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前言：
　　RTU（Remote Terminal Unit）是一種遠端測控單元，可實現現場信號、工業(yè)設備的監(jiān)測和控制。與傳統的可編程控制器(PLC)相比，RTU具有優(yōu)良的通訊能力和更大的數據存儲量，特別適用于惡劣的溫度和濕度環(huán)境，并且提供更多的復雜計算功能。
　　數據采集傳輸儀是RTU（Remote Terminal Unit）在環(huán)境監(jiān)測領域的一個典型應用，可對現場數據進行采集、保存和傳輸，還可實現對設備遙控、遙信、遙測功能。
　　環(huán)境監(jiān)測站點常處在環(huán)境惡劣的工業(yè)現場，所使用產品必須有特殊的防護等級，且需要充分考慮網絡的安全。雖然使用工業(yè)計算機可能會使項目實施在某些方面簡化，但性價比不高。
　　基于RTU技術的數據采集傳輸儀作為專業(yè)的工業(yè)產品，在安裝上更加集成化，且對環(huán)境要求低；采用嵌入式操作系統，更高的網絡安全性能，適合于長期運行免維護的監(jiān)測系統使用。
　　1. 數據采集傳輸儀
　　產品概述：
　　數據采集傳輸儀指用于采集、存儲各種類型監(jiān)測儀器儀表的數據、并能完成與上位機數據傳輸功能的數據終端單元，具備單獨的數據處理功能。
　　數據采集傳輸儀是現場儀表與上位機系統的連接儀器。數據采集傳輸儀通過數字通道、模擬通道、開關量通道采集監(jiān)測儀表的監(jiān)測數據、狀態(tài)等信息，然后通過傳輸網絡將數據、狀態(tài)傳輸至上位機；上位機通過傳輸網絡發(fā)送控制命令，數據采集傳輸儀根據命令控制監(jiān)測儀表工作。在整個環(huán)境在線監(jiān)測系統中，上位機是在線監(jiān)測系統軟件平臺的統稱，下位機則是現場儀器儀表的統稱，包括儀表供應商提供的具有計算處理能力的工業(yè)控制計算機。

國內數據采集傳輸儀按結構分為以下幾類：
　　單片機(78E51/52/54/58、97C51/52/54/58、8951RD+、80C320、87C520 )+GPRS模塊，成本低，價格便宜，性能較弱，開發(fā)難度大
　　基于X86系統CPU板工控機+RS485卡+I/O卡，成本較高，功耗大。硬盤為系統薄弱環(huán)節(jié)，功能較強。
　　可編程控制器 成本價低，功能全，功耗適中，采集I/O部分容易受干擾，升級維護困難。
　　基于ARM 9 嵌入式系統+GPRS模塊，軟件開發(fā)成本低，性能穩(wěn)定可靠，功耗低，為以后發(fā)展趨勢。
　　目前國內數據采集儀大部門已經采用嵌入式系統，它具有成本低，穩(wěn)定可靠等優(yōu)點。
　　北京安控根據多年工業(yè)現場控制工程實施的經驗，將惡劣工業(yè)環(huán)境下的RTU技術引入到環(huán)境監(jiān)測領域，為環(huán)保行業(yè)提供性能卓越的監(jiān)測產品和系統解決方案。
　　E6803型數據采集傳輸儀是北京安控科技股份有限公司為環(huán)境在線監(jiān)測系統定制的專業(yè)數據采集和傳輸設備，擁有完整的軟、硬件自主知識產權，兼容國內主流廠商的系統平臺，首批通過環(huán)?？偩终J證，并在環(huán)境監(jiān)測領域得到大規(guī)模應用。
　　1.1 設計原則
　　數據采集傳輸儀是現場一次儀表與中心監(jiān)控系統的橋接部件，可獨立運行。該儀器一般安裝在排污口現場，如污水處理廠進水，出水口，企業(yè)污水排污口，企業(yè)煙氣排污口，每個監(jiān)測現場使用一套數據采集傳輸儀。
　　1.2 RTU CPU選型
　　ARM微處理器是一種高性能、低功耗的32位微處器，它被廣泛應用于嵌入式系統中。ARM9代表了ARM公司主流的處理器，已經在手持電話、機頂盒、數碼像機、GPS、個人數字助理以及因特網設備等方面有了廣泛的應用。
　　E6803數據采集儀采用ARM9 CPU芯片。它比ARM7系統處理速度更快，五條流水線使并行處理能力更強，中央處理器處理能力是ARM7的兩倍，板載128M FLASH內存可以存儲1年的環(huán)保監(jiān)測數據，供用戶隨時查詢核對。
　　1.3 硬件架構

硬件配置
　　輸入，輸出接口8路AI， 8路 DI ，4路 4DO，A/D分辨率16位。電流信號輸入0～20mA，電壓輸入0～5VDC，DO觸點容量250VAC/1A。
　　通訊接口支持Ethernet網絡口1路，RS232、RS485。RS232配4路，RS485配2路。電源、信號輸出輸入端均采取光電隔離保護，并與主控電路隔離。
　　設計存儲容量為64MByte，可連續(xù)存儲滿負荷、采集間隔1分鐘12個月的歷史數據。
　　后備電源支持設備運轉12小時以上
　　支持一點多傳，最多支持監(jiān)測數據發(fā)送到4個監(jiān)測中心
　　支持通過USB接口數據導出功能
　　采用5.7寸觸摸屏，執(zhí)行現場的各種操作，配置簡單便捷
　　可根據用戶需要配置 GPRS ，CDMA  DTU，通過無線傳輸監(jiān)測數據。
　　1.4 軟件架構

軟件配置
　　內置看門狗功能，防止程序以外發(fā)生的各類問題，保證系統正常運行
　　內置Web 服務器功能，可開放給被監(jiān)測企業(yè)隨時查看監(jiān)測數據，歷史記錄
　　支持Modbus RTU，Modbus ASCII  TCP/IP協議、DNP3.0等通信協議，具有RS232、RS485、Ethernet等通信接口。
　　支持數據掉電保護功能，可長期保存設定參數及歷史數據
　　支持掉電重啟功能，真正做的無人值守，免維護。
　　支持上位機不同平臺軟件開發(fā)接口，不同平臺適應性更強。
　　內置近百種國內外在線儀表驅動程序，方便現場調測
　　1.5 產品特點
　　模塊式一體化設計
　　以ARM9技術的32位CPU為核心的RTU是集成了采集模塊及傳輸終端設備為一體的設備，符合國家相關行業(yè)自動化監(jiān)測RTU終端設備技術規(guī)范標準。RTU設備具備工控產品的通用性特點，易于日后系統升級擴展。
　　卓越的環(huán)境適應特性
　　環(huán)保專用控制器、GPRS-DTU設備均采用優(yōu)秀工業(yè)級產品，適合在惡劣環(huán)境中工作，其高溫和低溫特性為-40℃～+70℃，且具有良好的抗干擾、抗潮濕、抗沖擊能力。完全可以適應本項目中各遙測點所處的環(huán)境帶來的雨水、潮濕、嚴寒、酷暑、機動車行駛和大型供電變壓器干擾等不利因素，保證系統的正常工作。
　　易于擴展和維護
　　環(huán)保專用控制器采用標準化工業(yè)Ｉ／Ｏ模塊，金屬機箱設計，內部設計簡潔規(guī)范；所有硬件設備采用模塊化設計，易于安裝和替換，并容易擴展；提供內部測試功能，提供部分備用通道，易于維護和調試。
　　靈活的通信方式
　　數據采集儀可以通過有線進行連接，采用城域網，ADSL，VPN等連接方式。
　　無線網支持GPRS，CDMA通訊方式。
　　強大的軟件系統
　　環(huán)保專用控制器支持標準C、梯形圖等編程語言，可以實現數據采集、數據處理、數據存儲等功能；提供多達128K的數據存儲能力。其強大的編程和數據處理能力可以滿足任何復雜環(huán)境監(jiān)測的需要。
　　1.6 核心技術：
　　內置小型數據庫，保存污水，煙氣兩套配置，通過更改監(jiān)測屬性可以很容易更換，可以在遠端更改后，通過網絡下載，污染物屬性符合國家環(huán)保HJT212-2005數據傳輸標準，HJT352-2007數據交換規(guī)范?？梢跃偷豒SB備份數據。
　　內置WEB服務器，支持遠程IE網頁瀏覽,具有用戶管理工作，根據不同用戶需求制定不同權限，可以把此功能開放給最終用戶,可以實時觀察污染物排量狀況,及時調整設備的運行狀態(tài).降低污染物的排放.通過IE可以遠程控制數采儀指定等比例進行采樣。
　　支持采集數據發(fā)送多數據中心配置，可以把采集數據發(fā)送4個數據中心。
　　支持采集數據與監(jiān)控視頻的數據疊加。杜絕數據造假，真實反應實時監(jiān)測情況
　　硬件遵循HJ477-2009污染源在線自動監(jiān)控（監(jiān)測）數據采集儀技術要求。
　　2、 典型應用
　　水質在線監(jiān)測系統包括采樣單元、分析單元、數據采集單元、視頻監(jiān)控單元、輔助單元和監(jiān)測站房單元組成，安控科技提供整個系統的建設、聯調和維護服務。水質在線監(jiān)測系統集實時監(jiān)控功能、自動上報功能、自動報警功能、自動采樣功能、遠程控制功能、數據庫同步功能、智能化數據處理功能、海量數據備份以及斷電保護功能等先進技術與一身，并使用了多層安全機制和簡便的人機交互界面，在保證功能完善的同時具備了很強的安全性、可靠性和易操作性，保障監(jiān)控中心對各污染源排放情況監(jiān)控管理的準確性和及時性。

　　針對工業(yè)和生活等各類廢水排放單位，在被測水體或廢水排放口附近對水質進行連續(xù)分析，檢測水樣的化學需氧量（COD）值的環(huán)保檢測儀器。
　　在每個遠程監(jiān)測點現場安裝一套以ARM9技術的32位CPU為核心的數據采集傳輸儀，由它負責對現場監(jiān)測儀表采集的數據進行處理，保存，顯示。通過網絡接口，串行口把采集的數據按不同平臺的協議發(fā)送給各監(jiān)測信息中心，監(jiān)測中心還可以使用反控命令對數據采集儀進行協議要求的各類操作，如校正時間，更改數據發(fā)送間隔，補發(fā)分鐘數據，小時數據，日數據。也可以通過數據采集儀間接控制在線儀表的報警上下限，采樣間隔。
　　3、 結束語
　　基于安控科技RTU技術開發(fā)的數據采集傳輸儀，憑借卓越的性能和豐富的功能，可夠充分滿足環(huán)境監(jiān)測領域的需求，為RTU產品在環(huán)保監(jiān)測領域的成功應用的典型案例。