一种环保监测数据户外显示的方法

摘 要：经济的飞速发展在提高国人物质生活水平的同时，也对地球的自然环境提出了严酷的挑战。由于过度的经济开发和对自然环境保护的忽视，随着经济的发展，环境问题也日益凸显，环保数据监测就成为目前环境保护必不可少的基础工作。环保监测数据能够在户外实时显示，将有利于环评的可视化和数据化，本文依靠单片机、LED显示屏和数据采集模块，设计出了一种环保数据户外实时显示的方法，他具有工作稳定和成本低的优势。

关键词：环保；监测；显示

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.12.131

1 概述

环保监测是对人类和环境有影响的各种物质的含量或排放量的跟踪检测，对烟排放监测，主要有以下指标，COD含量、氨氮含量、总磷含量、总氮含量、烟尘含量、二氧化硫含量、氮氧化物含量。本文将以烟排放为例做介绍。

2 基本流程

基本流程见图1，现场由一次采集设备来采集各含量值，采集模块把一次输出值转换成专用协议，通过LED控制卡来控制户外LED显示屏。

3 设备选择

一般现场数据采集并控制LED屏，优先选择PLC，PLC有专门的模拟量采集口，也有专门的485控制口，可以同时实现数据采集和LED控制卡的控制。但此次户外显示各个分量距離较远，且PLC的成本较高，所以在设计初期先排除PLC控制，选用专用模块控制，用专用模块控制有自主设计和变化的程度高，成本低的特点。并且由于模拟量传输一般不能大于500m，所以AD转换必须由一次表现场完成，这也是不能用PLC统一控制的原因。

由于数据采集和LED显示距离较远，并且中间厂方错综复杂，采用电缆传输数据的方式显然不现实，所以采用GPRS无线数传模块来传输数据，此方式将大大的减少布线成本。GPRS无线传输设备主要针对工业级应用，是一款内嵌GSM/GPRS核心单元的无线Modem，采用GSM/GPRS网络为传输媒介，是一款基于移动GSM短消息平台和GPRS数据业务的工业级通讯终端。它利用GSM 移动通信网络的短信息和GPRS业务为用户搭建了一个超远距离的数据传输平台。标准工业规格设计，提供RS232标准接口，直接与用户设备连接，实现中英文短信功能，彩信功能，GPRS数据传输功能。

采集模块1#对应的数据量，为四线制4-20mA模拟量。现场一次设备的预留端口已经被占用，所以首先要配装4-20mA分路器，这里选用带隔离的1进2出分路器，输入口接一次表的输出端，两个分路口，一个接以前被占用的设备，另一个作为本次的数据传输用。采集模块1#选用4路AD转换器，此转换器将4路模拟量信号，经12位AD转换器转换为数字量，然后把转换成的数字量按照特定485协议传输到户外。经现场测试，准换误差不大于1%，满足现场需求。

采集模块2#对应的数据量，空闲RS485接口。直接采用485转换模块，将3路485信号采集并处理，然后按照特定的协议传输到户外，此种方式不存在传输数据误差，所有量皆为一次设备的实时显示值，但在转换过程中会有延迟，延迟不大于1S。

户外屏幕选专用的P10屏，此屏幕为16*32点阵，一块屏能显示4个数字或者英文字符，也能显示2个汉字，考虑现场既要能够保证显示正常，又要节省成本，最后整块屏幕选择9*5块小屏组成。结果示意图如图2：

4 结论

通过实际检测，户外液晶显示数值与一次设备实际监测数值间误差不超过±1%，符合了现场观测的技术要求，此方法的成功实施为以后的环保数据检测提供了借鉴，具有一定的经济效益和社会效益。

作者简介：陈巧宇（1988-），女，河北唐山人，本科，初级工程师，研究方向：仪表测量。