[发明专利]一种环境管理数据传输、预警和存储查询的系统及其方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种利用计算机通信技术实现了传感器、现场主机和监控室客户端的结合，从而实现了环境管理领域里的预警、环境指标数据的存储查询功能，具体地说，是一种环境管理数据传输、预警和存储查询的系统及其方法。

背景技术

在环境管理与监测领域，相对于传统的实验室物理、化学、生物的实验方法检测各水质指标，利用传感器监测各水质指标，具有便携、快速、高效、实时等特点，满足了污染应急过程中，对于即时性获得数据的需要。

对于已有检测水质指标的传感器，也同时需要提带去现场操作、部署等人工活动，存在信息化、自动化程度不够等缺点。

本发明背景技术基于七个不同的传感器，如下：五参数传感器：检测PH、溶解氧、浊度、电导率、温度；生物毒性传感器：检测水样测试相对发光强度、质控品测试相对发光强度；紫外光电传感器：检测硝基苯、二氯氛；生物行为传感器：通过检测鱼类活动行为，提供安全、污染、严重污染三种数据状态；重金属传感器：检测镉、铅；分布式传感器一：检测硝基苯、二氯氛；分布式传感器二：检测硝基苯、二氯氛。但上述监测水质指标传感器，一方面，只是现场监测，无法远程实时获得数据，无法及时报警给监控室值班操作人员，需要大量人力去现场监测获得指标数据，对于突发性水污染事故无法及时、实时的获取水质指标数据，无法起到预警等作用。另一方面，单一的传感器，会产生误报警的情况，采取多种传感器相互佐证，可以消除误报警的情况。

发明内容

1.本发明要解决的问题

针对上述缺陷，本发明提供一种环境管理数据传输、预警和存储查询的系统及其方法，基于已有的七个不同的传感器检测获取不同的水质指标数据，实现了七个传感器、现场主机及监控室客户端的结合，实现了传感器、现场主机和监控室客户端的结合，形成了连贯的监控、传输、预警系统，实现了实时监控完全自动化，无人值守在线监测的功能，对于环境突发污染事件，及时监控预警。

2.技术方案

本发明实现了传感器、现场主机与监控室客户端之间的结合，可分为两大块：实现了七个传感器与现场主机结合和实现了将现场主机监控室客户端结合。

(1).七个传感器与现场主机结合

将监测数据的七个传感器通过连接线连接到USB-HUB（USB接口扩展器）上，USB-HUB再连接到现场主机的USB接口上，其中五参数传感器的连接线为RS485接口转USB接口，其它六个传感器为RS232接口转USB接口。

连接完毕七个传感器与现场主机，将串口通信接受模块部署到现场主机上，采用串口通信协议实现传感器与现场主机之间数据通信，传感器自带有串口通信发送模块作为串口通信的发射端，本发明现场主机与七个传感器的连接的串口通信的接收模块设计方法如下：

a与五参数传感器连接的现场主机上的串口通信接受模块，串口通信接受模块的接收端采用Modbus通讯协议程序，其中波特率为9600bps，数据位为8，校验位为奇校验位，停止位为1，每隔5分钟发送一次请求，分别获得PH、溶解氧、浊度、电导率、温度的数据。

b.与生物毒性传感器连接的现场主机上的串口通信接受模块，串口通信接受模块接收端采用RS-232串口通信协议程序，其中波特率为9600bps，数据位为8，校验位为无，停止位为1，每20分钟接收到一次数据，获得质控品测试或者水样测试的相对发光强度，单位是%。

c.与紫外光电传感器连接的现场主机上的串口通信接受模块，串口通信接受模块接收端采用RS-232串口通信协议程序，其中波特率为9600bps，数据位为8，校验位为无，停止位为1，每10分钟接收到一次数据，获得硝基苯或二氯氛浓度，单位是mg/l。

d.与重金属传感器连接的现场主机上的串口通信接受模块，串口通信接受模块接收端采用RS-232串口通信协议程序，其中波特率为9600bps，数据位为8，校验位为无，停止位为1，每2秒接收到一次数据，获得镉和铅浓度，单位是μg/l。

e.与生物行为传感器连接的现场主机上的串口通信接受模块，串口通信接受模块接收端采用RS-232串口通信协议程序，波特率为38400bps，数据位为8，校验位为无，停止位为1，每30秒接收到一次数据，获得“安全”、“污染”、“严重污染”数据，单位是μg/l。