U系数采仪用户手册.docx

1、U系数采仪用户手册Hauley-U系列环境监控数据采集器用户手册Part No. 第一版Company. 南京长距科技有限公司中国印刷 2009 年 3 月Hauley-U系列环保监控数据采集仪用户手册版权信息随附本产品发行的文件为 2009年南京长距科技有限公司版权所有，并保留相关权利。针对本手册中相关产品的说明，南京长距科技有限公司保留随时变更的权利，恕不另行通知。未经南京长距科技有限公司书面许可，本手册所有内容不得通过任何途径以任何形式复制、翻印、翻译或者传输。本手册以提供正确、可靠的信息为出发点。但是南京长距科技有限公司对于本手册的使用结果，或者因使用本手册而导致其它协力厂商的权益受损

2、，概不负责。认可声明Intel、Pentium 和 Celeron 是 Intel Corporation 的注册商标。 Microsoft Windows 和 MS-DOS 是 Microsoft Corp 的商标。advantech是研华（中国）有限公司的商标。所有其他产品名或商标均为各自所属方的财产。支持如需本产品以及南京长距科技有限公司其他产品的更多信息，请访问南京长距科技有限公司网站：产品质量保证 （2 年）从购买之日起，长距对出售的所有产品提供两年的质量保证。但对那些XX的维修人员维修过的产品并不进行质量保证。长距对于不正确的使用、灾难、错误安装产生的问题有免责权利。如果长距产品出

3、现故障，在质保期内我们提供免费维修或更换服务，对于出保产品，我们将会酌情收取材料费、人工服务费用。请联系您的销售人员了解详细情况。如果您认为您的产品出现故障，请遵循以下步骤：1. 收集您所遇到的问题的信息（例如，CPU速度、使用的长距产品及其它软件、硬件等）。请注意屏幕上出现的任何不正常信息显示。2. 打电话给您的销售人员，描述故障问题。请借助手册，产品和任何有帮助的信息。3. 如果您的产品被诊断发生故障，请从您的销售人员那里获得RMA (Return Material Authorization) 序列号。这可以让我们尽快的进行故障产品的回收。4. 请仔细的包装故障产品，并在包装中附上完整的

4、售后服务卡片和购买日期证明（如销售发票）。我们对无法提供购买日期证明的产品不提供质量保证服务。把相关的 RMA序列号写在外包装上，并将其运送给销售人员。技术支持与服务1. 有关该产品的最新信息，请访问长距公司的网站： 2. 用户若需技术支持，请与当地分销商、销售代表或长距客服中心联系。进行技术咨询前，用户须将下面各项产品信息收集完整： 产品名称及序列号 外围附加设备的描述 用户软件的描述 （操作系统、版本、应用软件等） 产品所出现问题的完整描述 每条错误信息的完整内容安全指示1. 请仔细阅读此安全手册。2. 请妥善保存此用户手册供日后参考。3. 用湿抹布清洗设备前，请从插座拔下电源线。请不要使

5、用液体或去污喷雾剂清洗设备。4. 对于使用电源线的设备，设备周围必须有容易接触到的电源插座。5. 请不要在潮湿环境中打开设备。6. 请在安装前确保设备放置在可靠的平面上，意外跌落可能会导致设备损坏。7. 请不要把设备放置在超出我们建议的环境范围，即温度不要高过55C (131F)，这有可能会损坏设备。8. 当您连接设备到电源插座上前，请确认电源插座的电压是否符合要求（184-264V交流）。9. 请将电源线布置在人们不易绊到的位置，并不要在电源在线覆盖任何杂物。电源线的额定值必须适用于产品以及产品电器额定值标签上的电压和电流值。电源线的电压和电流的范围应该大于设备本身标识的电压电流范围值。请注

6、意设备上的所有警告和注意标语。10. 如果长时间不使用设备，请将其同电源插座断开，避免设备被超标的电压波动损坏。11. 请不要在打开设备的情况下让任何液体流入，以免引起火灾或者短路。12. 请不要自行打开设备。为了确保您的安全，请由经过认证的工程师来打开设备。13. 如遇下列情况，请由专业人员来维修：a. 电源线或者插头损坏； b. 设备内部有液体流入；c. 设备曾暴露在过于潮湿或长期处于腐蚀性气体的环境中使用；d. 设备无法正常工作，或您无法通过用户手册来使其正常工作；e. 设备跌落或者损坏；f. 设备有明显的外观破损。14. 注意：数采仪配置了由电池供电的电路，如果电池放置不正确，将有爆炸

7、的危险。因此，只可以使用制造商推荐的同一种或者同等型号的电池进行替换。15. 本品符合FCC条例第 15款限制。16. 本产品使用AC220V电源，随机附电源线。一、环境监控系统的组成目前被普遍接受的环境监控系统分为如下4个部分：1、现场检测仪器、仪表、传感器用于检测污染源排放指标数据或环境质量数据。污染源监控的数据分为两种，一种是用来表示“量”的概念，如流量、污染总量。另一种用来表示“质”的概念，如二氧化硫浓度、COD浓度。其中污染总量即污染物排放的总量，如二氧化硫排放量、COD排放量。2、现场数据采集用于收集仪器、仪表、传感器数据，处理并保存历史报警数据，同时接受用户指令并执行或转发指令到

8、仪器仪表。浩镭监控系统采用国际工控行业知名企业的工业级嵌入式计算机（PAC）作为现场数据采集器。其中HAULEY-U1适用于水环境污染源数据采集、HAULEY-U2适用于烟气污染源数据采集。3、远程数据传输网络与设备用于在监控中心与现场数据采集发送器间建立通讯链路。目前环境监控领域中较普遍采用的通讯方式为ADSL（昆山市）、GPRS（南京市）、CDMA（济南市）。这几种通讯方式各有优缺点，在通讯量较大的情况下（如有视频监控）选择ADSL应是无二的选择，但在通讯量较小的情况下，可选择费用较低的无线公网为宜。但考虑到目前ADSL的迅速普及，一般企业往往先期已具备INTERNET接入条件。因为HAU

9、LEY数据采集器通讯量很小，“借用”用户的INTERNET通道并不会影响其他应用，如浏览网页、电子邮件、办公自动化等等，并可以为用户节省污染源监控的通讯费用。因此我们强烈建议用户选择ADSL或其他INTERNET方式作为远程通讯线路。HAULEY系列数据采集器兼容以上三种通讯方式。不同的是用户可以在CDMA路由器，GPRS路由器，或ADSL路由器中选择其一。结合目前污染源监控实际，用户在选择通讯方式时可以考虑下表的建议。通讯方式适用范围适用数据采集器CDMA企业内部没有宽带资源，不需要视频监控的企业HAULEY-U 1HAULEY- U 2ADSL或其他internet有线方式企业内部已有宽带

10、资源的需要视频监控的企业HAULEY- U 1HAULEY- U 24、监控中心监控系统用于进行基于以太网的运用，实现基于WEB GIS的数据共享、查询和命令传递。如用户需要，并经监控中心所在环保部门允许，我们可以为用户定制用户名和密码，用户可以通过INTERNET远程浏览上传到环保局本企业的污染数据。数据采集器事实上是整个构架中的核心，它负责和多个仪器仪表、多个监控中心进行信息的双向传递。系统的稳定性、可靠性以及先进性基本取决于数据采集器的性能和指标。二、Hauley监控系统的构架思路 Hauley环境监控系统是在总结了目前江苏省内多套污染源监控系统的优缺点基础上，开发完成的新一代环境监控系

11、统。其主要目标是解决目前监控系统存在的系统构建难、工作量大、不便于普遍推广的难题。其主要思路如下：1、关于数据采集难的思路仪器仪表通讯协议多，互不兼容并不是环境监控领域的专有问题，这也是工控行业普遍存在的现象。在工控行业，解决该问题的方案是采用组态软件。国内的组态软件能支持的通讯协议一般都在1000种以上，国外知名组态软件能支持的通讯协议都在5000种左右。省内环境监控领域内的普信2型，采用了昆仑通泰的嵌入式组态软件MCGS，它兼容的环境监控仪器类型达到了30种，单从数据采集而言，该系统具有一定的借鉴性。但同时也应看到，通用的组态软件80%的功能对环境监控而言是不必要的，环境监控所需要的关键的

12、20%的功能又是通用组态软件不能提供的（如排污总量的计算，设备的采样控制等等）。要实现这20%的专有功能，需要专业的技术人员来实施。通用组态软件面临的另一个问题是组态一般使用在工业现场，通讯链路是有保障的，而环境监控领域一般是通过公用网络进行超远距离的通讯，通讯链路是不受控的。因此如何保证在通讯重新畅通后，将丢失的数据重新补调回来，是通用组态软件一般不加以考虑的。另外组态软件一般是独立的，不能融合到专有的环境监控系统中来。 Hauley环境监控系统借鉴了组态软件的经验，将与仪器仪表的通讯做成了独立的驱动，这些驱动是可以单独增加和修改的。整个数据采集器中的软件实际上是一个小型的基于WEB页的专用

13、组态软件，其整合了环境监控中的所有专有功能，因此用户只需要了解与环境监控相关的环保知识，而不需要了解任何通讯、工业控制、组态方面的知识便可以对监控网络进行实施，而软件也可以更好地融入整个系统之中。2、关于多中心多协议的思路 一般基于GPRS的监控系统往往使用DTU模式的手机。使用手机的串口与数据采集器的串口相连接。往往这样的手机只能和一个固定的监控中心IP建立连接。这样就无法实现多中心的通讯。而深圳神彩与普宏使用的是tcp/ip的SOCKET通讯，可以很好的解决这个问题。 Hauley环境监控系统使用的也是tcp/ip的SOCKET通讯，可以和多个固定IP建立通讯连接。这就解决了多中心发送的问

14、题。 另外，Hauley环境监控系统使用了组态机制，可以和不同中心实现不同协议的通讯。3、如何降低监控系统实施难度 在当今的网络时代，运用最为广泛的软件当属各种各样的网络浏览器。我们查找信息、收发email、下载文件都在使用浏览器。网络浏览器可能是唯一不需要实施培训的软件。如果我们把数据采集器设计成一个WEB网站，不需要太多培训就可以使用。 数据采集器作为一个WEB网站将给环境监控传统的思路带来极大的冲击。首先是共享性大大的增加，可以同时提供多人的访问。原来需要定义的各种各样通讯协议和指令将被http这个被普遍接受又便于理解的国际标准协议所取代。在客户端，这个协议是浏览器自带的，不需要用编程来

15、实现的。实时数据浏览、数据采集仪的配置、时间修改、远程对仪器的控制以及通讯调试只要一个浏览器就可以实现。程序的更新、历史数据的下载都可以通过http中的文件上传和下载来实现。同时目前视频监控较为流行的方式也是基于WEB的，如果数据采集器也是基于WEB的就可以最快捷的实现两个系统的无缝结合。 数据采集器作为web服务器对传统的数据采集硬件选择也会带来影响。首先是单片机、PLC这类运算速度较慢、功能较弱的采集设备将不会被采用。可供选择的只有PC（个人计算机或工控机）和PAC（嵌入式计算机）。PC的优势是运算速度更快，功能更强，软件的编制方便。但作为工业现场的数据采集器而言，具有致命的缺陷。首先是可

16、靠性差。PC的机械部件较多，在工业现场较容易损坏，同时PC发热量大，需要通风。而环境监控现场往往工作环境较差，腐蚀性气体较多，对PC长时间使用损伤较大。在现场经常断电的情况下，故障更多。其次是安全性。因为PC的操作系统一般服务较多，漏洞也较多，需要人工维护升级，往往会被入侵。反观PAC，无机械性部件，发热量小，不需要通风，断电重起对系统无影响。同时采用嵌入式操作系统，安全性高。迄今为止尚未发现能够感染windows ce的恶意软件。因此如果把数据采集器作为一个web服务器PAC应是首选。Hauley环境监控系统的数据采集器采用了一款扩展性较强的工业级数据采集PAC。三、数据采集器硬件指标HAU

17、LEY-U1及HAULEY-U2污染源监控数据采集器是南京长距科技有限公司研制的专门运用于污染源在线监控的数据采集设备。该产品采用的硬件经过了严格的产品测试，是一款纯工业级的嵌入式PC。两款产品原理基本类似，仅仅是处理速度及存储空间不同。这两款产品的硬件技术指标见下表：名称性能及指标HAULEY-U1HAULEY-U2处理器AMD GX2-400MHz CPUAMD GX2-500MHz CPU内存256MB DDR DRAM256MB DDR DRAM存储容量512M （CF卡）1G （CF卡）VGA接口1个键盘鼠标接口1个RS232/4852个RS-232和2个隔离RS-232/422/4

18、85端口，带自动数据流控制以太网口2个，1个与远程监控网络通讯，1个接入企业内部局域网扩展口1隔离8路DI和8路DO，带计数器和定时器扩展口21个可编程诊断LED指示灯和蜂鸣器看门狗双看门狗，故障自诊断和自动恢复操作系统Windows ce 5.0操作温度-25C 75C存储温度-30C 85C湿度595%无故障工作时间32000小时四、数据采集器数据采集与处理机制1、代表流量处理机制：由于受技术及经济等因素的限制，大部分主要污染控制因子的浓度检测仪器没有实时性，相邻检测数据都有一定的时间间隔。如以检测数据为Y轴，时间为X轴，所得到的数据图形往往是不连续的离散点图。这就使得一个检测数据只能代表

19、一段时间的排污情况。本系统认为某个检测数据（如COD）代表上一次检测数据产生后与本次检测数据产生时的排污情况，与之相对应的，这段时间的污水排放的累计流量即为这个COD数据的代表流量。检测数据时间戳处理机制：为了判别检测数据的时效，同时也为对传输系统传送的数据与仪器对比，对于非实时检测仪器的离散的检测数据，必须为其标明时间。这个在技术上试图尽可能接近某个数据采样时间的时间值，我们定义为这个检测值的时间戳。未存流量机制：在某一个COD数据产生前，系统开始按瞬间流量及时间进行积分运算。这个在新的COD产生前，随着时间不断增加的累计流量值即为未存流量（见图1）。一旦时间戳发生变化，数采仪将“未存流量”

20、的值赋予“对应流量”，同时存入一条数据。改条数据包含的信息内容为：检测因子、检测数据时间戳、检测数据、对应流量。该检测因子的这段时间的污染总量即是检测数据与对应流量的乘积。数据存储发送的两种方法：在仪器仪表设置页面内有存储时间间隔选项，对于非实时数据（如COD、氨氮等）建议选择存储时间间隔为0，如果存储时间间隔为0，该因子的存储以时间戳的变化而存储。如一天检测6个数据，则存储6次，并向监控中心发送6次数据。实时数据（如PH，流量等）建议设置非0的存储时间间隔，数据将按设定的时间间隔存储，同时发送到监控中心。如设定值为60分钟，监控中心每隔一小时将会接受到一个数据。2、仪器控制的四种方法对仪器控

21、制有四种方法，分别是立即控制、等时控制、定时控制以及等比例控制。立即控制是通过访问仪器的控制页面，点击控制内容实现。如控制仪器检测、标定等。等时控制需要在仪器仪表设置页面内设置采样间隔。数据采集器每隔所设定的时间即向仪器发送一条立即检测命令。如设定时间为120分钟，则数据采集器每隔两个小时向仪器发送一条检测指令。当采样时间间隔为0时，该功能失效。定时控制是在仪器仪表设置页面内点击定时采样栏内的“定时”按钮，选择一天24小时的一个或多个整点。如设置8点、13点后，每天到8点和13点时数据采集器将会向仪器发送一条检测指令。等比例控制是在仪器仪表设置页面内设定等比例流量值，当流量累加到设定值后，数据

22、采集仪向仪器发送一条检测指令。等比例流量值为0时，该功能失效。数据上报机制:数据分为四类，分别是“检测数据”、“状态数据”、“超标报警”、“状态报警”。在内置与监控中心通讯的“浩镭”协议中，检测数据及状态数据在数据采集器保存数据时上报监控中心，超标报警及状态报警在事件发生时立即上报监控中心。数据上报时如得不到监控中心回应，则压入发送缓存文件，当通讯再次恢复时，立即上报。如有多个监控中心则有相对应的多个缓存文件3、实时数据浏览机制:实时数据浏览是通过IE浏览器直接访问数据采集器的WEB服务器，当没有访问时不产生通讯流量，而需要浏览数据是可以立即浏览到实时数据。在保证了实时性的同时，降低了通讯流量

23、。五、数据采集器主要功能因数据采集器本身就是一个基于WEB的网站，因此数据采集器上的配置、下载、浏览数据全部都是通过浏览器访问WEB页面完成的，而所使用的通讯协议即INTERNET上最常使用的http协议。只有在数据上报时采用SOCKET通讯。以下功能不仅可以在企业内部局域网内实现，同时监控中心可以通过远程访问实现如下功能。现将主要功能介绍如下：登陆数采仪用网线连接数采仪LAN1接口，并和电脑连通数采仪默认网络配置为1、基本配置功能：点击“数采仪基本配置”选项卡，出现如上页面。在“数采仪名”栏目中输入设备所安装企业的名称；在“产品编码”栏目中输入数据采集仪设备编号，此编号按我公司定义标准设置；

24、“”注册码”是根据“产品编码”自动生成的；在“产品类别”栏目中输入数采仪类型（1表示U1型，2表示U2型）；设置完成后点击“提交”按钮使数采仪保存设置，不点提交不会保存设置。2、检测中心配置：点击“检测中心设置”选项卡，出现如上页面。点击“添加”按钮可以添加一个监控中心；点击“删除”按钮可以删除一个监控中心。在新添加的监控中心设置项目中，可以按照表格上方的目录分别在“监控中心”栏目下设置监控中心的名称；在“中心ip地址”栏目下设置监控中心的ip地址；在“中心端口号”栏目下设置监控中心服务器的通讯端口；在“通讯方式”栏目下设置数据采集仪连接互联网的方式；在“通讯协议”栏目下设置数采仪与监控中心通

25、讯时所采用的数据传输协议种类；在“参数”栏目下点“配置”可出现针对相应“通讯协议”的详细配置界面，不同“通讯协议”有不同参数设置，设置时只要选择过“通讯协议”选项，就必须再次设置参数设置然后保存。“日志”选项显示的是数采仪与监控中心通讯的详细情况记录。完成设置后一定要点击“提交”然后重启数采仪，不点提交不会保存设置。3、网络配置：点击“网络配置”选项卡，出现如上页面。在此页面中可以设置数据采集仪一号网口的ip地址、子网掩码、网关及DNS。路由器启用DHCP服务时，数采仪自动获取IP地址，（非VPN情况下不建议使用DHCP服务）。完成设置后一定要点击“提交”然后重启数采仪，不点提交不会保存设置。

26、4、检测仪表设置：点击“检测仪表配置”选项卡，出现如上页面。该功能用来配置仪器的通讯协议、通讯口、检测因子、数据转换、等比例采样、等时采样、定点采样、存储机制。点击“添加”按钮，可以添加一个检测仪器设置项；可以按照表格上方的目录分别在“仪器名称”项目下设置仪器的通讯协议类型；在“通讯口”栏目下设置检测仪器与数采仪的连接通讯口；在“设备地址”栏目下设置检测仪器地址码；在“棑口”栏目下设置检测仪器所监测的棑口编号；在“检测因子”栏目下设置检测仪器所监测的污染因子名称；在“有效域”栏目下设置检测仪器所监测并传输至数采仪的数据的有效性范围，防止某些模拟信号传输仪器传输出错误数据；在“报警域”栏目下设置

27、数采仪对检测仪器传输的检测数据的报警区间；在“转换输入”栏目下设置数采仪接收的检测仪器模拟信号输入的范围；在“转换输出”栏目下设置检测仪器转换输入范围所对应的量程范围；完成设置后一定要点击“提交”然后重启数采仪，不点提交不会保存设置。5、数采仪实时数据：点击“数采仪实时数据”选项卡，出现如上页面。该功能用来浏览仪器检测的实时数据以及相关状态等信息。6、历史数据查询与反控： 点击“数据查询与反控”选项卡，出现如上页面。通过点击对应检测仪器后方的按钮可以进行查看历史数据和历史状态以及对可控检测仪器的远程控制。在“数据查询与反控”页面，点击“反控”按钮，出现如上页面。该功能用来提供针对于不同仪器可以

28、实现的不同控制，当仪器有多个控制指令或多个可设置参数时，会显示不同的控制页面。反控的回显是非实时的，一般有5秒钟的延时。完成设置后一定要点击“提交”然后重启数采仪，不点提交不会保存设置。在“数据查询与反控”页面，点击“反控”按钮，出现如上页面。选择需要查询的时间范围后，点击“查看数据”按钮可以查看检测仪器历史数据（如下图1），点击“查看状态”按钮可以查看检测仪器历史状态（如下图2）。该功能用来提供直接浏览数据采集器所存储的原始数据，数据采集器数据存储量可高达百万条记录。如有需要可扩充到千万条记录。7、应用程序升级：点击“数据查询与反控”选项卡，出现如上页面。在“程序上传”栏目中点击“选择文件”

29、按钮如上图，选中在本机上的需要更新到数采仪的文件后，点击“上传”按钮即可将所需文件更新至数采仪，上传的文件会自动覆盖源文件。该功能提供应用程序的远程升级及新加仪器仪表驱动的远程下载。8、时间修改：点击“数据查询与反控”选项卡，出现如上页面。在“时钟校准”栏目中点击时间框如上图，设置好时间后点“选择”，再点击“提交”按钮，可完成对数采仪的时间校准。该功能用来修改数据采集器内的系统时间。对提供必要通讯协议的仪器仪表的时间由数据采集器自动校准。9、修改密码：当前用户只能修改自己的密码。10、设置XML时间和SQL命令设置：XML时间网络通讯差时，重新加载页面的时间。SQL命令用于数采仪软件的维护。附

30、录1HAULEY-U1/U2仪器配置说明通讯测试协议名称支持仪器配置说明相关文件名称无仪器不支持任何仪器无通讯测试不支持任何仪器，仅仅用于远程测试用该设备配置项如下：1、 通讯口，可选取COM/CH-2、3、4、5.2、 存储时间选择为0其他配置选项都无效。启动后串口不打开,需要使用控制打开或关闭串口。“控制”有用，控制内容包括：1、 设置波特率，控制参数只能输入300、600、1200、2400、4800、9600、19200、38400、57600、115200，如不设置波特率，内置为96002、设置数据位，控制参数只能输入 8、7、6、5，如不设置数据位，内置为83、设置效验，控制参数只

31、能输入 0（无）、1（奇）、2（偶）、3（MARK）、4（空格），如不设置效验，内置为0（无）4、设置停止位，控制参数只能输入 0（1位），1（1.5位），2（2位），如不设置，内置为0（1位）5、打开串口，无控制参数6、16进制发送，控制参数输入16进制形式的字符。如22FF330D7、16进制接收，控制参数输入要接收的字节数，如不输入，则接收20个字符。如输入数超过500，则只接收500个字节8、字符串发送，控制参数输入要发送的字符串，发送后驱动自动会多发一个回车符9、字符串接收，无控制参数10、关闭串口，无控制参数NO.DLLNO.XML江苏省院协议协议名称支持仪器配置说明相关文件名称江苏省院协议绿叶、华都、北环科、北京普析、图天、赛佳、怡桑、该设备配置项如下：1、 通讯口，按实际情况选取，可选取COM/CH-2、3、4、5.2、 排口号、检测因子按实际情况选取，应与监控中心对应3、 报警域上下限按实际情况选取4、 等比例流量、采样间隔、定时采样按实际需求设置5、 存储间隔必须设置为06、