1、 W5100HB-型环保数据采集仪 使用说明书 目 录 1 前言 1.1 概述 . 1.2 功能特点 . 1.3 技术指标 . 2 安装和接线说明 2.1 接线图 . 2.2 指示灯状态 . 3 环保数据采集仪设置 3.1 用设置软件设置 . 3.1.1 设置前准备 . 3.1.2 修改常规参数 . 3.1.3 通道设置 . 3.1.4 串口参数 . 3.1.5 关于网口参数设置 . 3.2 用显示屏设置 . 3.2.1 系统查看 . 3.2.2 系统设置 . 3.2.3 触摸屏操作 . 4 数采仪测试说明 4.1 本地测试 . 4.1.1 测试前准备 . 4.1.2 测试功能 . 5 行业应
2、用 5.1 典型应用 . 6 升级程序 升级操作 升级注意事项 1 前言 1.1 概述 W5100HB-型 环保数据 采集 仪 是 我公司为满足环保行业特殊需求定制开发的一款高性能数据采集传输设备。系统采用 Atmel 公司的 ARM9 处理器，嵌入式 Linux 操作系统和实时数据库 ， 符合 HJ/T212-2005污染源在线自动监测（监控）系统数据传输标准 和 IEC-104规约 。 实现了对一次仪表的实时监控，永远在线，并通过模拟信号接口、数字信号接口 、RS232/485 接口 与流量计、 COD、 PH 仪、氨氮、余 氯、烟气测量仪等多种 仪器 连接，使得对一次仪表监控，更加方便
3、快捷。 采集的数据通过 GPRS/CDMA 无线 网络 将数据传输到环保监控平台 ，从而实现数据的远程传输和设备反控 ，同时设备配有 3.5的真彩 TFT 液晶显示屏，能够随时观测到污染物排放的实时曲线，同时也可以调阅 1 年以上历史数据，为未来的环保执行提供强力的保证。 1.2 功能 特点 环保在线监测系统结构分为 前端 数据采集、数据 远程 传输和 上位机监控平台 三个部分 , 我公司的 环保 数据 采集仪 是集采集与传输为一体，大大提搞了系统的 稳定性与 可靠性，同时降低了维护成本。 1 多种类型的数据输入接口功能，基本配置： 8AI 、 4DI 、 2DO 、 液晶 屏 显示、 8 路
4、RS232/485(可扩展 )。 2 系统为模块化结构设计，可方便扩展标准 I/O 口 （ 16AI、 8DI、 8DO） 或电量采集集单元 3 3.5的真彩 TFT 液晶 触摸 显示屏 4 64M SDRAM， 256M Flash，可选外部存储： SD 卡及 USB 存储设备 。 5 系统自带实时时钟， 时钟能到 200M,速 度快 ， 掉电自动计时功能，支持远程校时 。 6 支持本地或远程参数设置，如：修改定时上传间隔时间，最大及最小量程、数采仪地址、报警上下限值等。 7 支持 下端 反控功能 。 8 内置 Linux 操作系统， 网络功能强大 9 RTDB 实时数据库 ， 可以支持用户
5、自行开发 10 支持 GPRS/CDMA/ADSL/PSTN/WLAN/短波电台等多种通讯方式。 11 GPRS/CDMA 支持多中心传送 。 （ UDP 模式可支持 六 中心， TCP 模式可支持双中心） 1.3 技术指标 单元名称 描述 技术参数 备注 CPU Atmel 公司 at91sam9261 芯片主频 200MHz 存储器 256M， 可选外部存储： SD 卡及 USB 存储设备 操作系统 内置 Linux 操作系统 仪表接口 模拟量输入 AI 8 路（可扩展 16 路 ） ，精度 12 位 A/D， 0 20mA /4 20mA 或 0 5V 开关量输入 DI 4 路（可扩展
6、12 路 ） ，光电隔离，直流 12-48V 开关量输出 DO 2 路（可扩展 12 路 ） ， 250V/3A 交流直流可选 数字量 3 路 RS232 ， 2 路 RS485 显示单元 液晶屏 3.5 寸 TFT 通讯 方式 以太网 2 个（ 10M/100M），双通道冗余备份 GPRS/CDMA 可选 GPRS/CDMA 方式，可多中心传送 二次开发接口 USB 接口 2 个（ 1 个 USB Host、 1 个 USB Device），可实现本地程序 以太网接口 设置，通讯 系统参数 精度 0.2% 电磁兼容 满足 IEC 三级标准 电源 220VAC 15 50HZ 5 后备电池 1
7、2V =2A（可选） 功耗 10W 安装结构 壁挂式 可选其它方式 三防设计 防水、防尘 、防破坏 通讯协议 HJ/T212-2005 污染源在线自动监测（监控）系统数据传输标准。 安装环境 相对湿度 20 90 环境温度 10 60 天线 外置，全天候，自带吸盘 2 安装和接线说明 2.1 接线图 前面板： 模拟量俩个共一个地如 AI0 和 AI1 共用 AICOM1,AI2 和 AI3 共用 AICOM2 开关量输入同理 Ethernet1 口为设置，升级接口，默认 ip 为 10.0.0.111 Ethernet2 口有线传输接口，默认设备 ip 为 192.168.1.105 （可设）
8、 出厂默认模拟量输出方式为电流方式 Usb 接口为扩展接口，暂不可用 后面板： 以太网接口开关量输入开关量输出 模拟量 m a 0-5VEt h e rnet 2Et h e rnet 1USB1/2DICOM 1DO 2 ADI3DI2DICOM 1DI1DI0AI7AICOM 4AI6AI5AICOM 3AI4AI3AICOM 2AI1AICOM 1 AI2AI0DO 1 ADO 2 BDO 1 BGPRS 串口 指示灯RS232 RS485 电源RUNDat aDat a CO M2 / CO M 1CO M4 / CO M 3P o we rDat aCO M6 / CO M 5 GN
9、D+ 12 VP OWE R RXDGNDT XD4 8 5 A4 8 5 A4 8 5 B 4 8 5 BGND串口 6 串口 7 串口 8 DTU供电 串口 1、串口 3、串口 5 接线如图 串口 2、串口 4 接线如图 串口 6， 7 为 485 串口 串口 8 为主串口可接 DTU 电源为 12-36V 宽电压 2.2 指示灯状态 采集板 POWER 电源指示灯 上电长亮（绿色） RUN 运行灯 上电后闪烁（绿色） DATA 串口数据灯 有数据 收发 灯的状态改变 （绿色） 网口 网络连接 网络连接正常常亮 （ 绿色） 数据接收 数据收发常 闪 （黄色） DTU SIGNAI 信号灯
10、上电后闪烁（红色） POWER 电源灯 上电后长亮（绿色） WAN 网络灯 登陆到 GPRS 网络后长亮（黄色） DATA 数据灯 有数据通信是亮（红色） 示意图 名称 管脚 属性 RXD 2 输出 TXD 3 输 入 GND 5 接地 示意图 名称 管脚 属性 RXD 6 输出 TXD 7 输 入 GND 5 接地 3 环保数据采集仪 设置 3.1 用设置软件设置 3.1.1 设置前准备 1 设置数采仪时 请用交叉网线把数采仪 的 Internet1 口 和计算机 网口 相连。 2 设置电脑的网络配置，把 ip 地址设为 10.0.0.X 网段的，网关不设。（ x 不能为 111） 3 在电
11、脑上 ping 10.0.0.111（若不通，把计算机的网卡配置设置为链接速度为 10M 全 双工模式） 4 打开设置软件文件夹，把 ip.ini 配置文件的 ip 改成 10.0.0.111 5 打开设置软件，请点击 “读取 ”按钮，提示 “读取参数成功 ”对采集器进行修改设 置。 如图 3-1 图 3-1（设置主 界面 3.1.2 修改常规参数 1 关于修改 MN 号：修改设置数采仪 MN 号。 2 关于污染 源项目：在下拉列表框中选择您需要的污染源项目。 3 关于均值时间与实时时间：均值时间为均值数据的上报间隔（单位：分 ） （ 分钟 间隔国际规定为 10 分钟 ） ， 实时时间为实时数
12、据的上报间隔 （单位：秒） 4 登陆包时间间隔：登陆信息的上报间隔 （单位：秒） ，一般为 15 分钟 ,不得低于 10s 5 PW：上位机访问密码 (国标规定为 123456) 6 上位机地址：上位机的地址标识 7 小时 数据是否上报：打 勾表示小时数据上报，不打勾表示小时数据不上报， 分钟数据、 日数据同理 8 开关量是否上报：打勾表示开关量上报，不打勾表示开关量不上报 9 离线设置：用户一般不需要设置此项， 注意切勿打勾 。 注意： 4、 5、 6、 7、 8、 9 项在屏上没有设置功能 3.1.3 通道设置 在软件左侧系统设置菜单里点击“ 1-4 路模拟量通道设置”出现如图 3-2 图
13、 3-2 红色框 “1” 表示每一通道污染物的选择，模拟量共 8 通道，例如：模拟量通道 2 代表的是实际 箱体的第二路模拟量 AI2。 第一步：选择第一路模拟量的污染物 “01 烟尘 ”，所属通道选择 “模拟量通道 -1”然后点击添加，污染物就添加到黄色框 “2”所有污染物中，依次添加模拟量通道 2 的污染物，当选择串口污染物时，可选辅助通道 如图 3-3 图 3-3 第二步：当把所有的污染物添加完毕后，选择需要上报的环保平台的污染物，把需要上报的污染物从 “2”框拖到 “3”框中。 第三步：选中 “3”框的污染物，在 “4”框里显示它的属性，在 “4”框里可以设置污染物上报的格式内容、信号
14、范围、量程上下限、报警上下限。污 染物内容打上勾表示上报此项，如 “rtd”，打上勾表示上报，不打勾表示不上报。信号范围选择 4-20ma,0-20ma,0-5V(当选择电压输入时，需要在硬件上更改跳线位置 )。 量程上下限是指实际输入电流与实际显示的的对应范围。报警上下限是指需要报警的界限范围 第四步：把所有的选项设置完之后，点击保存。同理可设 “其他路模拟量通道设置 ”。 注意设置每一路污染物时都需要点击保存按钮 ） 3.1.4 串口 参数 一 、 串口参数设置需要设置串口波特率、串口协议 ，如图 3-4 图 3-4 1 串口波特率要根据设备来选择，一般 选择“ 9600”即可 ，其他为“
15、 8n1” 。 2 串口协议：选择此项要慎重，必须 与下端设备相一致 ， 如串口一连接的是环科 cod,那么就要在串口一选择环科 cod 的协议 。 注： 8个串口中必须有一个串口协议选择为 1（无线传输时串口 8 必须选择 协议 1） ，若 不设 ， 其他设置都无效 ， 8 个 串口 中 其他协议设置不可以重复。 3 当选好协议时，协议里所包含的污染物需要手动设置，如上图 3-2，把协议里包含的污染物选择辅助通道 0 添加进去，其他步骤和模拟量选择相同。 注意：污染物设置不能重复，例如模拟量和串口，尤其 是串口虽然选择了不同的协议，但其中有 2 到 3 种污染物相同，也是系统不允许的，因为系
16、统无法判断相同的污染物。 3.1.5 关于网口参数设置 一 、网口参数设置 是对网口 2 的配置 如图 3-5 图 3-5 1 IP 地址：是指设备本地 IP 地址，如果和路由器相连，请设置为和路由器在同一网段的 ip 地址 2 子网掩码：设置为有效子网掩码 3 网关：设置为和电脑一致的网关，或者路由器的网关 4 采用有线网络：打上钩表示采用有线网络传输模式，不打勾表示采用 DTU 传输模式 5 TCP 和 UDP 模式可根据实际情况选择 6 服务器地址 ：是指接收数据的服务器 IP 地址 （环保局指定地址） 7 服务器端口： 是指服务器的开放端口 （环保局指定端口） 注意 ： 网口 2 的
17、ip 地址不可以设置为 10.0.0.X 网段地址 注意 ： 可以把所有要修改的选项都设置完成后，点击一次 “设置 ”即可 。 设置完毕提示 “重启设备 ”，请把设备断电重启。 3.2 用显示屏设置 环保显示屏 可以方便的 在本地 对数采仪的各种参数进行设置、显示模拟量的实时数据、历史数据、 显示开关量输入的状态、显示并控制开关量的输出状态等。它的具体功能如下：如图 3-5 图 3-5（设置主界面 ） 可以进行系统查看和系统设置 注意：用屏设置需要密码才能进入设置界面，没有权限只能看到实时的数据与状态。默认密码： 123456 3.2.1 系统查看 1环保系统查看：包括显示 8AI 的实时数据
18、， 4DI， 历史数据， 以及串口数据 ，实时数据曲线， 如图 3-6 图 3-6 3.2.2 系统设置 1环保设置系统： 进入环保系统需要密码权限，系统默认密码为 123456 包括系统设置、模拟通道设置、串口设置、系统程序时间 、监控与上报 。在这些设置菜单下又包含了各种参数的设置：如图 3-7 图 3-7 a) 系统参数设置：包括 设置系统时钟 （年、月、日、时、分、秒） 、设置设备 MN 号（高、中、低共 14 位都可设）、设定污染源 编码、设定实时 数据上报间隔、设定均值数据上报间隔、设定开关状态上报。如图 3-8 图 3-8 b) 模拟 通道参数设定： 设定 8 路模拟量的参数（量
19、程上限、量程下限、工程量程、污染物编码 ）等 。 注意（ 如果该路不设置请选择 unus 表示无选择 ） 如图 3-9 图 3-9 c) 串口通讯设置：包括对主串口通讯速率设置 。如图 3-10 图 3-10 d）串口协议配置 进入“系统设置”菜单，点击“监控与上报”按钮，出现下面四个菜单按钮， 如图3-11， 分别是：“协议选择”“主动上报及顺序”“污染物上报设置”“污染物限值设置”。 图 3-11 1、 协议选择：是指采集器接串口设备，选择该设备的串口协议 （多串口不能同时选择同一协议） 如图 3-12 图 3-12 注意 /；选择完协议必须重启设备，否则设置无效 (注： 串口 8 必须选
20、择协议 1。 ) 协议代码 （部分协议列表，具体情况根据实际需求定制） 协议代码 协议名称 1 环保 HJ212-2005 10 环科流量计 11 环科 COD 12 环科 PH 计 100 河北污水协议 101 河北烟气协议 120 九波声迪（九波协议） 130 东丽 TOC 协议 140 WTW 氨氮（ 485 协议） 150 华士捷 COD（ 485 协议） 200 MODBUS RTU 主站设备污水协议 201 MODBUS RTU 主站设备烟气协议 210 重庆川仪脱硫设备 211 重庆川仪烟囱设置 0 无协议 2、主动上报顺序：是指所有的污染物包括串口的污染物， 都可以在这里设置是
21、否上报，如果设置上报，就把污染物点击在“上报的污染物”一栏中，如果不上报就点击到“不上报的污染物”一栏中 ，如图 3-13 图 3-13 3、 污染物上报设置：是指可以选择污染物上报的内容如： rtd、 flag、 min、 max 、avg、 cou 等，如果都不选择，表示该污染物什么都不上报。 如图 3-14 图 3-14 4、污染物限值设置：是指污染物的报警 上下限的 设置 ，如图 3-15 图 3-15 3.2.3 触摸屏操作 一、 首先进入欢迎界 面， 如图 3-16 图 3-16 1、实时数据查看界面 如图 3-17 图 3-17 2、 开关量输入状态 如图 3-18 图 3-18
22、 3、历史数据查看如图 3-19 图 3-19 4、串口数据的查看如图 3-20 图 3-20 5、用户 通过密码 可以进入环保设置系统，对各种参数进行设置 如设置 MN 号 。如图 3-21 图 3-21 设置实时间隔 （ 注意不得低于 30s） 如图 3-22 图 3-22 触摸 显示屏树状示意图 显示 8 路模拟量的实时数据、查看4DI、以及串口数据，历史数据，实时曲线 系统设置 模拟通道 串口设置 程序时间 设置系统时钟、设备MN 号、设定污染源编码、实时/均值数据上报时间及开关上报状态 设置发送控制位、设置 8 路模拟量的量程上下限、工程量程、污染物编号 ，报警设置，模拟量累计设置。
23、 对主串口、波特率设置 设置串口协议及污染物上报顺序及报警上下限 软件编译时间及系统时间 系统查看 系统设置 系统选择 按键进子菜单 按键输入密码 欢迎界面 监控上报 4 数采仪测试说明 4.1 本地测试 4.1.1 测试前准备 一、当串口 8 设置为国标协议（ 1） 1 用串口直连线把计算机串口与数采仪的串口 8 相连 2 打开串口调试助手如图： (波特率 9600， N,8,1) 图 4-1（本地测试 界面） 二、当串口 1 设置为河北协议 时 （ 100 为废水、 101 为废气） 1、在屏上点击监控与上报菜单里的协议选择项，在串口 1 处选择 100， 串口 8 选择 1 2、注意必须
24、重启设备 3、在屏上点击监控与上报菜单里的主动上报及顺序选项里，点 击不上报的污染物 ，此时此污染物就进入上报污染物的列表里，如果想取消上报的，同理点 击上报的污染物，此时此污染物就进入不上报污染物的列表里。 4、在屏上点击监控与上报菜单里的污染物上报设置选项卡 ，选择污染物的内容，打勾就可以 5、用交叉网线把电脑的网口 或路由器的网口 与设备的网口 2 相连，注意电脑必须与设备的 ip 在同一网段。 默认为 192.168.1.1 网段的 ip Ethernet2 口有线传输接口，默认设备 本地 ip 为 192.168.0.105 （这些参数可以在设置软件里得到，并且可以在设置软件更改）
25、6、串口 1 用串口直连线连接河北协议的设备（注意厂家 id 默认为 01） 7、可以打开串口助手查看数据，打开与串口 8 相连的电脑串口如图 4-2 (波特率 9600， N,8,1) 图 4-2 8、 可以 打开 TCP/IP 助手，选择 TCP SERVER 模式，端口填写 6000，点击开始监听即可以看到数据，如图： 4-3 图 4-3 4.1.2 测试功能 1 获取均值数据 2 获取实时数据 3 获取小时数据 4 获取日数据 4 设置实时数据间隔 5 设置分钟数据间隔 6 查询历史数据 7 设置系统时间 注意：下发命令 只限于主串口即串口 8， 请填写正确的 MN 号 和 PW 号
26、。 备注：在没有点击任何功能时，接收区域中显示的是按照您设定的实时数据与均值数据间隔上报的数据 5 行业应用 1电力 配网自动化 2水利 水文雨量自动测报 河道水位在线监测 3环保 污染源 实时在线系统 空气，水质自动监测 4气象 GPS 大气探测 GPRS 传输 自动气象站 5.1 典型应用 省 局G P R S / C D M A网 络市 局I N T E R N E TI P ： 2 2 0 。 2 0 。 2 0 。 XI P ： 2 2 0 。 1 0 。 1 0 。 X子 站 1流 量 计工 业 酸 度 计在 线 C O D 测 量 仪子 站 2流 量 计工 业 酸 度 计在 线 C O D 测 量 仪子 站 N流 量 计工 业 酸 度 计在 线 C O D 测 量 仪 6 升级程序 升级操作 1、 首先把电脑的 ip 地址设为 10.0.0.1 网段地址 2、 用交叉网线把设备 的 Internet1 口 和电脑 网口 相连 3、 打开升级软件，如图 6-1 图 6-1 4、 点击进入，软件提示“重起设备” ，把设备断电重启 5、 “开始”按钮进入倒计时，当倒计时为 0 时，点击开始按钮，开始升级。 6、 升级完毕， 关闭软件， 重启设备 升级注意事项 设备在升 级过程中必须要俩次重起设备
