数据采集传输终端的研究及在环境监测中的应用
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数据采集传输终端的研究及在环境监测中的应用
引言:随着科学技术水平的不断提高,为我国环境监测系统的发展奠定了坚实的技术基础,但环境监测具有复杂性,在对其进行全面的研究与分析后,数据采集传输终端应用到了环境监测之中,在此基础上,提高了监测的质量,保证了管理的效果,本文主要阐述了以太网在环境监测中的应用,旨在推动我国环保事业的可持续发展。
1、环保监测系统的概况
环保监测事业有着较长的发展时间,在信息技术的作用,环境监测系统也随之出现,并得到了快速的发展。
环境监测的方法有单台仪器间断法,此方法不能保证数据的共享,同时也不能掌握相关的数据,不能实现对重大污染事故的预防;在计算机技术的影响下,环境监测系统积极发挥了计算机的作用,建立了监测信息网络;在科学技术的进一步发展与作用下,环境监测也具有了信息化、网络化与自动化的特点,在线监测系统在各个领域均有着较为广泛的应用。
现阶段,环境监测系统主要分为以下几类:现场总线法,它主要是借助了现场总线,将其与计算机进行连接,但其采集的范围相对有限,不能适应环境监测发展的实际需求;计算机和plc结合法,它具有诸多的优点,如:较强的适应性、较强的监测能力与可靠的终端,同时其实效性也相对良好,但其缺点表现为较大的体积与较高的要求;短信息法,它的价格较低、使用简单,因此,具有广泛的用户群体,在环境监测中的应用虽然具有多元的功能,但其实效性不足、成本较高、数据也缺乏完整性与传递性;无线采集法,它最为明显的缺点便是不稳定的网络状态,在此基础上,信息的传递缺少及时性、可靠性与准确性;以太网方式,它是最为先进的技术,具有一系列的优点,如:较为的覆盖范围、较高的可靠性与安全性、较低的成本、完善的功能、灵活的系统,同时在环境监测中应用以太网,满足了环境监测的实际要求[1]。
2、以太网数据终端的概况
在网络技术的作用下,以太网数据终端得到了进一步的发展,其主要的局域网技术有三种,分别为以太网802.3,100mbps以太网,1000mbps以太网。
以太网的优点众多,其中灵活性、便捷性与低成本性,使其得到了广泛的建立,在实际应用过程中,为了完善以太网,对其中存在的问题进行了有效地、及时地解决。
以太网在各个领域中的应用,主要其优势得到了关注,具体的优势内容如下:
其一,低成本性,以太网的结构、维护与管理等各个环节均十分简答与便捷,因此,对其应用的成本偏低。
其二,广泛性,以太网的软件资源、硬件资源与技术支持均较为广泛,同时其功能的完善性与价格的低廉性,促进了以太网的可持续发展。
其三,高宽带,在不同领域中的应用,其传输的数据量均相对较多,因此,对宽带有着较高的要求。以太网的成本较低,其配置为100mb/s,此时它的通信速度可以满足不同领域的宽带要求[2]。
3、基于以太网的环境监测系统
3.1总体设计
在环境监测系统中,原有的系统主要运用了终端计算机和plc的结合,在此基础上,利用监测设备、传感器从而实现了对数据的采集、处理与发送,在此方式下,环境监测具有较高的成本,同时对环境的要求也相对较高,为了保证环境监测的效果,在原有监测系统的基础上,嵌入了小型的终端,即:以太网,其具诸多的功能,进而代替了plc、终端计算机与传输软件等。此时的环境监测系统具有多点监测、分布式采集的功能。
3.2硬件设计
数据终端运用过程中对于以太网的要求相对较低,10m以太网便可以满足其要求,在通
信速率、系统实时性等方面均可以达到其要求,以太网的硬件主要包括传感器、继电器、接触器、预处理电路、电源模块、以太网接口与调试口等构成。
3.3软件设计
当前,嵌入式以太网的而应用十分广泛,但其程序也具有一定的复杂性,其中实时多任务操作系统具有典型性,此时的系统实现了对数据的采集,同时也具有网络传输的功能,但该系统仍需要结合操作系统与协议栈,在此基础上,才能够降低开发的难度、减少开发的时间。
在操作系统方面,主要是指嵌入式操作系统,主要的类型有两种,分别为免费型与商用型,前者具有低廉的价格与较高的性能;后者虽然其技术支持、售后服务与系统稳定性、可靠性等方面均十分完善,但其费用较高。
在协议栈方面,嵌入式系统对协议栈的需要日益强烈,当前在操作系统中均有ip/tcp 协议栈,但它不能满足应用的需求,因此,要不断提高协议栈的性能,使其应用具有单一性与针对性[3]。
总结:综上所述,在科学技术的支持下,以太网技术在环境监测系统中得到了应用,本文对其应用进行了分析,并设计了基于以太网数据终端的环境监测系统,此系统具有一系列的优点,分别为简单性、广泛性、可靠性与低成本,相信,随着环境监测系统的日益完善,我国环保事业将得到长足的发展。