摘 要：經(jīng)濟的飛速發(fā)展在提高國人物質(zhì)生活水平的同時，也對地球的自然環(huán)境提出了嚴酷的挑戰(zhàn)。由于過度的經(jīng)濟開發(fā)和對自然環(huán)境保護的忽視，隨著經(jīng)濟的發(fā)展，環(huán)境問題也日益凸顯，環(huán)保數(shù)據(jù)監(jiān)測就成為目前環(huán)境保護必不可少的基礎(chǔ)工作。環(huán)保監(jiān)測數(shù)據(jù)能夠在戶外實時顯示，將有利于環(huán)評的可視化和數(shù)據(jù)化，本文依靠單片機、LED顯示屏和數(shù)據(jù)采集模塊，設(shè)計出了一種環(huán)保數(shù)據(jù)戶外實時顯示的方法，他具有工作穩(wěn)定和成本低的優(yōu)勢。

關(guān)鍵詞：環(huán)保；監(jiān)測；顯示

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

1 概述

環(huán)保監(jiān)測是對人類和環(huán)境有影響的各種物質(zhì)的含量或排放量的跟蹤檢測，對煙排放監(jiān)測，主要有以下指標，COD含量、氨氮含量、總磷含量、總氮含量、煙塵含量、二氧化硫含量、氮氧化物含量。本文將以煙排放為例做介紹。

2 基本流程

基本流程見圖1，現(xiàn)場由一次采集設(shè)備來采集各含量值，采集模塊把一次輸出值轉(zhuǎn)換成專用協(xié)議，通過LED控制卡來控制戶外LED顯示屏。

3 設(shè)備選擇

一般現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集并控制LED屏，優(yōu)先選擇PLC，PLC有專門的模擬量采集口，也有專門的485控制口，可以同時實現(xiàn)數(shù)據(jù)采集和LED控制卡的控制。但此次戶外顯示各個分量距離較遠，且PLC的成本較高，所以在設(shè)計初期先排除PLC控制，選用專用模塊控制，用專用模塊控制有自主設(shè)計和變化的程度高，成本低的特點。并且由于模擬量傳輸一般不能大于500m，所以AD轉(zhuǎn)換必須由一次表現(xiàn)場完成，這也是不能用PLC統(tǒng)一控制的原因。

由于數(shù)據(jù)采集和LED顯示距離較遠，并且中間廠方錯綜復(fù)雜，采用電纜傳輸數(shù)據(jù)的方式顯然不現(xiàn)實，所以采用GPRS無線數(shù)傳模塊來傳輸數(shù)據(jù)，此方式將大大的減少布線成本。GPRS無線傳輸設(shè)備主要針對工業(yè)級應(yīng)用，是一款內(nèi)嵌GSM/GPRS核心單元的無線Modem，采用GSM/GPRS網(wǎng)絡(luò)為傳輸媒介，是一款基于移動GSM短消息平臺和GPRS數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的工業(yè)級通訊終端。它利用GSM 移動通信網(wǎng)絡(luò)的短信息和GPRS業(yè)務(wù)為用戶搭建了一個超遠距離的數(shù)據(jù)傳輸平臺。標準工業(yè)規(guī)格設(shè)計，提供RS232標準接口，直接與用戶設(shè)備連接，實現(xiàn)中英文短信功能，彩信功能，GPRS數(shù)據(jù)傳輸功能。

采集模塊1#對應(yīng)的數(shù)據(jù)量，為四線制4-20mA模擬量?，F(xiàn)場一次設(shè)備的預(yù)留端口已經(jīng)被占用，所以首先要配裝4-20mA分路器，這里選用帶隔離的1進2出分路器，輸入口接一次表的輸出端，兩個分路口，一個接以前被占用的設(shè)備，另一個作為本次的數(shù)據(jù)傳輸用。采集模塊1#選用4路AD轉(zhuǎn)換器，此轉(zhuǎn)換器將4路模擬量信號，經(jīng)12位AD轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換為數(shù)字量，然后把轉(zhuǎn)換成的數(shù)字量按照特定485協(xié)議傳輸?shù)綉敉?。?jīng)現(xiàn)場測試，準換誤差不大于1%，滿足現(xiàn)場需求。

采集模塊2#對應(yīng)的數(shù)據(jù)量，空閑RS485接口。直接采用485轉(zhuǎn)換模塊，將3路485信號采集并處理，然后按照特定的協(xié)議傳輸?shù)綉敉?，此種方式不存在傳輸數(shù)據(jù)誤差，所有量皆為一次設(shè)備的實時顯示值，但在轉(zhuǎn)換過程中會有延遲，延遲不大于1S。

戶外屏幕選專用的P10屏，此屏幕為16*32點陣，一塊屏能顯示4個數(shù)字或者英文字符，也能顯示2個漢字，考慮現(xiàn)場既要能夠保證顯示正常，又要節(jié)省成本，最后整塊屏幕選擇9*5塊小屏組成。結(jié)果示意圖如圖2：

4 結(jié)論

通過實際檢測，戶外液晶顯示數(shù)值與一次設(shè)備實際監(jiān)測數(shù)值間誤差不超過±1%，符合了現(xiàn)場觀測的技術(shù)要求，此方法的成功實施為以后的環(huán)保數(shù)據(jù)檢測提供了借鑒，具有一定的經(jīng)濟效益和社會效益。

作者簡介：陳巧宇（1988-），女，河北唐山人，本科，初級工程師，研究方向：儀表測量。