[发明专利]基于视频调试的环境监控装置

说明书

技术领域

本发明随着经济高速发展，人们日益重视生活环境的提高，环境监测成为我们合理地利用环境资源，保护生态环境的重要工作。现在情况由于污染源分布零散，难于控制管理，对污染情况无法实时掌握导致监督不到位，环境安全隐患无法及时发现等特点，为确保目标责任能够有效实施，必须建立一套针对分散污染重点进行音、视频的实时监控并且集中管理的远程监控系统装置。 

背景技术

现在的无线远程系统一般采用无线工作频率为433.92MHz，该频率接收范围小，一般100-300m之间，但事实上环境监测点会分散在城市的各个角落。监控点一般都相距几公里或数十公里。本系统采用3G网络形式，利用移动通信和联通范围广、高效率等特点进行远程传送。部分系统也采用3G网络形式进行远程传送，但是由于在无线传送不连续性，服务器端不能解析不完整的数据传送包，特别是在传输图片时更是大量丢包。另外，其它系统都不能解决现场监控数据和控制输入输出(DI、DO、AI、AO)自由拓展性，所以远不能环境监控现场控制的要求，没有实现真正意义上的监控。 

发明内容

本系统制采用分散控制、集中监测系统，该系统具有管理方便的特点，且系统技术成熟，目前已成为自动控制系统的主导控制系统。控制系统均通过网络把数据传送至中央控制室。 

工程的控制系统由两级组成： 

第一级--------管理控制站 

负责监控重点监控厂中各污染物工参数的变化，重要设备工作状态和运行管理。 

第二级--------现场控制站 

现场I/O站，分别负责污染点设备的控制和监测，进行污染检测参数、设备运行工况信号的采集、并向上级控制单元以有线或无线的形式实时传送。 

现场控制站的结构：见附图1 

本系统的构成是： 

1)采用了3G网络的远程安全传输模块，可实现对PLC的远程程序上下载，在线调试等。通过3G视频实时看到现场情况，达到PLC程序的实时视频在线诊断确定现场设备的故障点，达到排故的目的。 

2)采用了3G网络有效的进行远程传送，利用加密技术成功的解决了3G网络通信过程中不完整的数据包的情况。 

3)利用模块化的设计成功的解决现场监控的数据和输入输出(DI、DO、AI、AO)自由拓展性；能够为现场监控提供很好的方案。 

现场控制站框图：见附图2 

附图说明

图1是系统框架图；图2是环境监控现场设备图 

具体实施方式：

1、采集流量计仪表模块(EK)、采集流量计仪表模块(CORUS)等模块，模块的构成有一个Can接口、二个RS485接口、MCU、光耦隔离电路、ROM、电源组成。 

2、3G模块的构成有一个Can接口、3G套件、TTL电平接口、ARM核MCU、自测试接口等电路模块组成。 

3、3G无线传输时，3G模块进行加密算法，协议转换准确和安全性为首要目标的一种非公开密钥方式的专用协议，采用了RSA算法，密钥为128位加密非对称密钥，公钥和私钥结合使用的方式进行加密。加密协议的应用确保了工业数据广域网传输的真实性和完整性。 

4、小型plc是基于Cortex 32芯片的一软plc，改模块可以扩展40个点的输入输出点。构成由隔离的输入输出(DI、DO、AI、AO)、mcs51的mcu等。 

5、结合3G视频图像和软plc实现的梯形图远程现场调试和远程维护。