自制室內(nèi)環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)應用實踐

張晶　楊林

摘要：指出了在國家總站開發(fā)的子站端數(shù)據(jù)采集聯(lián)網(wǎng)軟件里有一項站房內(nèi)環(huán)境信息數(shù)據(jù)采集的功能，但其僅支持SunEMS1000型環(huán)境信息采集主機，且其性價比太低，為此大多數(shù)空氣自動站點均未配置。因此，選擇了一款性價比合適的帶數(shù)字輸出功能的溫度計來進行站房內(nèi)溫濕度信息采集。自制開發(fā)了一個簡捷查看站房內(nèi)溫濕度信息的手機版WEB平臺，并對該系統(tǒng)做了簡要介紹，以期為空氣自動監(jiān)控站管理人員提供參考。

關鍵詞：空氣自動站；環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)；溫濕度

中圖分類號：X51

文獻標識碼：A文章編號：16749944（2017）20011402

1引言

目前全國各縣市大多已建成了空氣自動監(jiān)測站點，并與國家總站進行了實時在線聯(lián)網(wǎng)，對于空氣自動站管理人員來說，關注較多的僅是實時監(jiān)測的環(huán)境質量數(shù)據(jù)，往往容易忽視空氣自動站內(nèi)監(jiān)測儀器工作環(huán)境的監(jiān)控，而且目前僅有少數(shù)空氣自動站建設廠商會在站房內(nèi)加裝溫濕度采集模塊，但大多數(shù)都不支持用手機進行監(jiān)控信息瀏覽功能，而支持的性價比又很低。根據(jù)國家相關的空氣自動站管理要求和監(jiān)測儀器本身的特性，大家都知道空氣自動站監(jiān)測儀器的工作環(huán)境直接影響到監(jiān)測數(shù)據(jù)的準確性，空氣自動站房內(nèi)應保持穩(wěn)定的內(nèi)環(huán)境條件。筆者以前管理的空氣自動站內(nèi)就因沒有溫濕度監(jiān)控設備，致使在站房內(nèi)部溫度因空調故障升到異常高時還無法發(fā)現(xiàn)，最終是因發(fā)現(xiàn)監(jiān)測數(shù)據(jù)傳輸異常前往空氣自動站檢查才得以發(fā)現(xiàn)站房內(nèi)溫度異常升高的情況，導致監(jiān)測設備均出現(xiàn)故障報警，工控機因高溫死機，所幸發(fā)現(xiàn)及時，各設備未造成較大損壞。因此，實時監(jiān)控空氣自動站內(nèi)溫濕度勢在必行，且還必須具備手機及電腦直接查看實時監(jiān)控信息的功能。

在國家總站開發(fā)的子站端數(shù)據(jù)采集聯(lián)網(wǎng)軟件里有一項站房內(nèi)環(huán)境信息數(shù)據(jù)采集的功能，其包含站房內(nèi)煙霧報警、水浸、溫濕度、電壓、空調溫度等信息采集功能，但其僅支持SunEMS1000型環(huán)境信息采集主機，而該主機配上相應傳感器后投資需過萬元，其性價比太低，國內(nèi)大多數(shù)空氣自動站點均未配置。而對于站房內(nèi)環(huán)境來說，根據(jù)筆者多年空氣自動站管理經(jīng)驗來看，對監(jiān)測數(shù)據(jù)質量影響和波動最大的是站房內(nèi)溫濕度，因配有穩(wěn)壓電源，電壓和電流一般不易波動，所以對于空氣自動站站房內(nèi)環(huán)境狀況監(jiān)控來說，關注的重點應該是站房內(nèi)溫濕度。為此，筆者經(jīng)過市場調查，選擇了一款性價比合適的帶數(shù)字輸出功能的溫濕度計來進行站房內(nèi)溫濕度信息采集，同時開發(fā)了一個簡捷查看站房內(nèi)溫濕度信息的手機版WEB平臺，空氣自動站管理人員用手機就可隨時隨地的監(jiān)控空氣自動站站房內(nèi)溫濕度信息，該功能看似簡單，但很實用，有一定技術條件的空氣自動站管理人員自己就可輕松的搭建該系統(tǒng)。下面對該系統(tǒng)做簡要介紹以對空氣自動站管理人員起個拋磚引玉的作用。

2環(huán)境信息傳感器模塊

為降低成本，同時便于在站房內(nèi)巡檢時也可方便的查看溫濕度，筆者選擇的是帶液晶顯示，且可輸出RS485信號的溫濕度計，因測量的是站房內(nèi)部溫濕度，其安裝可在設備機柜面板上，故選擇內(nèi)置傳感器型的即可，同時其可使用氣象五參數(shù)系統(tǒng)的電源模塊供電，不需增加電源適配器（圖1）。

選擇RS485通訊是因其傳輸線路簡單、穩(wěn)定，其信號傳輸至工控機時，還需加裝一個RS485轉RS232信號轉換器，并連接至空氣自動站監(jiān)測子站內(nèi)工控機的RS232接口上，轉換器如圖2所示。

3環(huán)境信息數(shù)據(jù)采集模塊

因國家總站開發(fā)的子站端數(shù)據(jù)采集傳輸軟件內(nèi)不支持自定義RS485協(xié)議數(shù)據(jù)采集的功能，故筆者針對該款溫濕度計單獨開發(fā)了一個簡單的數(shù)據(jù)采集軟件，因站房溫濕度監(jiān)控對采集頻率要求不高（圖3），故做成通過DOS批處理命令和計劃任務功能配合，自定義采集頻率的功能即可，筆者在實際運用中，采集頻率設定為1 h一次。

采集程序由計劃任務（圖4）調用并通過自動采集命令隱藏運行，成功采集數(shù)據(jù)后即自動退出，若直接手動運行則顯示主界面，便于調試，這樣可簡化程序功能，不必一直駐留內(nèi)存運行，降低工控機資源消耗，保障工控機穩(wěn)定運行。采集的數(shù)據(jù)存儲在數(shù)據(jù)庫中，同時生成尺寸很小的每小時json格式數(shù)據(jù)文件，便于WEB發(fā)布和數(shù)據(jù)傳輸至中心站服務器時進行解析。如：{date：'2016-06-29 21：00：00'，line：1，t：25，rh：59.5}。

4環(huán)境信息數(shù)據(jù)傳輸及發(fā)布模塊

因空氣自動站和中心站服務器之間已通過國家總站規(guī)劃的VPN網(wǎng)絡進行了互相連接，且數(shù)據(jù)為每小時采集一次，故可通過簡單的DOS批處理命令來傳輸數(shù)據(jù)采集的每小時站房內(nèi)溫濕度數(shù)據(jù)，而不必使用復雜的C/S、B/S結構或ftp方式來傳輸數(shù)據(jù)，因此開發(fā)難度大大降低，便于推廣運用。通過DOS批處理命令，將子站生成的每小時數(shù)據(jù)文件復制到中心站服務器后，再啟動數(shù)據(jù)解析存儲瀏覽軟件，將每小時數(shù)據(jù)解析后存入數(shù)據(jù)庫，同時為減輕服務器壓力，將最近48 h數(shù)據(jù)生成靜態(tài)json數(shù)據(jù)文件至WEB服務目錄，由筆者事先開發(fā)好的手機版WEB發(fā)布平臺進行調用，同時，在保證安全的條件下，子站工控機也可同樣通過該平臺發(fā)布站房內(nèi)最近任意小時溫濕度監(jiān)控數(shù)據(jù)。目前為簡化運用，發(fā)布平臺頁面為簡單數(shù)據(jù)表格式瀏覽，若有美化需要，也可使用Highcharts圖表制作更加美觀的數(shù)據(jù)顯示頁面，如圖5，圖5（a）為簡單數(shù)據(jù)表格，圖5（b）為Highcharts圖表。

目前該系統(tǒng)已在玉溪市及下屬各縣區(qū)空氣自動站投入使用，反響較好。

5結語

本文旨在倡議各空氣自動站管理人員關注空氣自動站房內(nèi)環(huán)境的實時監(jiān)控，同時為大家提供一個不算完美的解決方案，空氣自動站管理人員可根據(jù)自己的實際條件來自建這套低成本（不足千元）但實用的空氣自動站房內(nèi)溫濕度監(jiān)控系統(tǒng)，為更好的開展空氣自動站管理工作、提升管理水平服務。

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