研华ARK-3381嵌入式工控机在泉州市环保局企业污染源自动在线监测系统的应用———研华

一 项目介绍
1.1 项目背景
目前，全国各地市都已经建立起一个现代化的环境自动监测网络，站点类型有大气自动监测站，水质自动监测站，污染源监控，噪音监控，海上浮标、移动监测车等。仅福建省环保系统已建成的各类自动监测站点就超过400个。这些站点的建成对环境保护工作起了巨大的推动作用，已经成为政府加强环保工作的一项重要措施。
但也面临一些问题，监测站点类型多样，数据采集设备繁多，不具备通用性，且相互间兼容性差，又没有统一的格式标准，这就造成在监控中心同时有多套软件并存，管理十分不便。通讯手段落后，功能单一，导致监测网络管理水平低下。
采用当前最新的科学技术，对整个环境自动监测网络进行科学有效的管理，使其发挥最大的社会综合效益就成为各个环保部门着手解决的当务之急。
1.2 项目时间
2007年8月18日正式实施，要求于9月底之前完成98个信息点的安装及运行，较为分散的22个信息点可延迟到10月底结束。
1.3 行业领域
环保行业：企业污染源在线自动监测系统项目

二 项目需求
泉州市环境保护局正在运行的企业污染源自动在线监测系统当前面临以下几个困境：
1. 仪器/仪表设备大部分是进口设备，价格昂贵，品牌及型号也多样化，加上部分为国内品牌，且单是仪器仪表集成商就多达3家，互相牵制，各自经营，协调起来非常困难和吃力，容易产生扯皮现象；
2. 数采仪采用福州一家公司提供的产品，由于数采仪硬体是基于单片机开发的，从仪器/仪表采集上来的数据无法在本地进行存储备份，加上该数采仪故障率高且通讯经常中断，环保局无法得到持续、有效、完整的数据进行分析和统计，从而对企业排污程度做出正确的评估，严重影响了环保局的日常绩效工作。更为严重的是该公司不再为产品及软件提供服务和保障。
3. 监测软件操作界面为DOS状态，且经常出现故障，为确保工作的正确性及有效性，环保局监察工作人员又回到原来进行人工现场数据局面，效率低、工作量大、人手紧张且成本高；
为此，泉州环保局充分吸取了之前的教训，在数采仪硬件的选择上不再以价格为主要衡量，把厂商的品牌、行业地位、产品品质、服务口碑做为首选，再根据需求选择合适的型号，同时，要求该产品必须是开放式硬体架构，能运行不同的操作系统及其平台下开发的应用软件，从而最大限度的保障了硬体设备投资，避免重复投资，也为自由对比、选择集成商的应用软件提供了有利条件。经过深入的沟通、商谈及测试，研华ARK-3381成为了泉州环保局认定的唯一选择，而研华的品牌、产品品质及服务也无疑是业主的定心丸。

三 项目结构
研华ARK-3381在系统结构中做为监测站点的上位机，通过RS-232或RS-485串口与下端各种仪器仪表通讯连接，把仪器仪表采集上来的数据保存在本地硬盘上，并根据设定的时间段内，或实时通过LAN口（电信宽带）传输数据到监测中心服务器，为环保局统计、汇总、分析各信息点排污是否达标提供了有力支持。因此，数采仪的稳定性和可靠性成为本系统成功与否的核心关键部位。

系统结构示意图

四 项目特点
众所周知，企业污染源排污口环境条件非常恶劣，空间小，灰尘多，潮湿，温度高，昼夜温差大，腐蚀性强，部分信息点位地处偏僻，要求客户定期人工维护、保养设备是不太现实。这就要求数采仪硬件设备必须能充分胜任以上特点并出色完成系统任务要求。
研华ARK-3381是一款征服恶劣环境的紧凑型嵌入式工业计算机平台，以出色的硬体架构和产品性能赢得泉州环保局的青睐，而高度集成的7个RS-232/422/485不仅为客户的现场应用提供了足够的备用及扩展（目前一般只用到4-5个串口），也大大降低了客户的采购成本，一举成为客户唯一指定的数采仪硬件平台。
研华ARK-3381产品关键特点：
1.高强度铸造外壳，所有电子部件均保护在一个紧凑密封的铝外壳中，坚固耐用，防尘，防颗粒，适应恶劣环境操作；
2.低功耗，无风扇CPU设计，具备低温和抗高温特性，确保系统的低温运行，稳定且无噪音；
3.支持低压和超低压Intel ULV Celeron M 1.0G处理器，提供强大运算功能；
4.采用堆栈式主板与无线材式设计 (MIO)，机构全模块化设计，内部连线少，易于整合，易于维护，最短维修时间；
5.集成度高，提供多串口，具备强大网络功能，提供强大的现场通讯功能，可在各种自动化控制中实现测量和操作员控制；
6.产品认证：通过ISO9001，ISO14001，CCC，EMC，RoHS，CE，FCC，UL认证；
7.芯片组：Intel 852GMCH或Intel 852GME，400 MHz FSB
8.显示：动态共享内存》64MB，支持CRT及LVDS接口；
9.网口：Intel 82551QM 10/100Base T 以太网控制器；
10.串口：7个RS-232/422/485接口，适应应用得多变化需求，稳定可靠，串口芯片ADM213，过压保护，静电放电(ESD)防护电压大于2000V，内部有保护电路；
11.存储：支持2.5寸硬盘和Type I/II CF卡；
12.看门狗定时器：255级时间间隔，软件设置；
13.安装方式：支持台式/壁挂/导轨式安装，不受空间限制；
14.尺寸（W*H*D）：在264.5*69.2*137.25mm范围，小体积设计，满足不同应用空间需求；
15.重量：《3kg；
16.电源：宽范围电源DC 12V-24V，输出功率46W，功耗小；
17.工作温度：-20-60℃(CF)，0-45 ℃(HDD)；
18.相对湿度：95%@40℃（无凝结）；

经过半年的现场考验和稳定运行，ARK-3381抗粉尘，清洁便利，耐高温，散热优良，安静无噪音，空间占用小，客户评价很高，认为物超所值，并开始向其他兄弟单位推荐。