2024年8月20日发(作者：)
W5100HB-Ⅲ型环保数据采集仪
使用说明书
目 录
1 前言 .................................................................................................................................................. ３
1.1 概述 ..................................................................... ３
1.2 功能特点 ................................................................. ３
1.3 技术指标 ................................................................. ４
2 安装和接线说明 .............................................................................................................................. ５
2.1 接线图 ................................................................... ５
2.2 指示灯状态 ............................................................... ６
3 环保数据采集仪设置 ...................................................................................................................... ７
3.1 用设置软件设置 ........................................................... ７
3.1.1 设置前准备 ................................................................................................................. ７
3.1.2 修改常规参数 ............................................................................................................. ７
3.1.3 通道设置 ..................................................................................................................... ８
3.1.4 串口参数 ..................................................................................................................... ９
3.1.5 关于网口参数设置 ................................................................................................. １０
3.2 用显示屏设置 ........................................................... １１
3.2.1 系统查看 ................................................................................................................... １１
3.2.2 系统设置 ................................................................................................................... １２
3.2.3 触摸屏操作 ............................................................................................................... １６
4
数采仪测试说明 ........................................................................................................................ ２０
4.1 本地测试 ............................................................... ２０
4.1.1 测试前准备 ............................................................................................................. ２０
4.1.2 测试功能 ................................................................................................................. ２２
5
行业应用 .................................................................................................................................... ２３
5.1 典型应用 ............................................................... ２３
6
升级程序 .................................................................................................................................... ２４
升级操作 .................................................................... ２４
升级注意事项 ................................................................ ２４
２
1 前言
1.1 概述
W5100HB-Ⅲ型环保数据采集仪是我公司为满足环保行业特殊需求定制开发的一款高
性能数据采集传输设备。系统采用Atmel公司的ARM9处理器，嵌入式Linux操作系统和
实时数据库，符合HJ/T212-2005《污染源在线自动监测（监控）系统数据传输标准》和IEC-104
规约。实现了对一次仪表的实时监控，永远在线，并通过模拟信号接口、数字信号接口、
RS232/485接口与流量计、COD、PH仪、氨氮、余氯、烟气测量仪等多种仪器连接，使得
对一次仪表监控，更加方便快捷。
采集的数据通过GPRS/CDMA无线网络将数据传输到环保监控平台，从而实现数据的
远程传输和设备反控，同时设备配有3.5„的真彩TFT液晶显示屏，能够随时观测到污染物
排放的实时曲线，同时也可以调阅1年以上历史数据，为未来的环保执行提供强力的保证。
1.2 功能特点
环保在线监测系统结构分为前端数据采集、数据远程传输和上位机监控平台三个部分,
我公司的环保数据采集仪是集采集与传输为一体，大大提搞了系统的稳定性与可靠性，同时
降低了维护成本。
1．多种类型的数据输入接口功能，基本配置：8AI 、4DI 、2DO 、液晶屏显示、8路
RS232/485(可扩展)。
2．系统为模块化结构设计，可方便扩展标准I/O口（16AI、8DI、8DO）或电量采集集
单元
3．3.5„的真彩TFT液晶触摸显示屏
4．64M SDRAM，256M Flash，可选外部存储：SD卡及USB存储设备。
5．系统自带实时时钟，时钟能到200M,速度快，掉电自动计时功能，支持远程校时。
6．支持本地或远程参数设置，如：修改定时上传间隔时间，最大及最小量程、数采仪
地址、报警上下限值等。
7．支持下端反控功能。
8．内置Linux操作系统，网络功能强大
9．RTDB实时数据库，可以支持用户自行开发
10．支持GPRS/CDMA/ADSL/PSTN/WLAN/短波电台等多种通讯方式。
11．GPRS/CDMA支持多中心传送。（UDP模式可支持六中心，TCP模式可支持双中心）
３
1.3 技术指标
单元名称 描述
Atmel公司
芯片主频
CPU
存储器
操作系统
模拟量输入AI
at91sam9261
200MHz
技术参数
备注
256M，可选外部存储：SD卡及USB存储设备
内置Linux操作系统
8 路（可扩展16路），精度12位A/D，0～20mA
/4～20mA或0～5V
仪表接口
开关量输入DI
开关量输出DO
数字量
4 路（可扩展12路），光电隔离，直流12-48V
2路（可扩展12路），250V/3A 交流直流可选
3路RS232 ，2路RS485
3.5寸TFT
2个（10M/100M），双通道冗余备份
可选GPRS/CDMA方式，可多中心传送
2个（1个USB Host、1个USB Device），可
实现本地程序
显示单元
液晶屏
以太网
通讯方式
GPRS/CDMA
二次开发
接口
USB接口
以太网接口
精度
电磁兼容
设置，通讯
≤0.2%
满足IEC三级标准
220VAC ± 15％ 50HZ ± 5％
12V >=2A（可选）
<10W
可选其它方式
防水、防尘、防破坏
污染源在线自动监测（监控）系统数据传输标
电源
系统参数
后备电池
功耗
壁挂式
安装结构
三防设计
通讯协议
HJ/T212-2005
准。
４
相对湿度 20％～90％
－10℃～＋60℃
外置，全天候，自带吸盘
安装环境
环境温度
天线
2 安装和接线说明
2.1 接线图
前面板：
Ethernet1Ethernet2
开关量输出
DO1A
模拟量
AI2AI3
ma 0-5V
AICOM3
AI4
AI6AI7
开关量输入
DI1DI2
DICOM1
DI3
USB1/2
以太网接口
DO2AAICOM1
AI0DO1BDO2BAI1
AICOM2
AI5
AICOM4
DI0
DICOM1
模拟量俩个共一个地如AI0和AI1共用AICOM1,AI2和AI3共用AICOM2 开关量输入同理
Ethernet1口为设置，升级接口，默认ip为10.0.0.111
Ethernet2口有线传输接口，默认设备ip为 192.168.1.105 （可设）
出厂默认模拟量输出方式为电流方式
Usb接口为扩展接口，暂不可用
后面板：
DTU
GND
POWERRXD
GND485A
485A
485B
485B
TXD
GPRSRS232RS485
串口6
COM6/COM5Data
串口
COM4/COM3DataCOM2/COM1
Data
电源
+
12
VGND
指示灯
Power
供电
串口8
串口7
RUN
５
串口1、串口3、串口5接线如图
串口2、串口4接线如图
串口6，7为485串口
串口8为主串口可接DTU
电源为12-36V宽电压
示意图 名称
RXD
TXD
GND
管脚
6
7
5
属性
输出
输入
接地
示意图 名称
RXD
TXD
GND
管脚
2
3
5
属性
输出
输入
接地
2.2 指示灯状态
采集板
POWER
RUN
DATA
网口
DTU
SIGNAI
POWER
WAN
DATA
电源指示灯
运行灯
串口数据灯
网络连接
数据接收
信号灯
电源灯
网络灯
数据灯
上电长亮（绿色）
上电后闪烁（绿色）
有数据收发灯的状态改变（绿色）
网络连接正常常亮 （ 绿色）
数据收发常闪 （黄色）
上电后闪烁（红色）
上电后长亮（绿色）
登陆到GPRS网络后长亮（黄色）
有数据通信是亮（红色）
６
3 环保数据采集仪设置
3.1 用设置软件设置
3.1.1 设置前准备
1 设置数采仪时请用交叉网线把数采仪的Internet1口和计算机网口相连。
2 设置电脑的网络配置，把 ip 地址设为 10.0.0.X 网段的，网关不设。（x 不能为 111）
3 在电脑上 ping 10.0.0.111（若不通，把计算机的网卡配置设置为链接速度为 10M
全双工模式）
4 打开设置软件文件夹，把 配置文件的 ip 改成 10.0.0.111
5 打开设置软件，请点击“读取”按钮，提示“读取参数成功”对采集器进行修改设置。
如图3-1
图3-1（设置主界面
3.1.2 修改常规参数
1 关于修改MN号：修改设置数采仪MN号。
2 关于污染源项目：在下拉列表框中选择您需要的污染源项目。
3 关于均值时间与实时时间：均值时间为均值数据的上报间隔（单位：分）（分钟间隔
国际规定为10分钟），实时时间为实时数据的上报间隔（单位：秒）
７
4 登陆包时间间隔：登陆信息的上报间隔（单位：秒），一般为15分钟,不得低于10s
5 PW：上位机访问密码(国标规定为123456)
6 上位机地址：上位机的地址标识
7 小时数据是否上报：打勾表示小时数据上报，不打勾表示小时数据不上报，分钟数
据、日数据同理
8 开关量是否上报：打勾表示开关量上报，不打勾表示开关量不上报
9 离线设置：用户一般不需要设置此项，注意切勿打勾。
注意：4、5、6、7、8、9 项在屏上没有设置功能
3.1.3 通道设置
在软件左侧系统设置菜单里点击“1-4路模拟量通道设置”出现如图3-2
图3-2
红色框“1” 表示每一通道污染物的选择，模拟量共 8 通道，例如：模拟量通道2 代表的是
实际箱体的第二路模拟量 AI2。
第一步：选择第一路模拟量的污染物“01 烟尘”，所属通道选择“模拟量通道--1”然后点击添
加，污染物就添加到黄色框“2”所有污染物中，依次添加模拟量通道 2 的污染物，当选择串
口污染物时，可选辅助通道 如图3-3
８
图3-3
第二步：当把所有的污染物添加完毕后，选择需要上报的环保平台的污染物，把需要上
报的污染物从“2”框拖到“3”框中。
第三步：选中“3”框的污染物，在“4”框里显示它的属性，在“4”框里可以设置污染物上报
的格式内容、信号范围、量程上下限、报警上下限。污染物内容打上勾表示上报此项，如“rtd”，
打上勾表示上报，不打勾表示不上报。信号范围选择4-20ma,0-20ma,0-5V(当选择电压输入时，
需要在硬件上更改跳线位置)。量程上下限是指实际输入电流与实际显示的的对应范围。报
警上下限是指需要报警的界限范围
第四步：把所有的选项设置完之后，点击保存。同理可设“其他路模拟量通道设置”。注
意设置每一路污染物时都需要点击保存按钮）
3.1.4 串口参数
一 、串口参数设置需要设置串口波特率、串口协议，如图3-4
图3-4
９
1 串口波特率要根据设备来选择，一般选择“9600”即可，其他为“8n1”。
2 串口协议：选择此项要慎重，必须与下端设备相一致，
如串口一连接的是环科 cod,
那么就要在串口一选择环科 cod 的协议。
注：8个串口中必须有一个串口协议选择为1（无线传输时串口 8 必须选择
协议 1），若不设，其他设置都无效，8个串口中其他协议设置不可以重复。
3
当选好协议时，协议里所包含的污染物需要手动设置，如上图 3-2，把协议里包含的污染
物选择辅助通道 0 添加进去，其他步骤和模拟量选择相同。
注意：污染物设置不能重复，例如模拟量和串口，尤其是串口虽然选择了不同的协议，
但其中有2到3种污染物相同，也是系统不允许的，因为系统无法判断相同的污染物。
3.1.5 关于网口参数设置
一、网口参数设置是对网口2的配置如图3-5
图3-5
1 IP地址：是指设备本地IP地址，如果和路由器相连，请设置为和路由器在同一网段
的ip地址
2 子网掩码：设置为有效子网掩码
3 网关：设置为和电脑一致的网关，或者路由器的网关
4 采用有线网络：打上钩表示采用有线网络传输模式，不打勾表示采用DTU传输模式
5 TCP和UDP模式可根据实际情况选择
6 服务器地址 ：是指接收数据的服务器IP地址（环保局指定地址）
１０
7 服务器端口： 是指服务器的开放端口（环保局指定端口）
注意：
网口2的ip地址不可以设置为10.0.0.X网段地址
注意
：
可以把所有要修改的选项都设置完成后，点击一次“设置”即可。
设置完毕提示“重启设备”，请把设备断电重启。
3.2 用显示屏设置
环保显示屏可以方便的在本地对数采仪的各种参数进行设置、显示模拟量的实时数据、
历史数据、显示开关量输入的状态、显示并控制开关量的输出状态等。它的具体功能如下：
如图3-5
图3-5（设置主界面）
可以进行系统查看和系统设置
注意：用屏设置需要密码才能进入设置界面，没有权限只能看到实时的数据与状态。默认
密码：123456
3.2.1 系统查看
1．环保系统查看：包括显示8AI的实时数据，4DI，历史数据，以及串口数据，实时数
据曲线，如图3-6
图3-6
１１
3.2.2 系统设置
1．环保设置系统：进入环保系统需要密码权限，系统默认密码为123456
包括系统设置、模拟通道设置、串口设置、系统程序时间、监控与上报。在这些设置
菜单下又包含了各种参数的设置：如图3-7
图3-7
a) 系统参数设置：包括设置系统时钟（年、月、日、时、分、秒）、设置设备MN号（高、
中、低共14位都可设）、设定污染源编码、设定实时数据上报间隔、设定均值数据
上报间隔、设定开关状态上报。如图3-8
图3-8
b) 模拟通道参数设定：设定8路模拟量的参数（量程上限、量程下限、工程量程、污
染物编码）等。注意（如果该路不设置请选择unus表示无选择）
如图3-9
１２
图3-9
c) 串口通讯设置：包括对主串口通讯速率设置。如图3-10
图3-10
d）串口协议配置
进入“系统设置”菜单，点击“监控与上报”按钮，出现下面四个菜单按钮，如图
3-11，分别是：“协议选择”“主动上报及顺序”“污染物上报设置”“污染物限值设置”。
图3-11
1、 协议选择：是指采集器接串口设备，选择该设备的串口协议（多串口不能同时
选择同一协议）如图3-12
１３
图3-12
注意/；选择完协议必须重启设备，否则设置无效(注：串口8必须选
择协议1。)
协议代码
（部分协议列表，具体情况根据实际需求定制）
协议代码
1
10
11
12
100
101
120
130
140
150
200
201
协议名称
环保HJ212-2005
环科流量计
环科COD
环科PH计
河北污水协议
河北烟气协议
九波声迪（九波协议）
东丽TOC协议
WTW氨氮（485协议）
华士捷COD（485协议）
MODBUS RTU主站设备污水协议
MODBUS RTU主站设备烟气协议
１４
210
211
0
重庆川仪脱硫设备
重庆川仪烟囱设置
无协议
2、主动上报顺序：是指所有的污染物包括串口的污染物，都可以在这里设置是否
上报，如果设置上报，就把污染物点击在“上报的污染物”一栏中，如果不上报就点击
到“不上报的污染物”一栏中，如图3-13
图3-13
3、 污染物上报设置：是指可以选择污染物上报的内容如：rtd、flag、min、max 、
avg、cou等，如果都不选择，表示该污染物什么都不上报。如图3-14
图3-14
4、污染物限值设置：是指污染物的报警上下限的设置，如图3-15
１５
图3-15
3.2.3 触摸屏操作
一、
首先进入欢迎界面，如图3-16
图3-16
1、实时数据查看界面 如图3-17
图3-17
2、开关量输入状态如图3-18
１６
图3-18
3、历史数据查看如图3-19
图3-19
4、串口数据的查看如图3-20
图3-20
5、用户通过密码可以进入环保设置系统，对各种参数进行设置如设置MN号。如图3-21
１７
图3-21
设置实时间隔（注意不得低于30s）如图3-22
图3-22
１８
触摸显示屏树状示意图
欢迎界面
系统选择
按键输入密码
系统查看
系统设置
按键进子菜单
显示8路模
拟量的实时
数据、查看
4DI、以及
串口数据，
历史数据，
实时曲线
系
统
设
置
模
拟
通
道
串
口
设
置
程
序
时
间
监
控
上
报
设置系统
时钟、设备
MN号、设
定污染源
编码、实时
/均值数据
上报时间
及开关上
报状态
设置发送
控制位、设
置8路模
拟量的量
程上下限、
工程量程、
污染物编
号，报警设
置，模拟量
累计设置。
对主串口、
波特率设
置
软件编译
时间及系
统时间
设置串口
协议及污
染物上报
顺序及报
警上下限
１９
4 数采仪测试说明
4.1 本地测试
4.1.1 测试前准备
一、当串口8设置为国标协议（1）
1 用串口直连线把计算机串口与数采仪的串口8相连
2 打开串口调试助手如图：(波特率9600，N,8,1)
图4-1（本地测试界面）
二、当串口1设置为河北协议时（100为废水、101为废气）
1、在屏上点击监控与上报菜单里的协议选择项，在串口1处选择100，串口8选择1
2、注意必须重启设备
3、在屏上点击监控与上报菜单里的主动上报及顺序选项里，点击不上报的污染物，此
时此污染物就进入上报污染物的列表里，如果想取消上报的，同理点击上报的污染物，此时
此污染物就进入不上报污染物的列表里。
２０
4、在屏上点击监控与上报菜单里的污染物上报设置选项卡，选择污染物的内容，打勾
就可以
5、用交叉网线把电脑的网口或路由器的网口与设备的网口2相连，注意电脑必须与设
备的ip在同一网段。默认为 192.168.1.1网段的 ip
Ethernet2口有线传输接口，默认设备本地ip为192.168.0.105
（这些参数可以在设置软件里得到，并且可以在设置软件更改）
6、串口1用串口直连线连接河北协议的设备（注意厂家id默认为01）
7、可以打开串口助手查看数据，打开与串口8相连的电脑串口如图4-2
(波特率9600，N,8,1)
图4-2
8、可以打开TCP/IP助手，选择TCP SERVER模式，端口填写6000，点击开始监听即
可以看到数据，如图：4-3
２１
图4-3
4.1.2 测试功能
1 获取均值数据
2 获取实时数据
3 获取小时数据
4 获取日数据
4 设置实时数据间隔
5 设置分钟数据间隔
6 查询历史数据
7 设置系统时间
注意：下发命令只限于主串口即串口8，请填写正确的MN号和PW号。
备注：在没有点击任何功能时，接收区域中显示的是按照您设定的实时数据与均值数据
间隔上报的数据
２２
5 行业应用
1．电力
配网自动化
2．水利
水文雨量自动测报
河道水位在线监测
3．环保
污染源实时在线系统
空气，水质自动监测
4．气象
GPS大气探测GPRS传输
自动气象站
5.1 典型应用
在线COD测量仪
流量计
工业酸度计
子站1
省局
在线COD测量仪
IP：220。20。20。X
GPRS/CDMA
网络
INTERNET
流量计
工业酸度计
子站2
市局
在线COD测量仪
流量计
工业酸度计
IP：220。10。10。X
子站N
２３
6 升级程序
升级操作
1、 首先把电脑的ip地址设为10.0.0.1网段地址
2、 用交叉网线把设备的Internet1口和电脑网口相连
3、 打开升级软件，如图6-1
图6-1
4、 点击进入，软件提示“重起设备”，把设备断电重启
5、 “开始”按钮进入倒计时，当倒计时为0时，点击开始按钮，开始升级。
6、 升级完毕，关闭软件，重启设备
升级注意事项
设备在升级过程中必须要俩次重起设备
２４
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