1 、概述
一般而言，用于环境监测目的的数据采集终端设备（以下简称“采集器”应当具备以下基本功能： 1 ）模拟量数据采集； 2 ）开关量数据采集； 3 ）数据保存； 4 ）数据保持； 5 ）数据传送。这里，数据保持是指数据的不可破坏性，即使遇到采集器掉电，采集器被破坏等情况时，数据也不会丢失。数据传送应受到权限控制，一旦权限许可，采集器才会按一定格式向计算机或其它通信设备传送数据。基于采集器具有以上功能，所以又将环境数据采集终端设备俗称为“环保黑匣子”。有些采集器除了具备以上功能外，还具备超标自动报警；允许远程设置、修改参数，以及远程控制功能等。远程终端设备或称 RTU （ Remote Terminal Unit ）就是因为这种设备又具备了远程控制、远程通信的特性。
2 、采集器的通信系统
采集器的监控通信接口通过 MODEM 与公共电话网络连接，或通过无线通信设备与监测中心计算机通信。采集器的企业通信接口则可以通过串口通信线直接与企业计算机通信。
企业计算机通信接口与监控中心计算机接口不应共用一个接口，其通信的权限、通信命令、协议也是不同的。当企业计算机与采集器连线时，也不会影响监控中心计算机与采集器的通信。采集器的通信系统结构如图 1 所示。
图 1 采集器的通信系统结构
监控中心计算机与采集器的通信遵循一定的通信协议，包括通信标准、通信协议和数据包传送格式。通信协议使用十条通信命令字，总数据量达 600byte 以上。通信协议中的十条命令字分别是：
（ 1 ）读实时数据通信命令（ Real 命令）；
（ 2 ）读历史数据通信命令（ History 命令）；
（ 3 ）时钟校正通信命令（ Timer 命令）；
（ 4 ）记录仪参数配置通信命令（ Configuration 命令）；
（ 5 ）读记录仪配置参数通信命令 （Parameter 命令 ） ；
（ 6 ）强制采样（继电器输出）通信命令 （Force 命令 ） ；
（ 7 ）密码登录及记录仪密码设置通信命令（ Secretary 命令）；
（ 8 ）查询报警信息通信命令 （Alarm 命令 ） ；
（ 9 ）修改企业编码通信命令（ Number 命令）；
（ 10 ）修改报警时段通信命令 （I nterval 命令 ） 。
例如，远程计算机向采集器发送如下通讯命令：
采集器即以中断方式向远程计算机发送实时数据，数据包格式为：
以上 39 个字节的数据中，包括了采集器编号、时钟，流量实时数据， COD 实时数据， PH 实时数据，其它污染物（共 8 个）实时数据，污染治理设施运行状况数据等。
3 、采集器的工作原理
采集器以 PHILIPS 高性能工业级单片微处理器为核心，并且采用 IMPμP 监控单元。采集器的 A/D 转换采用 TIL I 2 C 总线结构的电路， A/D 转换精度 10 位。采集器采用 256K 大容量 E 2 PROM 数据储存芯片，可以将每 1 小时采集的流量数据、 COD cr 数据、 PH 等（ 8 路模拟量）数据，和污水处理设备运行状况（ 8 路开关量）数据保存在储存芯片中。储存单元在掉电，甚至电路被破坏的情况下，数据仍能保持 10 年以上。
采集器以 1次/秒的速率实时采集在线检测设备，如流量、COD、PH以及污处设施运行状况等实时数据。其中，采集器通过RS-232端口采集流量数据；通过4～20mA模拟量输入端口，或RS-232端口采集COD数据；通过从4～20mA模拟量输入端口，或RS-232端口采集PH数据；通过开关量输入端口采集污处设施运行状况实时数据。采集器每小时将以上数据储存在采集器中，每天储存24组数据。当采集器采集到报警数据时，采集器除立即向远程计算机报警，并同时传送报警信息。
采集器的硬件结构和工作原理如图 2 所示。
图 2 采集器的硬件结构和工作原理
4 、采集器的安装与调试
将 COD、PH计在线测量仪表的标准输出信号（4～20mA或1～5V）接入采集器模拟量输入通道，如图3所示。当正确连接，并对采集器下传了运行参数后，则当仪表开启时，并且信号超过4mA后，指示灯亮；仪表关闭后，则指示灯灭；当信号超过报警值时，指示灯闪亮。
采集器在出厂时，对开关量信号的连接已设置为无源触点信号连接方式。触点信号的连接方法如图 4 所示。
与 RS232 串口信号设备的连接，可以通过标准 RS232 通信线（一般其长度不超过 20m ），直接连接在采集器相应的 RS232 串口接口上。例如，流量计的连接方法如图 5 所示。
采集器的在使用前，应进行以下几个方面的调试： 1 ）设置在线仪表信号的类型 2 ）设置在线仪表的量程； 3 ）设置报警参数，如报警时段、报警电话号码、报警开关等； 4 ）采集器编码； 5 ）键盘操作密码等。
5 、小结
在企业排污口安装使用采集器，可以有效地防止统计资料的失真性，和部分企业虚报、瞒报、漏报等现象。通过采集器对企业污染源实施监测，以掌握企业污水排放情况和污染治理设施运行情况，从而提高企业污水排放质量，保证企业稳定达标排放。