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技術文章

基于ARM的環(huán)保數(shù)據(jù)采集方案
基于ARM的環(huán)保數(shù)據(jù)采集方案
應用背景
　　在環(huán)保系統(tǒng)中，需要對大氣污染、水污染等排放點進行實時監(jiān)控，為了保證將實時采集到現(xiàn)場信息并及時傳輸?shù)奖O(jiān)測中心，需要建立起一套實時性好、覆蓋面廣、組網(wǎng)靈活的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。
　　北京恒頤“基于ARM的環(huán)保數(shù)據(jù)采集”方案采用32位的ARM作為主處理器，協(xié)調RS232,RS485,RS422,TTL等類型的端口，實現(xiàn)高效數(shù)據(jù)通訊和端口管理，可以實現(xiàn)將采集到的污染監(jiān)測信息通過有線或CDMA/GPRS無線網(wǎng)絡實時地傳輸?shù)奖O(jiān)測中心。
恒頤成功案例
　　　城市污水排放監(jiān)測系統(tǒng)
　　　旅游風景區(qū)的環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)
　　　空氣環(huán)境質量實時監(jiān)測系統(tǒng)
系統(tǒng)架構
　　環(huán)保監(jiān)測系統(tǒng)由三個組成部分：數(shù)據(jù)采集前端，信號采集控制及傳輸，監(jiān)控中心。系統(tǒng)架構如圖所示：
　1）數(shù)據(jù)采集前端
　　數(shù)據(jù)采集前端由各種終端監(jiān)測設備構成，直接對設備運行狀態(tài)及環(huán)境參數(shù)進行數(shù)據(jù)采集。
　2）信號采集控制及傳輸
　　信號采集控制及傳輸部分由“AT91RM9200環(huán)保數(shù)據(jù)采集設備”構成。多種協(xié)議支持，恒頤環(huán)保數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)可以與任何在線監(jiān)測設備如流量計、PH計、濁度計等相連，實現(xiàn)對污染源排放監(jiān)測點進行實時數(shù)據(jù)采樣，對污染源排污情況及排污總量進行監(jiān)測，并且將監(jiān)測數(shù)據(jù)通過以太網(wǎng)絡或CDMA無線網(wǎng)絡實時地傳輸?shù)奖O(jiān)測中心進行數(shù)據(jù)匯總和分析。
　3）監(jiān)控中心
　　監(jiān)控中心通過網(wǎng)絡對“AT91RM9200環(huán)保數(shù)據(jù)采集設備”進行設置，并對采集的信息進行分析處理。
系統(tǒng)硬件設計
　　環(huán)保數(shù)據(jù)采集方案是在恒頤AT91RM9200全功能開發(fā)平臺的基礎上設計開發(fā)的一款數(shù)據(jù)采集應用方案。該方案保留原平臺的基本功能：大容量的SDRAM、NorFlash、NANDFlash、以太網(wǎng)接口、USB接口、多個UART接口、ADC接口、RTC、音頻輸入/輸出接口、LCD和觸摸屏接口、PC104總線接口等,可以方便掛接用戶終端設備以及進行系統(tǒng)擴展。

　　數(shù)據(jù)采集參數(shù)：
　　　輸入通道數(shù)：16路模擬量，可采集16路電壓、電流信號
　　　輸入信號：0－1V，0－5V，0－10V，4～20mA ，0－20 mA，0-150mV, 0－500mV
　　　分辨率：16位
　　　采樣頻率：50MHZ
系統(tǒng)軟件設計
　　嵌入式操作系統(tǒng)在系統(tǒng)中具有至關重要的作用，該方案依托高性能的Linux操作系統(tǒng)，實現(xiàn)對環(huán)保數(shù)據(jù)采集終端的控制，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的實時傳輸和處理。
方案優(yōu)勢
　　恒頤環(huán)保數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)完全實現(xiàn)了高精度、高可靠性、低功耗、遠距離傳輸、寬溫環(huán)境下工作等特點。