嵌入式多參數(shù)環(huán)境智能監(jiān)測系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn).pdf

1、隨著社會發(fā)展,科技進步,以及人們環(huán)保意識的增強,環(huán)境安全已經(jīng)成為社會關(guān)注的焦點。日常生活中的環(huán)境要素例如空氣、飲用水的監(jiān)測對于健康生活來說是至關(guān)重要的；而工業(yè)中的生產(chǎn)、運輸、存儲領(lǐng)域中也有相關(guān)參數(shù)需要監(jiān)測,尤其是直接影響產(chǎn)品質(zhì)量的關(guān)鍵性指標。當參數(shù)出現(xiàn)異常時,需要環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)能夠?qū)崟r報警并通知相關(guān)人員采取必要的措施,從而避免重大損失。因此,環(huán)境的實時監(jiān)測具有重要的現(xiàn)實意義。
　　 目前,環(huán)境監(jiān)測設(shè)備向著智能化、應(yīng)用場合多樣化的方

2、向發(fā)展,而傳統(tǒng)意義上對物理信號的單一監(jiān)測已經(jīng)無法適應(yīng)這種趨勢,因此研發(fā)多參數(shù)、智能化、低成本的嵌入式環(huán)境智能監(jiān)測系統(tǒng)具有重要的理論意義和應(yīng)用價值,本文正是在這種研究背景下,提出以ARM微處理器和嵌入式Linux操作系統(tǒng)為核心的嵌入式環(huán)境智能監(jiān)測系統(tǒng),實現(xiàn)了對復(fù)雜物理信號與多路視頻信號的實時監(jiān)控、傳輸,同時,結(jié)合物理信號濾波及運動目標檢測算法完成系統(tǒng)的智能報警,實現(xiàn)了環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)的智能化、網(wǎng)絡(luò)化、系統(tǒng)化。本文的主要工作和研究成果如下:

3、r>　　 1.在對嵌入式多參數(shù)環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)進行需求分析的基礎(chǔ)上,設(shè)計了系統(tǒng)硬件總體架構(gòu),采用ARM9微處理器S3C2440A構(gòu)建硬件平臺,完成了對USB接口、網(wǎng)絡(luò)接口、串口、電源等模塊的電路設(shè)計與實現(xiàn),移植了U-BOOT、Linux操作系統(tǒng),完成了對系統(tǒng)平臺軟、硬件的開發(fā)。
　　 2.開發(fā)對環(huán)境信號的采集、顯示、報警以及傳輸于一體的應(yīng)用軟件。對于物理信號,再檢測出危險信號后報警。而對于視頻信號,將采集到的圖像通過網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)絇C

4、機端,同時解碼并顯示在環(huán)境檢測平臺上,然后對運動目標進行檢測,實現(xiàn)智能報警。
　　 3.針對環(huán)境監(jiān)測參數(shù)單一、物理信號處理存在偏差的缺點,提出了滑動平均濾波和限幅濾波相結(jié)合的方法。實驗證明,該算法從復(fù)雜物理信號中還原的數(shù)據(jù)值更加接近環(huán)境真實值。從而使異常信號的報警更加穩(wěn)定可靠。
　　 4.針對多路視頻監(jiān)控的要求,對于數(shù)據(jù)量較大的視頻信號,采用了改進的幀間差法和背景差法相結(jié)合的運動目標檢測方法,克服了背景適應(yīng)性差、陰影干擾