基于ARM11的環(huán)保專用污染源數(shù)據(jù)采集傳輸儀的設(shè)計.pdf

1、隨著環(huán)保物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)的推進(jìn)，我國將在十二五期間建設(shè)立體的、全方位的環(huán)境監(jiān)控體系。本課題以移動數(shù)據(jù)傳輸應(yīng)用為目標(biāo)，依托目前無線覆蓋面積最大的移動網(wǎng)絡(luò)，設(shè)計了一款對采集數(shù)據(jù)實現(xiàn)實時監(jiān)控功能的嵌入式設(shè)備，為天津市乃至全國節(jié)能減排、重點污染源實時監(jiān)控以及重大環(huán)保污染事件應(yīng)急監(jiān)控處理提供技術(shù)支撐。本課題提出了基于ARM11的環(huán)保專用污染源數(shù)據(jù)采集傳輸儀的設(shè)計方案，以國家環(huán)保部發(fā)布的”污染源在線自動監(jiān)控(監(jiān)測)系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸標(biāo)準(zhǔn)“(HJ/T212)和”

2、污染源在線自動監(jiān)控(監(jiān)測)數(shù)據(jù)采集傳輸儀技術(shù)要求”(HJ477)為設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)；以天津市環(huán)保物聯(lián)網(wǎng)的建立為遠(yuǎn)期愿景。
　　 本論文設(shè)計的基于ARM11的環(huán)保專用污染源數(shù)據(jù)采集傳輸儀具備以下技術(shù)特點：
　　 1、依托新一代三星S3C6410處理器構(gòu)建ARM平臺，設(shè)計研發(fā)的輔助的A/D采樣模塊，可采集8個通道模擬量(4mA～20mA電流輸入)，分辨率達(dá)到12位；
　　 2、通過拓展芯片實現(xiàn)5個RS232(或RS485)數(shù)

3、字輸入通道，用于連接監(jiān)測儀表，實現(xiàn)數(shù)據(jù)、命令雙向傳輸；
　　 3、同時支持無線、有線兩種網(wǎng)絡(luò)傳輸方式，以Siemens MC39i模塊構(gòu)建DTU實現(xiàn)GPRS網(wǎng)絡(luò)傳輸，同時通過DM9000網(wǎng)絡(luò)芯片實現(xiàn)以太網(wǎng)傳輸；
　　 4、自行設(shè)計了電源模塊，實現(xiàn)了外部供電電源與備用電池協(xié)同供電的功能，滿足國標(biāo)HJ477“在外部電源切斷后仍然能夠滿負(fù)荷運轉(zhuǎn)至少六小時”的要求；
　　 5、在軟件實現(xiàn)方面，在定制Windows CE嵌

4、入式操作系統(tǒng)基礎(chǔ)上，開發(fā)了嵌入式軟件實現(xiàn)通信協(xié)議(國標(biāo) HJ/T212)和人機交互功能；
　　 6、本設(shè)計引入SQLite技術(shù)在嵌入式系統(tǒng)上建立污染信息數(shù)據(jù)庫，為后續(xù)開發(fā)環(huán)保物聯(lián)網(wǎng)云計算應(yīng)用提供可靠和高效的數(shù)據(jù)來源。
　　 基于上述方案開發(fā)的污染源數(shù)據(jù)采集傳輸儀TY-001型已經(jīng)實現(xiàn)小批量生產(chǎn)，樣機可通過模擬/數(shù)字接口實現(xiàn)和CEMS系統(tǒng)及水質(zhì)監(jiān)測儀器的成功對接，數(shù)據(jù)采集穩(wěn)定可靠。目前本樣機已通過天津市質(zhì)量監(jiān)督檢驗站的EM