[发明专利]基于ARM和LINUX的嵌入式远程污染数据采集终端

说明书

技术领域

本发明涉及一种环境监控设备，更具体地，涉及一种基于ARM和LINUX的嵌入式远程污染数据采集终端。

背景技术

我国环境监测部门对污染源的监测长期以来一直停留在浓度监测上，由于总量控制与浓度控制的巨大差异，因而，在污染物排放总量监理的过程中必然会出现一些问题。比如，由于监测方法不规范、监测设备技术标准不统一和监测人员水平不一所造成的环境监理工作质量难控制；再比如，由于环境监测信息传递、加工不及时，经常影响管理部门和监测部门之间的工作协调和及时决策，致使环境管理和监测经常出现被动局面等等。从目前我国环境监测存在的问题看，我国的环境监理工作存在的问题是非常突出的，它严重影响了环境监测数据的质量，制约了我国污染物排放总量控制的有效实施。归纳出现这些问题的原因，主要是监理信息化程度低，急需建立国家环境监测信息系统。在网络化技术迅速发展的今天，这个问题尤其体现在远程污染数据采集终端。

在环境监测领域，一直存在现场检测仪表与仪器提供的数据接口方式不统一的弊病，为了有效地解决这一矛盾，集成多种数据接口的适配器应运而生。随着新的检测内容、检测技术、检测仪器的不断增加，要求适配器在不改变主体结构的情况下，通过灵活选择接口模块实时配置仪器。另外，因特网作用日趋明显，借助网络远程监控仪器仪表已是大势所趋。在网络通信过程中，现有的采集模块往往对同一数据仅进行一次数据传输，这种传输方式对通信信道和通信质量要求过高。

发明内容

本发明的技术效果能够克服上述缺陷，提供一种基于ARM和LINUX的嵌入式远程污染数据采集终端，包括：基板和插接于其上的多个功能板，

所述功能板包括：

定位模块，其提供该采集终端的GPS信息；

电压调整单元，用于调整电压数据；

串行通信连接单元，用于以串行通信形式采集污染数据；

传感单元，用于采集污染数据；

控制字单元，其用于检测所述采集终端的状态并输出该状态；

所述基板包括：

嵌入式处理器，该处理器基于嵌入式ATMEL AT91SAM9260和Linux操作平台，与处理器和串行通信连接单元相连，用于控制接收和发送污染数据；

存储器，其分别与嵌入式处理器和网络通信单元相连，用于存储该采集终端采集到的污染数据；

网络通信单元，与嵌入式处理器相连，用于发送污染数据及接收控制命令，该网络通信单元还包括基于ARM的路径计算单元，所述路径计算单元用于根据所述GPS信息查找符合预订区域内的所有该传感单元的唯一通信标识信息，且所述数据收发器根据所述查找的结果获得该区域内各个该传感单元的工作状态，所述该传感单元根据所述工作状态，向所述区域内距离服务器最短前三个传感单元分别传输环境污染监测数据，其中该被传输的污染监测数据被按照预定的比例划分为三个部分分别传输到所述的三个传感单元。

进一步地，所述传感单元进一步包括：

模拟量连接单元，包括多路模拟量输入输出端以采集模拟信号；

开关量连接单元，包括多路开关量输入输出端采集开关量信号及接收开关量控制信号；

进一步地，所述基板还包括供电单元，其与所述嵌入式处理器/存储器和网络通信单元相连。

进一步地，所述嵌入式处理器包括ARM核心模块、USART模块和USB模块，该USART模块与所述串行通信连接单元相连，该USB模块与所述网络通信单元相连，该ARM核心模块与USART模块和USB模块相连。

进一步地，所述模拟量连接单元的每个模拟量输入端连接有一电压跟随器电路，该电压跟随器电路采用LM321芯片。

进一步地，所述开关量连接单元的每个开关量输出端连接有一光耦隔离电路。

进一步地，所述处理器包括有模数转换单元，该模数转换单元与所述模拟量连接单元的输出端相连用于将模拟信号转换成数字信号。

进一步地，所述串行通信连接单元包括RS232模块和RS485模块。

进一步地，网络通信单元为3G和/或4G网络通信模块。

进一步地，所述网络通信单元包括自身的太阳能电池模块，用于为所述网络通信单元提供备用电力。

本发明的有益效果如下：(1)能够充分利用ARM和LINUX丰富的接口资源满足对多种采集终端控制要求；(2)网络通信能够减轻服务器端的通信负载压力，避免由于服务器端或其通信模块工作失常而导致整个在线监控系统瘫痪；(3)能够最大限度地确保通信数据的稳定性和完整性。

附图说明