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随着计算机技术、网络技术和微电子技术的深入发展,特别是各种高性能片上系统(SoC)的设计和嵌入式操作系统的开发,嵌入式系统日益广泛地应用于工业控制、移动通讯、家用电器以及消费电子等设备中。
本文研究嵌入式系统在远程水利信息监测中的具体应用,采用结构化、模块化的方案进行系统的软硬件设计、调试和实现,提出了一个集嵌入式控制、数据采集与传输、友好信息管理界面于一体的监测系统设计方案。
本论文首先介绍了课题的背景,研究并分析了GPRS网络的特点,提出了采用GPRS技术实现无线数据传输。系统共分为三部分,第一部分是上位机部分,第二部分是嵌入式GPRS通信终端,第三部分是数据采集装置。数据采集装置放置在远程现场,嵌入式GPRS通信终端把数据采集装置采集到的现场数据发送至互联网上,控制室内的PC通过上网即可监测现场数据,实现远程监测。
系统以ARM9嵌入式微处理器S3C2410X为核心,由测控单元模块、通讯模块、数据监测中心模块构成。其中测控单元模块由微处理器、A/D、D/A、传感器、执行机构组成,完成数据的采集处理、对控制命令的解码执行等任务;通讯模块通过GPRS专用通讯模块MC35i,完成信息的发送、接收工作;监测中心模块,完成信息的处理、保存等功能,也向远程终端设备发送控制指令。
基于嵌入式技术的远程水利信息监测系统结构清晰、通用性好、可扩展性强,可为水利部门的水资源信息化管理提供一套完整的硬、软件解决方案,在大坝、水库、湖泊等领域具有较为广阔的应用前景。