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远程数据采集与监测系统研究-VNS官方网投游戏官方网
来源:首页    发布时间:2021-05-25 15:16:01
本文摘要:为了解决问题远程数据传输问题,针对地理条件比较复杂的区域如山体滑坡监测区域,研究了通过无线方式传输信息的方法,从而构建远程数据采集与监测功能。

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为了解决问题远程数据传输问题,针对地理条件比较复杂的区域如山体滑坡监测区域,研究了通过无线方式传输信息的方法,从而构建远程数据采集与监测功能。以ARM处理器为核心,使用多种模块建构山体滑坡远程数据采集与监测系统。讲解了数据采集功能构建方法和驱动程序的设计思想,设计了加速度传感器与ARM处理器的相连电路以及传感器收集程序。

试验检验指出,系统接管多点数据信息准确,需要及时体现数据采集动态值,并获取报警信息。关键词:ARM远程数据采集监测线程GPRS驱动程序。0章节山体滑坡是相当严重的地质灾害之一,它不会破坏工程设施,导致极大的经济损失。为了防患于未然,必须及时、较慢地监测山体的滑动情况,构建滑坡危害的预报。

对山体滑坡展开监测的目的在于对滑坡的稳定性作出辨别,并对有可能再次发生的滑动作出预测。通过比较方位的变化辨别各个监测点的滑动情况,滑坡监测对减灾防灾意义根本性。

在滑坡变形监测中,GPRs等先进设备技术将充分发挥大力起到,构建对监测区域的远程动态监测,并通过对收集数据的分析和处置,构建对山体滑坡的预警。1远程数据采集与监测系统包含远程数据采集与监测系统由j轴加速度传感器、嵌入式处理器ARM、电源模块和GPRs模块等包含。系统监测收集加速度传感器的数据,与键盘原作的上限值展开较为,GPRs模块以短信方式发送到监测信息和报警信息。

当收集的加速度值多达一定下限时,蜂鸣器倾听起着报警功能。远程数据采集与监测系统包含如图1右图。2数据采集与驱动程序设计2.1ADC切换功能构建ARM处理器S3C2410内置1个8地下通道的10位模数转换器ADC。

使用ADC控制器寄存器系统可以同时外接8位的仿真岙输出.仅次于切换速率可约500kS/s。S3C2410的插槽AlN[7]和AIN[5]用作相连触摸屏的模拟信号输出。

ARM处理器S3C2410有ADc掌控寄存器和ADc触摸屏控制器,其通过程序设计配备寄存器掌控ADc的T不作模式,并撰写应用程序加载ADc切换值。ADC触摸屏掌控寄存器ADCTSC配备成普通工作模式。

对于S3C2410处理器,在用于触摸屏时,插槽AIN[7]和AIN[5]用作测量触摸屏x、Y的电平,插槽AIN[6]、AIN[4:0]用作一般的ADC输出。当有触摸屏驱动读取时,ADC转换器工作在触摸屏模式。因此,ADC切换和触摸屏驱动无法同时落成一“1。用于ADC的步骤如下。

①设置舡)C掌控寄存器ADCCON,自由选择输出地下通道,设置ADc转换器的时钟,A/D时钟=PcUy(PRsCVL+1),其中,Ht5汇VL为ADc转换器实分频器数值。②设置ADC触摸屏寄存器ADCTSC,对于普通ADC,设置ADCTSC位[2]为0。

③设置ADC掌控寄存器ADCCON,启动A/D切换。如果设置ADCCON中的READ—START位为1,则加载ADC切换数据寄存器ADCDATA0时即启动下一次切换,也可以设置ADC掌控寄存器ADCCON中的ENABLE—START位启动A/D切换。

④切换完结时,加载ADc切换数据寄存器ADCDATA0值。2.2驱动程序设计一个硬件的驱动程序,一般来说指一个驱动模块。

对于一个硬件的驱动。Linux下可以有两种方式:一种是必要读取到内核代码中,启动内核时就不会驱动此硬件设备;另一种是以模块方式编译器分解一个独立国家文件,当应用程序必须时再行读取到内核空间运营。

读取驱动是长时间运营设备的必要条件,缺乏驱动程序,将无法展开长时间操作者。驱动程序包括有各种定义,如s3c2410管脚的定义、对应的地址映射等。

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GPRs驱动、A/D驱动和键盘驱动这3个驱动分别关系到通信、收集和参数原作3大方面,这3个驱动也可以解读为操作系统中的设备。设备驱动的角色就是将这些调用同构到起到于实际硬件和设备涉及的操作者上。驱动可以与内核的其他部分分离创建,必须的时候在运营时“放入”。3传感器模块设计在滑坡再次发生过程中,对象的加速度、速度和偏移等矢量皆发生变化。

在山体监测区域放置大量的传感器,以测量山体偏移和加速度值。本文使用加速度传感器MMA7260QT测量各个轴的加速度值,以便及时检测灾害。

如果物体沿着某一个方向运动,或者受到重力起到,传感器输入值就不会根据其运动方向和原作的传感器灵敏度而转变。系统使用ARM处理器的A/D转换器加载此输入信号。

三轴加速度传感器测量时,量程可有以下4种形式:①在1.5g量程下,信号灵敏度为800mV/g;②在2g量程下,信号灵敏度为600mv/g;⑧在4g量程下,信号灵敏度为300mV/g;④在6g量程下,信号灵敏度为200mV/g。加速度传感器与ARM处理器的硬件相连图如图2右图。图2加速度传感器与ARM处理器的相连g-select,插槽和g・selec:插槽用来自由选择传感器的灵敏度,有4个灵敏度可供选择。

g—select。插槽和g—selec:插槽在芯片的内部被下拉为低电平。图2中g—selectl插槽和g—selec:插槽悬空,芯片的工作灵敏度为800mV/g。

当传感器工作在休眠状态模式时,SleepMode插槽可不相接,将其悬空才可。x。、Y。和z。

分别为x轴、y轴、z轴方向的输入电压。当收集的加速度值多达一定下限时,蜂鸣器倾听,同时通过手机发出报警信息,构建报警功能。加速度传感器收集程序如下右图。

①关上ADC设备文件fd=open(PATH,0一RDWR);if(fd<O){pnd(”Failedtoopenad-ddver/n”);exit(1);}②设置A/D方波比和地下通道号adc-infor.pmscale=49;adc—infbr.channel=i;write(fd,(void・)&adc-infor。sizeof(adc-iIr))==sizeof(stuctADC—DEV);在此定义了一个结构体。该结构体包括的元素分别为A/D切换的地下通道号和方波比。

其通过write函数载入设备文件。结构体如下右图。

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staticstuctADc—DEV{intchannel;intprescale;}adc-infor;③加载切换数据:read(fd,&data,sizeof(data))==Sizeof(data).read函数的参数分别为设备文件的标志符、数据被读取的地址和读取数据的长度。④数据折算:d=((float)data*3.3)/1024.0.read加载的是lO位二进制数据,必需将其切换为对应的电压值。电压最大值为3.3V4线程设计与GPl塔模块功能本文使用SIMCOM公司SIM300GPRS模块,通过发送到AT指令已完成信息的传输。

初始化GPRS模块后,必须原作发送到短信的模式。GPRS模块功能函数必须两个入口参数,一个是发送到短信的号码,另一个是短信的内容,构建将登录内容发送到登录号码上的功能。

4.1地下通道监测线程设计地下通道监测线程分别将3个地下通道的数值动态改版于result全局数组中。修筑的3个监控线程可以分别动态监测,如地下通道0对result[0]中的数据展开动态监测。同时,利用WHILE循环构建循环监测,它的解散条件也就是系统的解散条件,确保了监测线程的全局性。

同时,在这个循环中对地下通道的3种状态展开一一分析。地下通道的3种状态分别为地下通道测量值多达预计的上限值、地下通道量值多达预计的下限值和地下通道测量值为正常值。如果远超过报警限值,不应发送到提示信息。4.2收集数据发送到线程设计打开一个线程,循环辨别系统完结标志位和停止标志位否全部为l,如果是,则解散线程;如果不是,则按系统等价的时间发送到当前3个地下通道的数据。

收集数据发送到线程流程图如图3右图。4.3键盘监测线程设计在监测系统现场,往往根据其有所不同条件,利用键盘展开参数改动。设计了变更A/D上、下限值和监测手机电话号码的功能。以“*”号键作为转入系统的中断键.为键盘打开一个动态监测甬数。

当按下“*”号键时,A/D收集停止,并展开变更系统涉及参数的原作;待原作完后,完全恢复A/D的收集。5主函数的设计与分析ARM享有更慢的处理速度和更大的内存空间反对操作系统的重制,同时也引进了文件系统的概念,以反对进程、线程的调用。

主函数流程图如图4右图。图4主函数流程图在主函数中,必须初始化GPRS驱动、A/D驱动和键盘驱动,将数据采集功能放进主函数中,利用循环构建动态监测。循环的解散条件也就是系统的解散条件。

在“nux操作系统中,程序完结前必需重复使用所创建的线程,否则线程不会仍然闲置系统资源,系统最后不会因为各种乱序执行或内存阻塞而瓦解。循环监测中的while循环构建参数改动时停止数据采集的功能,以防止不必要的线程堵塞或乱序执行。

6结束语通过无线方式传输信息,需要解决问题埋设有线监测系统的缺失,限于于偏僻山区滑坡灾害监测。在山体的有所不同方位摆放适当的传感器,利用无线传输技术,将收集到的多点数据和报警信息通过手机方式发送给控制中心,构建对环境和参数的远程监测。本文将嵌入式系统应用于滑坡灾害监测系统,基于ARM处理器、加速度传感器和CPRs模块设计了山体滑坡远程监测系统,构建了远程数据采集、监测与无线传输,对探寻防治山体滑坡将起着大力起到。

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39(4):577—578.[3]陈铁军,陈华方.胡扬超.基于cc2480的山体滑坡检测系统[J].计算机工程与设计.2010,3l(20):4512—4513.[4]吴铮,周剑利.智能测温仪表的研究与构建[J]。


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