基于嵌入式linux的灌区信息采集与无线传输系统构建

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1、精选公文范文管理资料基于嵌入式Linux的灌区信息采集与无线传输系统构建[键入文字][键入文字][键入文字]精选公文范文管理资料　　引言　　农业用水的现代化、信息化是解决我国水资源短缺问题最现实、最实际的办法。灌区作为农业水利事业的一部分，决不应该独立于信息化的浪潮之外。　　灌区管理的信息化、自动化建设目标是调水、取水、用水的科学化与高效化。随着灌区管理所“无人值班”　　及状态监测工作的深入开展，对灌区系统的管理、运行提出了更严格的要求。灌区信息采集系统是灌区信息化建设的重要内容之一，利用先进的以数字化、网络化、智能化为主要特征的信息化作为手段和途径，实现灌区管理所需的水情、墒情、工

2、情等信息的采集、传输、存储、处理与分析，提高信息的时效性及调度的灵活性。　　气象要素的观测和预报对发展灌区高效、优质农业具有十分重要的作用。气象条件负责提供作物生长发育所必需的能量和物质资源，它的变化直接影响了灌区作物产量的高低和品质的优劣。另外，灌区管理人员要了解灌区作物长势以及基础设施(渠道、闸门等)是否正常、完好，需要到达灌区现场检查，这无疑是增加了灌区额外的人力。图像所包含的信息量巨大，是获取和交换信息的主要来源，并且图像信息具有直观性、可靠性等一系列的优点。为此，针对目前大型灌区人工监测已经不合适的特点，将气象数据采集、图像采集与传输引入大型灌区的监测中，实现灌区信息采集与

3、远程传送，以解决对地域广阔的大型灌区人工监测难以实现实时性的问题。　　1系统总体设计　　通过实地调查，在对灌区信息采集系统进行需求分析的基础上，确定了其主要应实现的功能。综合考虑系统的实用性、稳定性、低功耗等因素，本系统以高性能低功耗的S3C2440[键入文字][键入文字][键入文字]精选公文范文管理资料微处理器为核心，通过模块化的设计思想把整个系统划分为气象数据采集模块、图像信息采集模块、3G无线通信模块以及上位机监测中心等几大部分。系统结构框图，如图1所示。【图1】　　　　采集终端安装在灌区的不同监测点，主要用于对灌区多种气象环境信息(包括温度、湿度、降雨量等)以及灌区图像信息(

4、包括作物长势、基础设施等)的定时采集，并能够通过3G无线模块实现与监测中心的数据传输。上位机监测中心主要用于接收来自远程监测模块所发送的各种灌区现场信息，同时实现对数据的存储、处理以及分析。2系统硬件设计主控模块采用三星公司研发的嵌入式微处理器S3C2440。它是一款基于ARM920T核的16/32位RSIC结构的嵌入式微处理器，主频400MHz，最高可达533MHz。该处理器具有功耗低、实时性快、性价比高等优点，特别适用于对成本要求低、处理速度快的应用领域。系统扩展了256M的NandFlash和2M的NorFlash，采用289[键入文字][键入文字][键入文字]精选公文范文管理

5、资料－FBGA封装，提供了一套完整的通用系统外设，包括带有外部请求引脚的4通道DMA、3通道UART、2通道SPI、兼容SD主接口协议1．0版和MMC卡协议2．11兼容版、摄像头接口、130个通用I/O口和24通道外部中断源等。嵌入式处理器通过UART串行接口电路、CMOSCAMERA摄像头接口电路、USB无线网卡接口电路与气象数据采集传感器、CMOS摄像头以及3G无线上网卡相连接构成整个硬件系统。采集系统硬件结构如图2所示。【图2】　　　　灌区现场需要采集的气象因子涉及多项参数，本文主要介绍温度、湿度、降雨量等的采集。其中，温湿度的测量选用Sensirion公司推出的数字式温湿度传

6、感器SHT10，该传感器测量温度的范围是－40～+123．8℃，分辨率为0．01℃;测量的相对湿度范围为0～100%RH，分辨率达0．03%RH，最高精度为±1．8%RH。SHT10[键入文字][键入文字][键入文字]精选公文范文管理资料非常适用于灌区温湿度的测量。　　降雨量传感器采用邯郸市大自然测控技术有限公司生产的单翻斗雨量计BCQ－YL2，雨水通过盛水桶导入雨量计内部的黑色翻斗内，装满雨水后黑色翻斗翻转，每次翻转动作通过干簧管转换成一个脉冲信号(1脉冲=0．2mm降水量)传输到单片机采集处理系统，其测量范围是0～4mm/min，测量精度小于5%。　　图像采集模块选用OmniVi

7、sion公司生产的一款高集成度彩色CMOS图像传感器芯片OV9650，该摄像头具有130万像素，最大可采样4096×4096像素的图像。　　接口电路将图像信号进行A/D转换处理，传送到S3C2440的CAMIF(CameraInterface)，微处理器通过I2C串行总线实现对摄像头的控制。因为COMS摄像头具有集成度高、功耗低、编程方便、成本低等优点，所以它是目前低像素图像采集系统的最佳选择。3G第三代移动通信技术是指支持高速数据传输的蜂窝移动通讯技术，