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應用背景 |
氣象信息網絡承載著氣象信息監(jiān)測預警服務，為了保障氣象數據的不間斷采集與實時數據傳輸，必須提高氣象信息數據采集控制系統(tǒng)的性能。因為氣象監(jiān)測設備對環(huán)境、功耗、性能方面有著苛刻的要求，現在應用氣象監(jiān)測方面的通訊設備很少。傳統(tǒng)的氣象監(jiān)測基于單片機及專用擴展芯片的數據采集方案，無論是系統(tǒng)體積、功耗、數據采集精度、實時性以及系統(tǒng)處理能力等方面都不能滿足自動化建站的需求。
綜合氣象行業(yè)的各種需求，北京恒頤提供基于ARM和CPLD的高精度氣象信息數據采集方案，協助您建立無人職守型氣象信息監(jiān)測系統(tǒng)。 |
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恒頤成功案例 |
 自動水文測量站
野外氣象信息自動測量站
環(huán)保采集監(jiān)控系統(tǒng) |
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系統(tǒng)架構 |
氣象信息監(jiān)測系統(tǒng)架構如圖1所示。
氣象信息數據采集模塊實現對風速、風向、溫度、濕度、大氣壓力、太陽輻射、雨量、能見度等要素值進行全天候的監(jiān)測，還可以根據用戶的需求適當的調整或增加測量信息，如氣體的污染指數、土壤溫濕度等；傳感器數據經過處理后，通過有線或CDMA/GPRS無線網絡實現與氣象監(jiān)控中心的通訊。 |
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系統(tǒng)硬件設計 |
| 恒頤氣象信息數據采集控制系統(tǒng)主要包括以下幾個部分：ARM控制器、存儲電路、CPLD邏輯編程電路、A/D通道選擇電路、電源電路、信號調理電路等。系統(tǒng)硬件結構示意如圖2所示： |
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本系統(tǒng)的數據采集電路實現了多路采集信號的選擇和模擬信號的轉換。如圖2所示，CPLD編程電路和模擬開關實現對數據采集通道的選擇，采集的模擬信號經過高性能運算放大器處理后，進入A/D轉換電路，實現模擬信號的A/D轉換及數字量信號的輸出。 |
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系統(tǒng)軟件設計 |
| 嵌入式操作系統(tǒng)在系統(tǒng)中具有至關重要的作用，該方案依托高性能的Linux操作系統(tǒng)，實現對氣象參數采集終端的控制，實現數據的實時傳輸和處理。 |
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方案優(yōu)勢 |
恒頤氣象信息采集系統(tǒng)一種采用高性能ARM處理器實現的氣象信息數據采集控制系統(tǒng)方案。系統(tǒng)外圍擴展了A/D數據采集轉換電路模塊，可以實現高精度、高速率的數據采集；外圍接口資源豐富；運行嵌入式Linux操作系統(tǒng)。與傳統(tǒng)方案相比，模塊化、串行結構，開放接口使得系統(tǒng)很容易根據實際需求擴展、裁剪和移植。其可靠、準確、低成本的設計是一種實用的遠程數據采集方案。
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