CN202615178U

CN202615178U - 嵌入式监控装置

Info

Publication number: CN202615178U
Application number: CN 201220197452
Authority: CN
Inventors: 许文舟
Original assignee: FUJIAN PROVINCE LIHE ELECTRONIC ENGINEERING Co Ltd
Current assignee: FUJIAN PROVINCE LIHE ELECTRONIC ENGINEERING Co Ltd
Priority date: 2012-05-04
Filing date: 2012-05-04
Publication date: 2012-12-19
Anticipated expiration: 2022-05-04

Abstract

本实用新型涉及一种数据采集及监控嵌入式装置，特别是一种嵌入式监控装置，其结构要点在于，包括有ARM微处理器、数据传送接口、数据通讯接口、存储装置、数据输出接口以及显示装置，其中，数据传送接口、数据通讯接口、存储装置、数据输出接口以及显示装置分别与ARM微处理器的外部接口连接，监控平台软件安装于该ARM微处理器中。本实用新型的优点在于，能够在监控设备上实现数据的及时采集、实时处理，有效、稳定的进行监控自动化运行，存储装置为数据提供了本地和现场存储，保证了数据的安全性。

Description

嵌入式监控装置

技术领域

本实用新型涉及一种数据采集及监控嵌入式装置，特别是一种嵌入式监控装置。

背景技术

现有技术中，在自动化监控领域中，对于设备及工业信号的数据采集与控制多数采用各种以传统单片机为核心的独立监控设备，该种监控设备将采集前端传感器、变送器以及设备的各种数据，通过相应的协议转换设备，与上位机连接。监控平台软件独立于监控设备而安装于上位机，该上位机通过该监控平台软件发送各种指令到各独立监控设备上，完成对模拟量、开关量和数字量等数据的采集与控制。由于监控设备与监控平台软件各自独立，因此要完成对数据采集及控制，系统必须完全依赖于上位机中基于常见的操作系统的平台软件完成，因为上位机并非单一执行监控方面的操作，更多的监控平台软件只是上位机中微小的一部分，因此执行效率较低、稳定性不高；然而，监控设备上的单片机处理效率有限，系统性能低，不能进行复杂的数据处理运算，也就难以带动监控平台软件的运行；另外，独立监控设备的存储空间有限，很难做到现场本地存储，一旦发生与上位机终端通讯时，难以保证数据的安全性。

实用新型内容

本实用新型的目的在于根据现有技术的不足之处而提供一种能够有效、稳定的运行监控平台软件，保证数据安全性的嵌入式监控装置。

本实用新型是通过以下途径来实现的：

嵌入式监控装置，其结构要点在于，包括有ARM微处理器、数据传送接口、数据通讯接口、存储装置、数据输出接口以及显示装置，其中，数据传送接口、数据通讯接口、存储装置、数据输出接口以及显示装置分别与ARM微处理器的外部接口连接，监控平台软件安装于该ARM微处理器中。

数据传送接口将采集到的数据传送给ARM微处理器，经ARM微处理器运行监控平台软件进行相关处理后，利用多样化数据通讯接口，通过网络、无线（GPRS/3G无线模块）向管理中心发送数据，同时通过其存储卡进行装置本机数据存储。ARM微处理器的核心由专门从事基于RISC技术芯片设计开发的ARM公司开发的，具有强大的数据处理能力和极低的功耗，具有嵌入式ICE-RT逻辑，调试开发方便；能够提供0.9MIPS/MHz的三级及以上流水线结构，对操作系统的支持广泛，能够支持实时操作系统，高速的运算处理能力能胜任绝大多数的复杂应用，因此将监控平台软件安装于该ARM微处理器中，能够在监控设备上实现数据的及时采集、实时处理，有效、稳定的进行监控自动化运行，存储装置为数据提供了本地和现场存储，保证了数据的安全性。数据通讯接口提供了远程通讯的基础，数据输出接口可连接各种音频、视频的输出，便于监控设备功能的完善。

本实用新型可以进一步具体为：

数据传送接口包括有模拟量接口、开关量接口以及继电器控制接口。

监控数据一般为模拟量或者开关量，由于ARM微处理器强大的可扩展性，能够连接更多的可兼容的数据接口。

数据通讯接口包括有RS485接口、以太网接口以及无线接口。

无线接口可以是GPRS无线接口，也可以是3G通讯接口。ARM微处理器能够提供多种不同的通讯接口，满足数据远程通讯要求。

存储装置包括有数据存储卡以及移动数据接口。

数据存储卡用于直接连接ARM微处理器，移动数据接口，如USB接口，用于ARM微处理器对外连接移动存储设备。这样，数据可灵活读取，在网络中断的情况下，更好的保证数据的安全性。

数据输出接口包括有视频接口和音频接口。

根据监控的要求，可提供视频设备和/或音频设备与ARM微处理器连接，实现对现场的视频和音频监控，完善了嵌入式监控的功能，提高了监控执行力。

综上所述，本实用新型提供了一种嵌入式监控装置，其采用高性能的ARM微处理器，基于嵌入式操作系统，不依赖常见的微机操作系统，大大提高了数据处理稳定性，能够在监控设备上实现数据的及时采集、实时处理，有效、稳定的进行监控自动化运行，存储装置为数据提供了本地和现场存储，保证了数据的安全性。数据通讯接口提供了远程通讯的基础，数据输出接口可连接各种音频、视频的输出，便于监控设备功能的完善。

附图说明

图1所示为本实用新型实施例所述嵌入式监控装置的原理框架示意图；

下面结合实施例对本实用新型做进一步描述。

具体实施例

最佳实施例：

参照附图1，嵌入式监控装置由微处理器电路、模拟量电路、开关量电路、继电器电路、GPRS电路、3G通讯电路、以太网电路、RS485电路、数据存储器电路、USB电路、视频电路、音频电路、无线测温电路、数字传感器电路、键盘电路、显示电路组成。

其中，微处理器电路部分采用采用Samsung S3C2440微处理器，核心为ARM920T，主频：400MHz；最高达：533MHz；

模拟量电路部分：由S3C2440自带的10位ADC和输入缓冲器组成，完成对模拟量的采集，同时采用输入缓冲器可以提高电路输入阻抗，以减少对线路上信号的损耗。

开关量电路部分：通过光电隔离器输入到处理器S3C2440的GPIO口，实现开关量采集，提供8路干接点带光耦隔离输入。

继电器电路部分：由继电器驱动电路ULN2003A对继电器驱动，处理器通过IO口控制ULN2003控制引脚，从而实现继电器控制。

GPRS通讯电路部分：采用西门子MC37i，它具有接口简单、价格便宜、技术成熟等优点；连接到S3C2440的USART口。

3G通讯电路部分：采用华为MC703（CDMA-EVDO）模块，它具有接口简单、价格便宜、技术成熟等优点；连接到S3C2440的USB口，实现信息交互。

网卡电路部分：采用DM9000百兆网芯片，DM9000 是一款完成集成的单芯片快速以太网MAC控制器与一般处理接口，一个10/100M自适应的PHY和4K DWORD值的以太网控制器。

RS485电路部分：采用MAX13485连接处理器S3C2440的UART接口，实现电平转换，电路自带1.5KV瞬间电压保护。

存储器电路（存储装置）部分：由Nor Flash、Nand Flash、SDRAM组成；Nor Flash用来引导Linux系统启动、Nand Flash装有Linux内核及驱动等其他系统文件、SDRAM供Linux内核调用。数据存储介质采用SD卡存储。

USB电路部分：采用USB HUB AU9254芯片将一个口USB_HOST扩展成4个，供U盘、键盘、摄头等设备。

视频电路部分：采用130万像素OV9650摄像头模组，用S3C2440自带COMS摄像头接口。

音频电路部分：基于I3S总线UDA1341TS芯片实现音频解码系统，该芯片的内部寄存器的初始化和设置则是采用L3-BUS连接控制实现。

无线测温电路部分：设置一个无线接收模块，接收前端采集模块打包好的数据进行处理，并进行LCD的实时显示。

数字传感器电路部分：采用数字温湿度传感器SHT10；它具有接口简单、操作方便、功耗低等优点。

键盘电路部分：采用矩阵键盘，通过ISA总线接入处理器S3C2440数据总线。

显示电路部份：采用采用HTM2004字符型LCD模块。提代4行每20个字符显示。

本实用新型未述部分与现有技术相同。

Claims

1.嵌入式监控装置，其特征在于，包括有ARM微处理器、数据传送接口、数据通讯接口、存储装置、数据输出接口以及显示装置，其中，数据传送接口、数据通讯接口、存储装置、数据输出接口以及显示装置分别与ARM微处理器的外部接口连接，监控平台软件安装于该ARM微处理器中。

2.根据权利要求1所述的嵌入式监控装置，其特征在于，数据传送接口包括有模拟量接口、开关量接口以及继电器控制接口。

3.根据权利要求1所述的嵌入式监控装置，其特征在于，数据通讯接口包括有RS485接口、以太网接口以及无线接口。

4.根据权利要求1所述的嵌入式监控装置，其特征在于，存储装置包括有数据存储卡以及移动数据接口。

5.根据权利要求1所述的嵌入式监控装置，其特征在于，数据输出接口包括有视频接口和音频接口。