基于ARM氣象信息數據采集控制方案

自動水文站

自動氣象站

氣象信息網絡承載著氣象信息監測預警服務，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的性能。因為氣象監測設備對環境、功耗、性能方面有著苛刻的要求，現在應用氣象監測方面的通訊設備很少。傳統的氣象監測基于單片機及專用擴展芯片的數據采集方案，無論是系統體積、功耗、數據采集精度、實時性以及系統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測系統。

氣象信息監測系統架構如圖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控中心的通訊。

圖1 氣象監測系統架構

恒頤氣象信息數據采集控制系統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。系統硬件結構示意如圖2所示：

圖2 系統結構示意圖

本系統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。

恒頤氣象信息采集系統一種采用高性能ARM處理器實現的氣象信息數據采集控制系統方案。系統外圍擴展了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。與傳統方案相比，模塊化、串行結構，開放接口使得系統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。