原创 OK335xS-Ⅱ在环保行业的典型应用（ZT)

    当前，发展绿色经济已成为一个重要趋势和国际潮流。随着全球经济一体化进程的加快以及国家“走出去”战略的提出，我国环保产业不可避免地面临着国际竞争。经过30多年的发展，我国环保产业已形成了包括环保产品生产、洁净产品生产、环境服务提供、资源循环利用、自然生态保护等多门类的环保产业体系。近年来，通过自主研发与引进消化相结合，我国环保技术与国际先进水平的差距不断缩小，部分技术达到国际先进水平。

作为专业的嵌入式控制平台生产商，飞凌嵌入式的ARM开发平台在多种领域成为企业产品开发的首选平台，针对环保领域的数字化整体解决方案中，应用基于德州仪器（TI）Cortex-A8架构的工业级MPU——AM335X系列主控为基础的飞凌OK335xS-Ⅱ开发板，通过核心技术和现代通讯技术的整合，实现对废水废气等污染源的采集、监测做出方案上的分析和思考；实现对水环境质量、空气环境质量、环境污染源等环境信息进行自动、实时、大范围、全天候的标记、采集、传输、分析，有效解决环境信息的过程化、高密度、精细化、快速化采集问题，有力促进环境监管方式和能力的根本性变革，构建强大的“智慧环保”监管能力。为环境管理、监督和决策提供优质的信息技术支持和服务，以技术手段推动环保事业的发展。

1.环保数据采集传输终端硬件

1.1 机箱结构：箱体采用壁挂安装，简洁美观，安装维护方便快捷；

1.2 硬件结构：采用飞凌嵌入式技术有限公司的FET335xS-Ⅱ+底板的工艺结构；

1.3 远程通信功能：

针对不同的通信组网方式，数据传输终端需要具有以下通信接口和模块以实现环境监测数据的传输：

（1）2 路工业以太网接口， 满足工业以太网的通信要求。

（2）1 个GPRS通信模块，1个3G模块，1个WIFI模块；用于实现全部监测点的无线覆盖。在无线通信中，为保证数据的安全性，终端应具有对所有数据进行加密和解密的功能，加密和解密都采用USB连接硬件加密模块的方式实现。

（3）多种无线通讯方式的选择，满足用户各种组网的需求；实现全部监测点的无线覆盖，方便用户自由组网和业务办公需求；

1.4 数据采集功能：

数据采集终端可以通过监测终端取得个污染源排放点的各项状态监测数据、各项模拟量的监测数据，主要包括工厂污水、废气、烟气等污染源的排放浓度、排放量、环境温度、湿度等环境数据；

因此数据采集传输终端必须具备以下数据采集接口：

（1）2 路以太网接口，连接智能监测终端、摄像头等；

（2）4 路RS232/RS485 自适应接口，连接各种监测终端；

（3）10路12位模拟量输入接口；

（4）8路无源开关量输入接口；

（5）4路控制输出接口；

（6）1个SD卡接口。

1.5 核心硬件技术：FET335xS-Ⅱ核心板

（1）基于TI ARM Cortex-A8 AM335X 高性能工业级处理器；

（2）多达6个串口、内置CAN总线控制器；

（3）支持两路千兆网口；

（4）低功耗设计；

（5）支持16 位地址数据复用总线和12 位地址总线扩展；

（6）工业级IO设计；

（7）支持-40°C~80°C宽范围工作环境；

（8）2路USB2.0；

（9）支持linux3.2

1.6 7吋电阻触摸屏；

此外，它还提供一系列符合工业标准的外设，这些功能使得数据采集传输终端可以扩展丰富的接口和功能。从AM335X特点看，满足应用所有的要求。

1.7 供电系统

模块化设计的独立太阳能供电系统。

1.8采集传输终端硬件原理框图

注：橙色框图部分为飞凌嵌入式技术有限公司的FET335xS-Ⅱ核心板

技术参数：

2.数据采集传输终端软件设计

数据采集传输终端的软件基于ARM Linux3.2实现，由软件支撑平台、交换配置管理、应用软件和系统管理组成。

2.1数据采集传输终端需要采集和存储不同监测设备的监测数据，并通过不同的通信组网方式和主站完成数据和指令的传输，终端软件主要完成以下功能。

（1）数据采集：采集现场各状态监测装置发送的数据，实现分散数据的集中管理。同时支持状态监测装置的自动采集方式与受控采集方式。

（2）数据通信：根据配置的组网通信方式，集中实现数据远程传输与监测，不仅可以节省远程通信资源，而且可以为各状态监测装置屏蔽复杂的远程通信问题。在远程通道通信中断时缓存监测数据，在远程通信通道恢复时将缓存的历史监测数据主动上送监测系统主站。

（3）规约转换：根据配置的规约库完成数据的规约转换，可以接入不同厂家的监测数据并以统一的格式处理、存储和上传。

（4）低功耗控制：处理器动态控制终端中各个功能模块的供电和工作状态，可以使各个模块进入低功耗的休眠状态或停止工作的断电状态。

（5）其他功能。数据加密、参数配置、事件存储、在线升级和本地维护等。