原创 多种ARM核心板主力环保数采仪硬件解决方案

近年来，科技发展日新月异，环保监控的自动化程度不断提高。但是各级环保监管部门对污染源监测 点的数据未得到充分利用，环保监控网络的有关参数指标不能自动获取。

随着监测电源数量的不断增多，环保监管部门对数据监控的工作量成倍增加；虽然大量新技术不断兴起，但受技术或成本制约，包括各地地方保护等原因，推广速度缓慢，远未达到理想的状态。

我们设计的环保数据采集传输仪，要提供对各种数字、模拟信号的实时采集，优良的有线、 无线网络保障，支持国际，让监管部门可以实时的掌握辖区内环境治理、监测设备的运行情况，便于日常管理和维护。

做到明显提高环保监管部门的工作效率，减轻工作人员劳动强度，减员增效，降低管理运行费用。

数据采集前端由各种终端监测设备构成，例如 COD 在线监测、高锰酸钾在线监测、 VOCs 等直接对设备运行状态及环境参数进行数据采集。

信号采集控制及传输部分由环保数据采集设备构成。多种协议支持，并配有多种数据采集接口可以与任何在线监测设备如流量计、 PH 计、浊度计等相连，实现对污染源排放监测点进行实时数据采样，对污染源排污情况及排污总量进行监测，并且将监测数据通过以太网络或 CDMA 无线网络实时地传输到监测中心进行数据汇总和分析。

监控中心通过网络对 “ 环保数据采集设备 ” 进行设置与监控，并对采集的信息进行分析处理。

数采仪系统需求

❶  根据 HJ477-2009 《污染源在线自动监控（监测）数据采集传输仪技术要求》 ，数据采集传输仪的通讯协议符合标准的 HJ/T212-2005 中的通讯协议。并可以通过有线或者无线方式与任何一个复合行业标准通讯协议的环保中心平台对接；

❷  由于需要长时间工作在无人值守区域，需要有 稳定的软硬件资源确保设备正常运转 ，而且一旦发生异常设备可以自动重启确保数据不丢失；

❸  设备不间断运行会产生大量的历史数据以及系统日志，设备需要有大容量的存储，支持 10 年以上数据备份，且数据查询要方便快捷，可以管理；

❹  与 环境监测终端设备对接对接需要支持多种数字、模拟、开关量接口。并支持多信道通讯接口；

❺  设备与环保中心平台数据传输，需要支持多种传输协议，确保数据稳定可靠的送达云中心；

❻  支持良好的 人机界面操作 ，实时显示数据输出；

❼  特殊场合设备需要备用 电池供电，采用备用电池供电 需要设备具有较低的功耗 ，以防止数据在断电之后不能上传到云平台。

方案 推荐

NXP 的 i.MX6UltraLite 处理器设计实现 。

推荐原因 ：性能和功能完全满足数采仪的技术要求，而且成本最优。

A7 内核，运行速度高达 528MHz 。

■ 芯片，无需扩展便可以支持两路独立 100M 网口。

■  支持多种无线通讯模块，支持华为 ME909 S 、移远 EC20 、有方 N720 等全网通 4G 模块，支持 5 模、 7 模。

■ i.MX6UltraLite 核心板采用 6 层 PCB 沉金工艺，设计时充分考虑电磁兼容及信号完整性设计，优化电源架构，调整电源上电时序，提高系统鲁棒性。核心板通过 -40-85℃ 高低温实验，确保设备在严酷的环境下，稳定运行！

■ i.MX6UltraLite 处理器支持 NandFlash 、 eMMC 、 TF 卡等大容量存储介质。可以长时间存储大量数据。系统采用 YAFFS 文件系统，它是专门为 Nand Flash 存储器设计的、适用于大容量的存储设备的 数据库，可以正常的创建读写数据操作。

■ i.MX6UltraLite 处理器原生支持 8 路串口、 2 路 CAN 、 10 路 AD 、多路 RTU 通讯协议，不用扩展就可以方便的和环境监测终端对接。

■  支持阿里云等多种云平台接入能力，支持 HTTP 、 MQTT 、 TCP/IP 、 UDP 、 IPTABL 等网络协议，可以快速开发使用。

■ i.MX6UltraLite 处理器支持 24 位高清晰真彩数字屏幕，最高分辨率 1366*768.

■  处理器相较于 ARM11 功耗直降 50% ，核心板功耗只有 60mA 左右，可以放心应用于电池供电的场景。

■ 支持 Linux3.14+QT4.8.5 、 Linux4.1.15+QT5.6 操作系统。