先进的测试系统供应商AB Dynamics为其SPMM 5000 K&C测试设备进行了一次重大升级。K&C Inspect允许用户在三维空间中捕捉多达50个目标点的移动，然后，该数据将自动同步并记录在K&C测试期间收集的传统数据中。这一步骤可以支持通过使用SPMM来分析竞争对手的车辆或验证预生产原型的特性。SPMM的高级项目工程师Matthew Dustan解释说：“这是K&C测试的一个重大突破，因为它使我们的客户能够测量在传统测试中经常被忽略的车辆元素的移动。”在过去，测量或多或少的局限于车轮位置的运动和轮胎接触轮的力量。车身的运动是用拉线编码器来测量的，或者从中心表的位置推断出车身被夹住的位置。在现实中，所有的车辆都是灵活的，所以通过抓住关键点的位置，客户可以从K&C测试中获得更多的信息。该系统在可调整的安装系统上使用一对Aicon HF4光度照相机，其数据采集率高达1000赫兹。SPMM和Aicon软件的组合定位并跟踪用户选择目标的X、Y和Z位置，自动将数据转换为K&C平台坐标。位移数据与其他K&C结果一起存储在SPMM数据库中，准备好进行导出和处理，并且可以在AB Dynamics的绘图和分析程序中与其他测试数据通道相对应。以前使用独立的3D测量系统将精确的偏转测量纳入K&C测试的尝试，使得工程师们难以可靠地将相机坐标系统定位到他们的其他数据，从而无法以可使用的形式得到结果。K&C Inspect可以无缝地完成这一工作，这得益于AB Dynamics有效地将Aicon软件与现有的SPMM软件集成在一起。在开发新系统时，AB Dynamics所克服的一个特殊挑战是确保摄像机能在任何时候可靠地跟踪单个目标。软件中的一系列复杂的逻辑步骤使系统能够识别和跟踪每一个目标，并快速诊断错误情况。随着SPMM用户不断地从K&C测试中寻找更大的价值，增加准确测量其他偏转的能力是自然而然的。系统的精度随摄像机到目标的距离而变化，通常为20微米(X和Y)和80微米(Z)。该系统的高精确度支持在K&C测试中无法大幅偏转的组件和车身部件的测量。Dustan说:“除了车身的运动外，还有汽车悬架和转向系统的一些元素，它们的移动、弯曲和扭曲，这些都是我们的客户对测量感兴趣的地方。K&C Inspect系统使工程师在合理范围内能够灵活地将反射目标放置在车辆的任何地方，并捕捉他们感兴趣的部件的运动和位移。”

导语

近日，由苍穹数码技术股份有限公司承建的湖北省地质灾害监测采集应用服务集项目及矿山地质环境监测采集应用服务集两个项目顺利通过验收。

湖北省位于我国中部地区，地跨武陵山区、大别山区，地质环境较为复杂，因此是一个地质灾害较多的省份，给百姓的生活带来极大的危害。

其实早在2011年，湖北省就先后开展了地下水、地质灾害、矿山地质环境和地质遗迹的监测工作，但是监测成果资料仍以纸质为主，存在格式不统一、数据时效性差、共享程度低等问题，难以满足社会公众对地质环境信息的关注和需求。

因此，开展湖北省地质环境监测信息化建设，对于提升地质环境监测信息化水平，实现地质环境监测工作现代化、适应国民经济和社会发展有很大帮助。

说到这里，小编很自豪，因为这两个项目可是由我们苍穹数码承建的哦，目前已顺利通过验收。

项目介绍

首先，小编还是要带领大家看一下两个项目的情况。

项目是依托湖北省地质环境监测专项工作，从地质灾害、矿山地质环境、地下水、地质遗迹四大监测业务出发，进一步完善全省地质环境数据中心，并建成集数据采集、管理、分析与工作监管、信息共享的地质环境监测信息服务平台。

（地质灾害监测采集与矿山环境监测采集业务流程）

地质灾害监测采集应用服务集与矿山地质环境监测采集应用服务集包含“网点录入APP”、“数据采集APP”和“设备管理APP”3个功能模块。

（数据采集）

（设备管理）

此外，项目根据湖北省实际需求，建立了矿山地质环境监测采集标准数据库。

项目优势

总体来说，项目实现了湖北省地质灾害监测网点、矿山地质环境监测网点、监测数据、监测设备等相关信息的数据采集、查询展示、综合统计，为湖北省地质环境业务平台和综合信息平台提供了有力的数据支撑。

具体说来，有以下几点特色：

第一，标准性。项目明确了监测网、监测点的定义，制定了网点录入流程化管理规则；

第二，多样性。目前已经完成了近20种监测类型的设备数据集成，包含：GNSS、雨量、裂缝位移、单点沉降计、倾角传感器等；

第三，设备无关性。采用一套系统可以兼容市面上不同设备厂商，不同设备类型，不同设备型号的设备；

第四，实时性。目前已经完成黄石、黄冈等地的设备数据对接，数据按照1次/时的速率进行动态更新。

相关阅读

苍穹地质灾害监测预警系统

构建地质灾害监测、分析、预报、预警和应急服务于一体的信息化、智能化和可视化服务平台。

云服务中心管理系统：

云服务中心是业务系统与数据资源进行集中、集成、共享、分析的软硬件设施及其数据、业务应用等的有机组合。

（云GIS服务管理）

地质灾害详查管理系统：

提供对隐患点的新增、核查、核销进行流程管理，对隐患点信息和群策群防信息的查询统计及综合分析。

（隐患排查）

数据采集系统：

通过人工采集录入上报、实时监测采集上报和移动终端采集上报等多源上报方式，实现地质灾害监测数据汇交和专题分析。

（实时数据采集）

地质灾害监测预警预报系统：

定位地灾隐患区，结合多源对类型大数据分析地灾诱因，构建区域个性化地灾预测模型，实时监测数据放入对应的模型中。

地质灾害警情发布系统：

提供地质灾害预警产品的生成、修正、管理、统计、数据共享以及内部审批发布等。

（预警信息发布）

地质灾害大数据分析系统：

对多源数据进行异构融合，并将分析结果进行展示，为应急指挥提供决策参考。

（地质灾害大数据屏）

▼

引言

10月11日凌晨，西藏自治区昌都市江达县波罗乡境内发生山体滑坡，造成金沙江断流并形成堰塞湖，与江达县交界的四川省甘孜藏族自治州白玉县和巴塘县、得荣县等地群众生命财产安全受到威胁。

此次滑坡体量大、水位上涨迅猛，多处公路、桥梁以及部分房屋、农田、水文站被淹，目前尚无人员伤亡报告。

险情发生后，应急管理部连夜召开自然资源部、水利部、气象局、中国安能建设总公司等单位负责同志会议，明确职责分工，启动应急响应，调派专家和抢险救援力量赶赴灾区，全力协助指导地方抢险救援，做好转移安置避险群众、排查周边地质灾害隐患、排除堰塞湖险情等工作。

部门联动会议认为，目前仍不能排除再次滑坡风险，要加强监测预防，保持高度警惕。

地区工作重心要从现场救援转向救灾救助，实行防灾、救援、救灾一体运作，确保受灾群众基本生活和过冬生活保障。

加强金沙江沿岸特别是受灾地区广泛开展防灾减灾救灾科普宣传，加强安全提示预警工作，提高群众防灾避险水平。

在地质防灾方面，苍穹数码有着丰富的经验，其采用大数据、物联网、云服务等先进技术，依据地质环境相关标准规范，建设集地质环境数据中心、地环监测数据采集、地质灾害防治、地灾群测群防、地灾预警预报、地灾应急指挥、地环大数据分析、地环云共享等为一体的数据集成化、信息综合化和成果可视化的地质环境信息平台。

地质环境监测采集系统 01对地质灾害、地下水、矿山地质环境和地质遗迹等基础数据进行采集。

实现降雨量、表面位移、泥水位、地声、次声、孔隙水压力、视频、深部位移、土压力等地质灾害监测数据采集。

对获得地质灾害的监测数据进行处理与分析，通过不同展现形式，为监测预警提供数据支持。

地质灾害预警预报系统 02

不仅可以设置监测数据的预警阈值，超过阈值自动响铃报警，而且可以进行预警签批，预警发布，历史预警查询等功能。

地质灾害应急指挥系统 03通过应急值班—应急预案—应急资源—接警处置—指挥调度，实现一套完整的应急指挥流程。

也就是说，接到预警后可以人工或自动匹配对应的解决方案或预案，通过地图在以灾害点为核心指定的半径范围内，快速搜索应急资源信息，获取其位置，并为其推送最优路径，动态显示人员、车辆等移动轨迹。

依靠通信和信息设备，支持大屏幕显示、专家视频会商等对图像传输控制，二维GlS展示应用调阅，同时支持电脑和移动设备指挥调度，实现对应急指挥的决策支持。

地质环境监管分析系统 04

实现对地质灾害、矿山地质环境、地质遗迹、地下水等数据的监管统计分析。

地质环境监管分析系统 05

短信群发系统,将相关的监测预警信息以短信的形式发送到相关预警责任人手机中, 可以向地质灾害防治相关责任人发布所负责区域的地质灾害气象预警信息，便于提前做好灾害防治、避让和应急准备。

数据交换系统

案例：陕西省地质环境云平台

利用云计算、大数据技术建立地质灾害数据分析业务系统，对数据进行查询、统计、分析，生产出地质环境信息产品。建成的陕西省地质环境云平台为地质灾害防治和地质环境保护提供了技术支撑，为群众日常生活和出行提供了防灾避险的成熟信息技术，促进了社会经济发展。

地质灾害搜索引擎

基于云GIS、ElasticSearch大数据分布式弹性搜索引擎，利用ElasticSearch的实时全文检索、线性扩容、分布式索引、索引自动分片、负载均衡、自动发现机器、组建集群、以及支持地理搜索等特点开发地质灾害搜索引擎（电脑端和平板端），集成地质灾害、地下水、矿山地质环境等数据，实现对地质灾害、地下水、矿山地质环境等数据的关键字查询以及各业务数据关联查询。

地质灾害气象预警预报

探索地质灾害气象监测预警预报与大数据、深度学习、人工智能等前沿计算机技术相结合，整合地质灾害调查数据、地质环境数据、气象数据等，建立地质灾害气象预警分析模型，训练模型，将地质灾害易发程度分区和降雨诱发等级分析结果进行空间分析运算，生成地质灾害气象预警预报图，实现由降雨引发的突发性地质灾害区域预警预报生成以及预警预报信息发布，全面提升地质环境与地质灾害防治信息的分析与预警、决策与处置能力和信息服务水平。

一张图 | 9个问题搞懂“两区”划定工作重点

历

苍穹数码首次亮相中国对外投资洽谈会

史

拒绝低效率！ 苍穹桌面GIS平台给你“加速度”

消

一张图看懂“两区”划定工作流程

息

方案需求

山洪灾害预警是在各种原始监测数据和历史数据分析对比的基础上，根据数据分析结果来决策预警信息。各监测点数据采集设备对各项水文数据进行实时监测，如水库水位、降雨量、河道水流速等。终端数据采集设备实时或间隔采集各项数据，并在GPRS无线网络平台的基础上，将采集的数据通过无线通信终端传到预警中心系统，中心系统将所得的各项数据进行综合分析，为预警决策系统提供依据。当预警决策系统得出预警信息后，预警系统采用数据信息或语音的形式向预警终端发出预警信息。

技术部署

利用了现有的自动化、无线传输、计算机管理等技术，组成的无线监测系统。本文中的无线山洪滑坡监测管理系统主要是由三大部分组成：采集及控制设备、网络传输层、远程数据监控中心等系统组成。

一、 采集及控制设备:

1、高精度的雨量传感器、震动感应器、压力感应器、GPS位移精准测量仪等相关监测设备，能够准确的反映监测区域的微小数据变化情况。

2、高清的视频监控系统能够清晰的监控到山洪灾害发生的情况，及其人员避险的情况，并根据相关需要保存图片跟视频。

3、实时高效的预警发布系统，包括野外告警发布LED屏、报警器，出现异常情况时，实时发布预警信息，提高预警发布质量跟时效性，减少人员伤亡跟财产损失。

二、网络传输

山洪滑坡监控系统的网络传输是由LoRa、DTU、ROUTE等三种工业级无线传输终端设备构成，采用WBee自组网、GPRS、3G等先进的无线传输方式，可以不受空间和地域的限制，减少布线所带来的巨大工作量，保证传输的稳定、可靠、及时。主要是负责前端各种采集及其控制设备的采集信息的传输，以及对前端环境监测，故障异常产生的报警信息进行报警。

三、 监控控制中心

监控控制中心由三部分组建成：县级监控中心、市级监控中心、省级监控中心。监控控制中心通过INTERNET网络，跟前端的各个采集信息设备进行相连接。并通过无线传输技术对采集到的数据进行分析处理，做出控制决策，控制中心远程发布告警信息或报警。

方案优点

1、系统软件

山洪灾害监测预警软件是基于B/S服务、数据库架构，功能强大、人性化的监控软件界面，具有实时信息采集功能、实时信息加工处理、灾害模拟分析、地理数据信息查看、灾害风险评估、实时发布预报数据、预警数据、暴雨分析等功能。系统围绕以预警为核心的实时监视、内部预警、预警发布、预警响应、信息查询和配置管理功能。

2、监控分级管理

监控中心站采用成熟可靠的地质监测专线或Internet网络、短信服务器、WEB服务器等组成。监控中心将整个系统划为三级，形成多级监控方式：第一级省级监控、第二级市级监控、第三级为县级监控中心及其监控站点，多级监控符合山洪分级管理，统一协调的特点。现场监控站点数据采集操作均在各县市和省级监控中心的管理服务器管辖之下，从而形成一个覆盖全省的山洪多级监控系统。

3、实时数据采集

山洪监测系统由雨量传感器、震动感应器、压力感应器、摄像头、GPS位移精准测量仪等工程设备和中心站组成。系统采用的以自动监测为主，人工监测为辅的灵活山洪灾害监测，系统利用运营商网络，雨量传感器、震动感应器、压力感应器、摄像头、GPS位移精准测量仪可实时自动上报的功能。也可使用智能山洪滑坡监测软件对多个监测点实时数据的远程接收、存储、配置、召测及系统管理。

4、数据汇集功能

管理服务器的山洪滑坡监测软件完成所有管辖范围内工程设备的数据汇集功能。前端设备采集的雨情信息、山体震动、视频图像以及其他事实信息汇集到县级的监控中心的监控软件，并对现场设备采集的数据分析、处理，然后把数据保存于监测软件的数据库中，方便以后数据分析对比。由于系统采用的是多级管理方式，县级监控中心把实时采集的数据共享到市级监控中心跟省级监控中心，进而实现山洪监测信息的联动，使各级政府部门的管理者做出相应应急决策。

5、无线发布

自动预警发布和人工预警发布，依靠县级监测设施，结合省级、市级防汛部门的信息、指令，开展监测预警工作。县级监控中心自动分析实时采集的暴雨、山塘、土质等监测信息，并及时发送预报警报，利用村庄配置的一台高频报警器、LED显示屏，进行发布预警信息。出现异常信息时，预警信息后的工作流程为：新预警→内部预警→发布预警→响应启动→响应结束。根据预警情况及信息发布，各相关部门要启动相应紧急执行方案，直到响应结束。

6、短信群发

短信收发系统直接通过山洪灾害预警软件接口控制，出现异常情况时自动触发短信群发功能。自动的预警发布信息和响应指令，通过监控中心的短信服务器群发到责任部门和责任人，并实时接收部门和人员的反馈。管理者在根据短信的接收发布信息，进行远程操作指令，利用运营商提供的短信群发接口，对灾害点附件生活的群众，进行短信群发预警，进行群众转移，保护群众的人身安全 、财产安全等。

摘要：大直径工件测量仪用于检测500mm以上的大尺寸工件的直径，本文主要从大直径测量仪的测量原理，硬件，软件及误差分析几方面进行了介绍。

接上文《大直径工件在线测量仪的研发（一）》

2.2、光栅数据采集模块

光栅数据采集模块是测控系统最重要的模块。光栅数据主要来自前后端两个光栅，每个光栅都有一个加法脉冲和一个減法脉冲。利用计数电路采集其位移数据。由于在采集数据的同时，两光栅仍处于工作状态，所以其计数电路的基本要求是：第一，两光栅的数据必须同步采集；第二，在采集数据时，计数电路仍然能继续计数，否则，在某些极端情况下将出现数据误差。如：在读取齿条上的后端光栅数据时，前端光栅正在移动，这样，在读前端光栅上的数据时，已不是工件上同一截面的数据；另外，如果在读取一个光栅数据时，计数电路不能继续计数，则有可能丟失光栅的计数脉冲。这些要求使仪器无法采用通用的光栅数显仪表。为此，我们设计了同步采集光栅数据电路模块，其主要外部接口如图2。

为了提高光栅的精度，本模块采用了倍频电路，计数电路由两个16位的加减计数器组成，分别采集前后端光栅的位移数据。计数器

光栅数据采集模块没有采用地址总线、数据总线控制方式，而采用独立控制的方式，这样节省CPU的引脚，没有对MCS51单片机逬行系统扩展，提高了系统的可靠性。

3、仪器软件部分的设计

全部程序分为初始参数输入、测量、手动操作模块。主要部分是测量模块，它的主要编程思想是：在扫描键盘时等待光电编码器输入引起的每次TO中断采集前后光栅数据经计算后由LED显示测量结果，其程序流程图如图3。

4、误差分析

本系统的主要测量误差由公式（1）中的各项决定：

在测量中，由于采用在一个截面内等分采集32个数据，求其平均的方法，基本消除了测量时的随机误差及部分机床主轴的径向跳动误差。

大直径的测量中，温度的影响很大，软件中设定了一个温度系数T（其大小主要根据加工材料的性质、温度的数值以及经验数据决定），通过键盘进行更改，并保留在有掉电保护的X25045中。可以根据经验形成一个表格，对最后的测量结果进行补偿。

结论

大直径工件在线测量仪是一个机电一体化设备。可实现在线尺寸检测，并且对各种大直径的轧材进行外径检测。

本文引用 仪表与计量技术

由保定市蓝鹏测控科技有限公司编写

背景介绍 目前，数字油田建设己成为众多石油企业，特别是上游油田企业信息化建设的核心内容，数字油田本身也成为各油田企业信息化建设的战略目标。对于下游企业，与数字油田对应的“数字石化”也得到了广泛的关注，并已经成为各石化企业信息化建设的热点。数字油田和数字石化作为数字石油最重要的两方面内容，引领着新时期石油行业的信息化。 　　为了降低企业成本、完善企业管理、提高企业在行业的竞争力，达到强化安全、过程监控、节约人力资源和提高效益的目标，油田井场无人值守监控系统作为油田数字化建设的重要内容被提上了各油田建设的日程。

系统解决方案

油田井场无人值守监控系统建设以确保井场各生产设施正常生产运行为重点，主要实现油水井生产数据采集、抽油机电机单相电参数监测、抽油井远程启停、井场集油管线自动投球、注水井远程调配、水源井远程启停、井场视频实时监控、闯入智能分析、井场远程语音警示等功能，达到井场生产数据实时采集、电子巡井、危害识别、风险预警、油井工况智能诊断的目的。

拓扑图：

　　油井远程监控系统主要由：D500、D520采集节点、电机测控单元等三部分构成。无法提供电源处需采用太阳能供电、无线方式传输数据、载荷、位移一体化结构形式和马蹄形载荷传感器，使得产品现场安装十分简单。

油田油区井场无人值守监控系统由14个丛式井井场、4个端点式井场、3个井场拉油点、1个加热点组成。系统设计为主从式：即每个井口安装数据采集控制单元一套D520，接入载荷传感器和位移传感器信号，井口数据采集控制单元通过无线传输方式将数据传到井场主D500，D500通过3/4G网络与中心基站通讯服务器设备。

结语油田井场无人值守监控系统项目的实施，使得客户成本降低，解决了油田井场的无人值守和数据采集监控自动化需求，使油田数字化管理水平又上了一个新的台阶。系统运行稳定、可靠、信息准确，井场生产数据实时采集、电子巡井、危害识别、风险预警、油井工况智能诊断，提高了井场的防事故、防误操作、防盗、防火能力，使值班人员和相关领导能及时准确地了解各井场的现场情况，对现场仪表进行全面的监视和控制，对重点区域进行全方位的预警，为工作人员提供了一种很好的辅助工具，从而大大降低了油田井场的日常巡视、检修等费用，产生了良好的社会效益和经济效益。

测井数据采集控制系统是用于对各种置于地层中的井下仪器产生的信号进行采集、处理并对井下仪器进行控制的油田基础测控设备。由于专业性极强，以往系统中的数据采集及控制单元通常是以自我设计为主，因此导致系统的开发周期长、成本高、稳定性较差。现在，我们硬件使用National Instruments 公司的数据采集卡，软件使用VC++结合 Measurement Studio 软件包，实现了测井数据采集和控制单元的基于标准工业数据采集产品的设计与开发，大幅度的降低了系统的开发和维护成本，缩短了系统的开发周期，提高了系统的稳定性和可靠性。目前这套系统已制造20余套，成功应用于全国各大油田，取得了可观的经济效益。

系统原理

测井数据采集控制系统主要由工控机、NI通用数据采集卡、信号调理模块、绘图仪、综合控制箱、直流电源、交流电源、UPS电源、示波器等构成。系统原理框图如图1。

主机1主要用于系统的数据采集、处理和控制。绘图仪用于测井曲线实时出图。深度信号调理模块对光电编码器信号及其它井口信号进行调理，并控制深度显示；数字信号调理模块用于配接各类编码（例如，曼彻斯特编码）传输的井下仪器，如双源距C/O能谱测井仪、脉冲中子氧化化测井仪等；脉冲信号调理模块主要配接采用脉冲、周期信号传输的井下仪器以及各种脉冲编码类型的仪器。如：井壁超声成像测井仪等；直流信号调理模块主要配接采用直流量、低频模拟信号传输的井下仪器。直流电源为井下仪器提供直流供电、交流电源为井下仪器提供交流、泵、阀、继电器和释放器的供电。综合控制箱负责完成缆芯切换、供电控制。UPS电源用以保证在停电或外部供电不正常时，维持一段时间的供电，以免测井数据因得不到及时存储而丢失。以上各单元统一安装到两组19英寸标准机柜中。关于信号的流程，从图1中可以看出。我们把进入数据采集控制系统的信号归结为两类：井口信号和井下信号。井口信号来自井口和电缆绞车，它包括电缆张力信号、电缆磁记号和深度系统的光电编码信号。井下信号是指来自井下仪器的信号。来自井下仪器的感应型或脉冲型信号、深度系统的两路光电编码信号、井口的张力信号及电缆磁记号，通过电缆线进入采集箱内的深度调理模块、脉冲信号调理模块或直流信号调理模块，经过调理后，输出到NI数据采集卡。井下仪器编码信号经过综合控制电路的分离及预处理后通过电缆线进入到数字信号调理模块，进行信号调理、解码。解码后的信号同样输出到NI数据采集卡。NI数据采集卡控制数据采集的方式、采样的间隔，同时实现对脉冲信号、直流信号和数字信号的实时采集，采集到的数据以DMA方式传给主机内的数据缓冲区，由系统软件按不同的采样方式控制数据的显示、处理、打印和存盘。

数据采集方案设计

测井数据采集控制系统设计的核心是其数据采集方案设计。数据采集方案设计主要由系统深度数据采集和深度中断管理方案设计；多路复合信号实时同步采集方案设计；复杂编码格式数字信号高速传输与采集模式设计；直流信号高精度采集方案设计；系统状态及井下仪器控制方案设计等构成。由于专业性极强，以往系统中的数据采集及控制单元通常是以自我设计为主，因此系统的开发周期长、成本高、而且稳定性较差，并经常导致使用过程中，系统死机、深度测量不准等问题的出现，使系统的维护成本成倍增长，同时由于技术水平的限制，自己开发的系统只能配接一些信号类型简单和传输速率低的井下仪器，不具备多路信号实时同步采集以及高速传输的数字信号采集和处理能力。为了克服现有系统的缺陷，我们在充分调研和试用各大公司的数据采集产品的基础上，选择了NI 公司生产的系列数据采集卡和Measurement Studio 软件开发包，经过对NI各个采集卡的仔细研究和深度开发，我们仅用了３个月的时间就完成了过去需要２年以上的系统核心设计，并在业界首次实现了全部基于标准工业数据采集产品的测井数据采集控制系统设计，同时使系统在采样精度，深度控制，采集速度等主要技术指标上得到了全面的大幅度的提升。

（1）系统深度数据采集和深度中断管理方案设计：

系统深度模块是该系统中行业性最强的一个模块，它需要对正交光电编码器信号进行测量，得到系统当前的深度数据，同时它还要根据当前的深度数据生成用于同步各信号采集的深度等距触发信号。例如，在光电编码器顺时针转动时，每隔固定位移间隔（例如5 cm） 产生一个触发信号，这个触发信号通知系统对所有测量信号进行采集，如果系统光电编码器突然反方向转动，则不产生触发信号，系统不做任何采集，从而使系统只按照单方向等位移的状态采集数据。此外，该模块还要具备对正交光电编码

信号防抖动，防滑动处理的功能。在系统开发过程中，我们发现 NI PCI-660X 系列产品的用户手册上没有实现该工作模式的基本功能。为了实现该功能，我们经过深入研究和开发，通过利用PCI-6602处理光电编码器信号的计数器通道所能生成的某种特殊状态信号，同时结合其它计数器通道的脉冲生成功能，最终生成了我们所需要的连续的深度等距触发信号。在最终的产品设计中我们利用PCI-6602的5个计数器通道通过程序初始化控制实现了这个功能。这是我们首次通过使用标准工业数据采集卡实现深度数据的精确读取和触发信号的定距输出，它为整个系统得成功研制奠定了坚实的基础。

（2）多路复合信号实时同步采集方案设计：

测井数据采集系统通常需要根据定距或定时触发信号对多路直流信号、脉冲信号和数字信号进行实时同步测量。这就需要系统保证对多个采集卡间以及同一采集卡内部的多个测量通道间的数据采集的同一性和实时性，否则得到的数据就不能反映井下仪器在地层中真实状况。我们采用具有RTSI（实时同步接口）总线的 NI 6070E 或 NI6024E 用于直流信号的测量，PCI-6602 或 PCI-6601 用于脉冲信号和深度信号的测量，PCI-6534 或 PCI-6533用于数字信号的测量。系统中任何一块卡都可以根据工作模式的不同作为主卡来生成同步触发信号或用作从卡来接收同步触发信号。我们把主卡产生的同步触发信号加载到RTSI 总线上，由RTSI来同步其它从卡上的各个测量通道的数据采集，各块采集卡采集到的数据都以DMA方式传给主机内各自的数据缓冲区。由于整个触发和采集过程都是由系统硬件独立控制完成的，使得各个测量通道的采集延时可以控制在纳秒级。所有采集卡都采用DMA模式传输数据，这与以往系统多采用中断模式相比，极大的提高了系统工作效率。

通过RTSI总线我们把原来需要通过系统软件轮询依次读取各通道数据的工作方式转变成通过初始化各个采集卡的工作状态，然后由各采集卡（即系统硬件）的RTSI来控制采集的同步。这种工作方式的转变，不但降低了系统负荷，而且使系统测量的同步性和实时性得到了显著提高。这也是我们选用NI 公司数据采集卡来实现系统数据采集的一个重要原因。

（3）复杂编码格式数字信号高速传输与采集模式设计：

由于测井仪器种类繁多，一个设计合理的测井系统，必须考虑能与不同编码格式的井下仪器配接使用。由于PCI-6534通常情况下具有40MS/s的采样率，我们在系统设计中，充分开发PCI-6534的Pattern I/O功能，实现了复杂高速传输的数字的采集和解码，同时根据井下仪器的特点，可以把调理模块触发PCI-6534的信号加载到RTSI 总线上，以同步系统深度和其它数据的采集，也可以通过RTSI总线把定距或定时触发信号加载到PCI-6534上，以控制数字信号的采集模式。PCI-6534与系统前端数字信号调理模块配合使用，使系统具备了配接各种传输速率高、编码协议复杂的测井井下仪器的能力。

（4）直流信号高精度采集方案设计：

有些测井仪器上传的信号中，既有直流量也有脉冲量还有数字量，而且其直流量的采样频率一般要求达到1MS/ s。采集系统除了要完成井下仪器直流信号的高速采集外还要以定时或定距的模式和较低的采样率采集其它直流信号和脉冲信号。我们在设计中，通过对NI 6070E、PCI-6024E、PCI-6602、PCI-6534这四块卡综合编程控制，采用多通道多次复合同步触发技术，同时充分开发PCI-6534的数字信号模式触

发控制技术，实现了定时或定距触发条件下以高采样率采集井下仪器的直流信号，同时以低采样率采集井下仪器的脉冲信号、井口的直流信号和数字信号的工作模式。这是整个测井数据采集系统设计的难点。

（5）系统状态及井下仪器控制方案设计：

在系统调理模块和井下仪器状态控制设计中，我们选用PCI-6601, 利用它的Digital I/O功能，建立起了一套控制能力强大的32位命令输出体系。选用PCI-6601,主要是为了降低系统的总成本，根据需要也可以选择专门的数字I/O卡，或其它多功能卡。

系统软件设计

测井数据采集控制系统软件主要由现场测控及数据采集软件和测后数据分析处理软件构成，在软件开发上，我们选择使用VC++ 与NI 公司Measurement Studio 软件包相结合的开发方式，用VC++开发与操作系统底层相关的程序和曲线打印输出程序，使用Measurement Studio和CVI提供的类库开发与数据实时采集和曲线显示相关的程序。这种开发方案不但可以对操作系统进行灵活的控制而且充分利用了NI 公司提供的开发工具，从而极大的缩短了系统软件的开发时间。我们仅用了三个月的时间就完成了系统软件的设计，开发和测试工作。图2为系统软件中的脉冲中子氧活化测井及解释软件序界面。图3为系统软件总体框图。

我们使用NI公司的数据采集卡和软件开发工具实现了测井数据采集控制系统的基于标准工业数据采集产品的设计与开发。大幅度地降低了系统的开发和维护成本，缩短了系统的开发周期，提高了系统的稳定性和可靠性。此外，我们可以根据用户的需要对系统数据采集卡进行多种组合或把系统更新为PXI总线系统，实现功能各有侧重的测井数据采集控制系统。目前这套系统已生产20余套，成功应用于大庆油田和全国其它油田，取得了可观的经济效益，具有相当广阔的应用前景。

工业物联网无线数据采集系统，是一套具备终端数据采集，无线数据传输和数据应用分析等多功能的智能化数据采集和监控系统，它在市政供排水管网、供汽管网、热力管网、石油天然气管网、地下管沟监控；游泳池水箱水塔液位、大坝、河道水位、泵房浸水监控；蔬菜蘑菇、针金菇、水果、花卉、育苗等农业大棚智能环境监控；畜牧、家禽、水产等农业养殖智能环境监控；化工危化品石油天然气储罐区、电池、面粉仓库智能环境监控；电信机房、实验室、医院药房、生产车间、冷柜冰箱、图书馆、博物馆、档案室、粮库、烟草、酒糟酒曲酒窖等仓储馆藏智能环境监控；社区楼宇、港口工业园区、公园景区、校园广场、超市商场等大气环境质量智能监控；发动机、变频器等生产机器设备运行状态、仪器仪表能耗及生产缺料的智能监控等多个领域有着广泛的应用。

近年来，工业物联网无线数据采集系统的发展趋势是简化终端结构，在数据采集终端与主机之间采用无线通信，以代替复杂、不灵活的现场布线。该阶段数据采集系统采用更先进的模块式结构，根据不同的应用要求，通过简单的增加和更改模块，并结合系统编程，就可以扩展或修改系统，满足不同领域的需要。

针对工厂生产车间机器设备运行状态、运行工艺参数、运行能耗数据，以及管网运行状态数据、变配电系统运行数据、车间仓储库房环境参数等数据的采集、监控，深圳信立科技结合XL.SN无线传感器网络2.4GHz或433MHz模块技术、MES制造执行系统技术及无线传感器、无线测控装置RTU等，自主研发设计了一套工业版工厂生产车间无线数据采集系统解决方案，实现实时获取完整、准确的工厂生产制造过程中的各种数据，为企业提高生产制造管理提供基础数据，全面优化生产制造的管理手段、提高生产制造管理效率，向工业4.0靠近！

一、系统功能

1、采集设备运行状态：停止、待机、运行、故障、检修等等，以及发生的时间点；

2、采集设备运行工艺参数：压力、温度、流量、转速、计数、风速、位移等；

3、采集设备运行能耗：电流、功率、电能；汽、气消耗量；

4、采集企业供水、供汽、空压、制冷等设备及相应管网的运行状态数据；

5、采集企业变配电系统运行数据；

6、监控车间环境参数，以及仓储库房环境参数。

二、系统通讯方案

1、XL.SN智能传感网络采集结构

XL90物联网智能网关，可同时构建433MHz和2.4GHz两种不同结构的传感网络，用于接收终端采集的数据，并上传至服务器。其中433MHz用于跨车间、厂区内的数据传输，2.4GHz用于车间内的数据传输。

2、XL.SN通讯网络方案

a、XL90物联网智能网关通过2.4GHz或433MHz等方式读取节点设备数据后，进行协议转换、数据处理，通过局域网，上传数据至MES服务器；

b、XL90物联网智能网关通过以太网，从第三方监控系统，如电力监控系统、EMS、DCS、智能楼宇系统等等，读取数据；

c、MES服务器，或XL90物联网智能网关，通过以太网，将数据转发给第三方系统，如EMS、ERP等。如图2。

3、物联网智能网关数据接入MES系统通讯方案

XL90物联网智能网关通过企业局域网，和MES服务器通讯。 XL90智能网关和MES的通信协议，可选以下3种： 建议首选：XL/9E-RDF Redis数据交换协议； 建议次选：XL/9E-DF 数据库格式协议； 建议再次选：XL/9E-UDP 通信协议； 工业以太网通用协议：MODBUS TCP。（不太建议选择）

三、系统解决方案

1、设备信号采集

配置XL60智能测装置，采集机器设备的运行信号，通过2.4GHz或433MHz方式上传，实现生产制造设备的信号采集。

2、设备控制器的数据采集

选配XL66智能转换器，读取机器设备控制装置及现场监控仪表采集的信号，通过2.4GHz或433MHz等方式接入传感网络。

3、管道压力、温度，车间环境、仓储环境的气体浓度、温湿度采集

选配XL61系列智能传感器，采集管道压力、温度，车间环境、仓储环境的气体浓度、温湿度，通过无线上传，并在需要的通道，出、入口设置声光报警器，或启动紧急设备。

4、其他信号采集

选配XL60智能测控装置，及XL68智能环境监测装置，采集火灾探测器、噪音传感器，光照传感器，液位变送器，压力变送器等等设备，以及系统原配的仪表数据。

四、系统优势

1、工厂生产车间无线数据采集系统建设过程中，无需布线，或减少布线数量，减少系统建设成本。

2、系统所需的设备安装调试方便，设备支持手机调试，提高运营维护的效率。

3、系统底层终端各种数据采集后统一接入企业MES系统，便于监控管理，提高企业生产管理效率。

五、系统配套

整个无线数据采集系统方案，根据应用需要配套的软硬件设备，包括XL90物联网无线智能网关、XL60智能测控装置RTU、XL68智能环境测控装置RTU、XL66智能转换器，以及XL61无线压力传感器、XL61无线温度传感器、XL61无线气体传感器、XL51无线温湿度传感器等无线传感器，还有MES制造执行系统软件。

六、适用范围

深圳信立科技设计的工业版工厂生产车间无线数据采集系统解决方案，适用于在我国珠三角、长三角、京津冀等沿海发达地区，以及重庆、成都、湖北、河南、安徽等内陆省份的电子加工制造、汽车制造、钢铁冶炼、机械装备、食品生产、医药生产等各行业制造业工厂。

摘要：本文主要介绍了钢丝直径的检测方法，并且是高精度的在线测量方法。

关键词：钢丝测径仪；钢丝；精度；

引言

钢丝是钢材的板、管、型、丝四大品种之一，是用热轧盘条经冷拉制成的再加工产品。钢丝生产的主要工序包括原料选择、清除氧化铁皮、烘干、涂层处理、热处理、拉丝、镀层处理等。

钢丝是钢丝绳的重要组成部分，钢丝的好坏决定着钢丝绳的质量问题，钢丝绳的质量有保障了安全性，因此在钢丝生产中，对其外径进行高精度的检测是非常重要的。钢丝绳在同直径时公称抗拉强度越低,每股绳内钢丝越多，钢丝直径越细,则绳的挠性越好，但钢丝绳易磨损。反之，每股绳内钢丝直径越粗，则钢丝绳挠性越差，钢丝绳耐磨损。因此，不同型号的钢丝绳，它的使用范围也不同。钢丝的直径尺寸每部分越均匀，精度越好，越能发挥更大的作用。

1、钢丝直径测量方法

1.1、借鉴与光纤模场直径的测量方法，测量单模光纤模场直径的方法有：横向位移法和传输功率法。光纤基模场强在光纤横截面的存在与光纤的结构有关，而模场直径就是衡量光纤模截面上一定场强范围的物理量。通常将纤芯中场强分布曲线最大值1／e处所对应的宽度定义为模场直径。而这种测量要利用到光纤的特性，推之于钢丝则不太适用。

1.2、利用弱磁方法完成监测过程，完全排除强磁辐射污染，避免强磁场对铁磁性金属构件工作性能造成的不良影响；这种测量系统的精度较高，同时造价较高，因此我们独立设计也不宜采用这种原理。之上两种方法从经济和技术角度考虑我们予以放弃。

1.3、常用的有一种方法是利用激光的的衍射，通过对比计算衍射图像来获得钢丝直径的测量结果，但是一旦考虑到要得到激光衍射图像，就必须采用面阵CCD，对于高速运行的钢丝流水线，面阵CCD显然达不到高帧频的要求，因此这种方法也不适合。

1.4、利用线阵CCD的高帧频特性，满足了采样间隔的要求，同时能满足必要的测量精度，具体的测量方法如下：

采用物方远心光路和成像法进行在线尺寸检测。检测的核心部件为光电测头，每组测头由发射镜头和接收镜头组成。发射镜头内点光源发出的光通过发射透镜形成平行光视场射向接收镜头。平行光再由接收透镜聚焦，通过位于焦点位置的光阑小孔后在接收单元上成像。当视场中通过被测物时，被测物遮挡的部位将在接收单元的芯片上呈现出边界清晰的阴影。通过光电转换和数字化处理，即可通过阴影的宽度计算出被测物的直径。

2、钢丝测径仪

光电钢丝测径仪是在线实时检测设备，采用高性能的线阵CCD测量，测量精度可达到微米级，适合钢丝尺寸的在线自动检测，其系统结构如下图所示：

2.1、摄入模块

图像摄入模块包括的器件有：线阵CCD，光学镜头，其中线阵CCD为 扫描频率为15MHz的高频线阵CCD芯片。

2.2、传输模块

传输模块是由数采转换处理集成电路、数采存储单元、数据分析处理单元、数组形式转换单元、通讯传输单元等组成。

2.3、图像处理模块

将传输过来的数据流进行如下处理：

图像去噪、二值化处理、读取像素个数、通过计算公式得到直径等。

2.4、图像输出模块

完成图像的实时输出，结果的实时输出，可以将测量数据传输到显示屏、外接显示屏、报警模块、尺寸控制模块等。

2.5、测径仪技术

测径仪内除接收镜头内的信号采集电路以外，还有一些电子元器件和通讯设备构成的测径仪的电路系统。其中主要包括直流电源、为光源供电的恒流电源、为CCD采集电路供电的恒压电源、光源供电与信号采集同步电路、时序发生电路、信号采集同步电路、光纤收发器等。

通过采用亮度在50000mcd以上的进口LED光源，将测头的曝光时间缩短到了100微秒，即相当于采样频率10000Hz。消除了被测物抖动时的虚影现象。同时在电路系统中采用了光源—信号采集单元脉冲同步、多路采集同步、信号采集—通讯传输同步等多项同步技术。解决了抖动误差的难题，彻底消除了抖动误差。

3、测径仪结构

测径仪结构简单，外形小，是小台式的测径仪，下图为测径仪的结构。

将钢丝测径仪安装于测量位置上，让钢丝通过导轮进入测径仪形成的平行光视场，测径仪即可自动进行测量。液晶屏部分是显示测量数据及操作测径仪的地方，告警灯为红色，当测量的尺寸超过设定范围时，该灯亮起提醒。电源开关，打开或关闭测径仪，电源插头，连接电源线，控制插座，连接牵引机或挤出机的变频器或电子调速器，进行钢丝尺寸控制，通信插座，可传输数据。

4、钢丝测径仪功能

钢丝测径仪是用于外径尺寸在线检测的高精度在线自动智能测量设备，安装于钢丝的生产线上，对钢丝进行在线测量，安装位置可是根据测量需求选择的。

测径仪可以测量外径尺寸，进行外径尺寸监测，实时超差报警，并可通过控制牵引机或挤出机的速度来控制钢丝直径尺寸，自动、手动两种方式都可进行电机转速的调节，控制输出0V~10V电压。测量数据显示与显示屏上。

自动模式下，设备将按照测量值和标准值之间的差值，通过输出的电压控制变频器对电机的转速进行自动调节，达到自动调节的目的。手动模式下，电压输出与输入保持一致，不再进行自动调节。

外接屏可以在远端观察测量数据和控制手动、自动模式切换。当最高为闪烁时为手动模式，不闪烁时为自动模式。

数据输出格式：测径仪自带RS422接口输出测量数据，可连接外接数码管屏或上位机，当连接上位机时，通过配套的软件可以实现测量数据的图形化显示、存储和历史记录查询。

可将测量数据传输与电脑上，进行数据存储。

结语

CCD 用于尺寸测量的技术是非常有效的非接触检测技术 ,各种线阵 CCD 均可以用于尺寸的测量。其基本结构包括光敏元阵列、存储栅、转移栅及模拟移位寄存器。由 CCD 像传感器、光学系统、计算机数据采集和处理系统构成的 CCD 光电尺寸检测仪器其使用范围和优越性是现有机械式、光学式、电磁式测量仪器都无法比拟的。 这与 CCD 本身所具有的高分辨率、高灵敏度、像素位置信息强、结构紧凑及其自 扫描的特性密切相关。 这种检测方法目前已被广泛地应用于各种加工件的在线检测和高精度、高速度的检测技术领域。钢丝的直径微米级高精度的检测，为钢丝的质量起到严格的把关，并为钢丝的应用带来巨大的安全保障。

本文由保定市蓝鹏测控科技有限公司编写

为了解决远程数据传输问题，针对地理条件比较复杂的区域如山体滑坡监测区域，研究了通过无线方式传输信息的方法，从而实现远程数据采集与监测功能。以ＡＲＭ处理器为核心，采用多种模块构建山体滑坡远程数据采集与监测系统。介绍了数据采集功能实现方法和驱动程序的设计思想，设计了加速度传感器与ＡＲＭ处理器的连接电路以及传感器采集程序。试验验证表明，系统接收多点数据信息正确，能够及时反映数据采集实时值，并提供报警信息。关键词：ＡＲＭ 远程数据采集监测线程ＧＰＲＳ驱动程序。

山体滑坡是严重的地质灾害之一，它会毁坏工程设施，造成巨大的经济损失。为了防患于未然，需要及时、快速地监测山体的滑动情况，实现滑坡危害的预报。对山体滑坡进行监测的目的在于对滑坡的稳定性做出判断，并对可能发生的滑动做出预测。通过相对位置的变化判断各个监测点的滑动情况，滑坡监测对减灾防灾意义重大。在滑坡变形监测中，ＧＰＲｓ等先进技术将发挥积极作用，实现对监测区域的远程实时监测，并通过对采集数据的分析和处理，实现对山体滑坡的预警。

１ 远程数据采集与监测系统构成

远程数据采集与监测系统由ｊ轴加速度传感器、嵌入式处理器ＡＲＭ、电源模块和ＧＰＲｓ模块等构成。系统监测采集加速度传感器的数据，与键盘设定的上限值进行比较，ＧＰＲｓ模块以短信方式发送监测信息和报警信息。当采集的加速度值超过一定上限时，蜂鸣器发声起到报警功能。远程数据采集与监测系统构成如图1所示。

２数据采集与驱动程序设计

2.1 ＡＤＣ转换功能实现

ARM处理器S3C2410内置1个8通道的10位模数转换器ＡＤＣ。采用ＡＤＣ控制器寄存器系统可以同时外接８位的模拟墩输入．最大转换速率可达５００ｋＳ／ｓ。S3C2410的引脚ＡｌＮ［７］和ＡＩＮ［５］用于连接触摸屏的模拟信号输入。ＡＲＭ处理器S3C2410有ＡＤｃ控制寄存器和ＡＤｃ触摸屏控制器，其通过程序设计配置寄存器控制ＡＤｃ的Ｔ作模式，并编写应用程序读取ＡＤｃ转换值。ＡＤＣ触摸屏控制寄存器ADCTSC配置成普通工作模式。对于S3C2410处理器，在使用触摸屏时，引脚ＡＩＮ［７］和ＡＩＮ［５］用于测量触摸屏ｘ、Ｙ的电平，引脚ＡＩＮ［６］、ＡＩＮ［４：０］用于一般的ＡＤＣ输入。当有触摸屏驱动加载时，ＡＤＣ转换器工作在触摸屏模式。因此，ＡＤＣ转换和触摸屏驱动不能同时启用一“１。使用ＡＤＣ的步骤如下。

①设置舡）Ｃ控制寄存器ＡＤＣＣＯＮ，选择输入通道，设置ＡＤｃ转换器的时钟，Ａ／Ｄ时钟＝ＰｃＵｙ（ＰＲｓＣＶＬ＋１），其中，Ｈｔ５汇ＶＬ为ＡＤｃ转换器预分频器数值。

②设置ＡＤC触摸屏寄存器ADCTSC，对于普通ＡＤＣ，设置ADCTSC位［２］为０。

③设置ＡＤC控制寄存器ＡＤＣＣＯＮ，启动Ａ／Ｄ转换。如果设置ＡＤＣＣＯＮ中的ＲＥＡＤ—ＳＴＡＲＴ位为１，则读取ＡＤＣ转换数据寄存器ＡＤＣＤＡＴＡ０时即启动下一次转换，也可以设置ＡＤＣ控制寄存器ＡＤＣＣＯＮ中的ＥＮＡＢＬＥ—ＳＴＡＲＴ位启动Ａ／Ｄ转换。

④转换结束时，读取ＡＤｃ转换数据寄存器ＡＤＣＤＡＴＡ０值。

２．２驱动程序设计

一个硬件的驱动程序，通常指一个驱动模块。对于一个硬件的驱动。Ｌｉｎｕｘ下可以有两种方式：一种是直接加载到内核代码中，启动内核时就会驱动此硬件设备；另一种是以模块方式编译生成一个独立文件，当应用程序需要时再加载到内核空间运行。加载驱动是正常运行设备的必要条件，缺少驱动程序，将无法进行正常操作。驱动程序包含有各种定义，如ｓ３ｃ２４１０管脚的定义、对应的地址映射等。ＧＰＲｓ驱动、Ａ／Ｄ驱动和键盘驱动这３个驱动分别关系到通信、采集和参数设定３大方面，这３个驱动也可以理解为操作系统中的设备。设备驱动的角色就是将这些调用映射到作用于实际硬件和设备相关的操作上。驱动可以与内核的其他部分分开建立，需要的时候在运行时“插入”。

３传感器模块设计

在滑坡发生过程中，对象的加速度、速度和位移等矢量均发生变化。在山体监测区域安放大量的传感器，以测量山体位移和加速度值。本文采用加速度传感器ＭＭＡ７２６０ＱＴ测量各个轴的加速度值，以便及时检测灾害。如果物体沿着某一个方向运动，或者受到重力作用，传感器输出值就会根据其运动方向和设定的传感器灵敏度而改变。系统采用ＡＲＭ处理器的Ａ／Ｄ转换器读取此输出信号。三轴加速度传感器测量时，量程可有以下４种形式：①在１．５ｇ量程下，信号灵敏度为８００ｍＶ／ｇ；②在２ｇ量程下，信号灵敏度为６００ｍｖ／ｇ；⑧在４ｇ量程下，信号灵敏度为３００ｍＶ／ｇ；

④在６ｇ量程下，信号灵敏度为２００ｍＶ／ｇ。加速度传感器与ＡＲＭ处理器的硬件连接图如图２所示。

图２加速度传感器与ＡＲＭ处理器的连接

ｇ－ｓｅｌｅｃｔ，引脚和ｇｓｅｌｅｃ：引脚用来选择传感器的灵敏度，有４个灵敏度可供选择。ｇ—ｓｅｌｅｃｔ。引脚和ｇ—ｓｅｌｅｃ：引脚在芯片的内部被下拉为低电平。图２中ｇ—ｓｅｌｅｃｔｌ引脚和ｇ—ｓｅｌｅｃ：引脚悬空，芯片的工作灵敏度为８００ｍＶ／ｇ。当传感器工作在休眠模式时，ＳｌｅｅｐＭｏｄｅ引脚可不接，将其悬空即可。ｘ。。、Ｙ。。和ｚ。。分别为ｘ轴、ｙ轴、ｚ轴方向的输出电压。当采集的加速度值超过一定上限时，蜂鸣器发声，同时通过手机发出报警信息，实现报警功能。加速度传感器采集程序如下所示。

①打开ＡＤC设备文件

ｆｄ＝ｏｐｅｎ（ＰＡＴＨ，０一ＲＤＷＲ）；

ｉｆ（ｆｄ＜Ｏ）

｛ｐｎｄ（”Ｆａｉｌｅｄ

ｔｏ ｏｐｅｎ

ａｄ－ｄｄｖｅｒ／ｎ”）；

ｅｘｉｔ（１）；｝

②设置Ａ／Ｄ分频比和通道号

ａｄｃ－ｉｎｆｏｒ．ｐｍｓｃａｌｅ＝４９；

ａｄｃ—ｉｎｆｂｒ．channel＝ｉ；

ｗｒｉｔｅ（ｆｄ，（ｖｏｉｄ）＆ａｄｃ－ｉｎｆｏｒ。ｓｉｚｅｏｆ（ａｄｃ－ｉＩｒ））＝＝

ｓｉｚｅｏｆ（ｓtｕｃｔ ＡＤＣ—ＤＥＶ）；

在此定义了一个结构体。该结构体包含的元素分别为Ａ／Ｄ转换的通道号和分频比。其通过ｗｒｉｔｅ函数写入设备文件。结构体如下所示。

ｓｔａｔｉｃ ｓtｕｃｔ ＡＤｃ—ＤＥＶ

｛ｉｎｔ ｃｈanｎｅｌ；

ｉｎｔ ｐｒｅｓｃａｌｅ；

｝ａｄｃ－infor；

③读取转换数据：read（fd，&data，size of (data)）＝＝

Size of(data).read函数的参数分别为设备文件的标志符、数据被读入的地址和读取数据的长度。

④数据换算：d=((float)data*3.3)/1024.0. read读取的是ｌＯ位二进制数据，必须将其转换为对应的电压值。电压最大值为3.3V

４ 线程设计与ＧＰｌ塔模块功能

本文采用SIMCOM公司SIM300 GPRS模块，通过发送ＡＴ指令完成信息的传送。初始化GPRS模块后，需要设定发送短信的模式。GPRS模块功能函数需要两个入口参数，一个是发送短信的号码，另一个是短信的内容，实现将指定内容发送到指定号码上的功能。

４．１通道监测线程设计

通道监测线程分别将３个通道的数值动态更新于result全局数组中。开辟的３个监视线程可以分别动态监测，如通道0对result[0]中的数据进行动态监测。同时，利用WHILE循环实现循环监测，它的退出条件也就是系统的退出条件，保证了监测线程的全局性。同时，在这个循环中对通道的３种状态进行逐一分析。通道的３种状态分别为通道测量值超过预定的上限值、通道量值超过预定的下限值和通道测量值为正常值。如果超出报警限值，应发送提示信息。

４．２采集数据发送线程设计

开启一个线程，循环判断系统结束标志位和暂停标志位是否全部为ｌ，如果是，则退出线程；如果不是,则按系统给定的时间发送当前３个通道的数据。采集数据发送线程流程图如图３所示。

４．３键盘监测线程设计

在监测系统现场，往往根据其不同条件，利用键盘进行参数修改。设计了更改Ａ／Ｄ上、下限值和监测手机电话号码的功能。以“*”号键作为进入系统的中断键．为键盘开启一个实时监测甬数。当按下“*”号键时，Ａ／Ｄ采集暂停，并进行更改系统相关参数的设定；待设定完毕后，恢复Ａ／Ｄ的采集。

５主函数的设计与分析

ＡＲＭ拥有更快的处理速度和更大的内存空间支持操作系统的移植，同时也引入了文件系统的概念，以支持进程、线程的调用。主函数流程图如图４所示。

图４主函数流程图

在主函数中，需要初始化ＧＰＲＳ驱动、Ａ／Ｄ驱动和键盘驱动，将数据采集功能放入主函数中，利用循环实现实时监测。循环的退出条件也就是系统的退出条件。在“ｎｕｘ操作系统中，程序结束前必须回收所建立的线程，否则线程会一直占用系统资源，系统最终会因为各种死锁或内存溢出而崩溃。循环监测中的ｗｈｉｌｅ循环实现参数修改时暂停数据采集的功能，以避免不必要的线程阻塞或死锁。

６结束语

通过无线方式传输信息，能够解决布设有线监测系统的缺陷，适用于偏远山区滑坡灾害监测。在山体的不同位置放置相应的传感器，利用无线传输技术，将采集到的多点数据和报警信息通过手机方式发送给控制中心，实现对环境和参数的远程监测。本文将嵌入式系统应用于滑坡灾害监测系统，基于ＡＲＭ处理器、加速度传感器和ＣＰＲｓ模块设计了山体滑坡远程监测系统，实现了远程数据采集、监测与无线传输，对探索预防山体滑坡将起到积极作用。