ARM嵌入式系統在大型設備遠程監控中的應用

戴芬良（貴州工業職業技術學院,貴陽 550008）

ARM嵌入式系統在大型設備遠程監控中的應用

戴芬良
（貴州工業職業技術學院,貴陽 550008）

工業領域不斷的發展，機械設備對系統提出了更高的需求，遠程監控成為了一種必須的技術。基于RAM嵌入式系統是一種高效、高性能的系統，可以滿足大型設備遠程監控的功能需求。本文介紹RAM嵌入系統及其在大型設備遠程監控中的運用。

大型設備；嵌入式系統；遠程監控

0 前言

類似于壓縮機、發電機、傳送帶、制冷器之類的大型設備被廣泛應用于石油化工、機械制造等領域，大型設備的市場前景廣闊。但是值得重視的兩個問題是，第一，大型設備成本高，企業不可能準備備用品，一旦設備發生損壞，企業將會因此承受巨大的經濟損失；第二，設備維修需要的專業水平高，企業內部不可能常備專業維修人員，所以維修的任務必然落在了銷售大型設備的廠家手中。所以說，如何提高設備的使用壽命，降低設備的故障概率，完善售后服務，就成為了大型設備生產廠家實力較量的關鍵。在我國經濟領域全球化的當今，大型設備廠家之間的競爭尤為激烈，因此，一套能夠及時甚至提前檢測出設備故障，并安排維修專家進行維修的監控系統就顯得尤為有價值了。

1 ARM嵌入式系統的優點

嵌入式系統是以建設一個中心系統，提供微型系統和客戶端操作平臺的系統設計。通過這種操作系統，可以根據實際情況來分配對軟硬件的大小，達到減少功耗、成本的效果。而ARM作為占有處理器市場比例高達80%，并且省電、功能強大、性價比高的處理器。RAM處理器包含十六位和32位雙指令集，逐漸成為移動制式手機以及其他移動設備解決嵌入式系統硬件的標準方案。并且基于ARM處理的的嵌入式系統有著良好的編碼環境，這些有利的條件不斷帶來基于ARM操作系統應用快速發展的機會，廣泛的應用在工業、航空及高尖端行業。

2 基于ARM嵌入式系統裝置結構

（1）硬件接口的配備。為了解決大型設備對現場數據的挖掘、監控，從而達到處理機械發生故障及時處理以及設備維修等功能。基于RAM系統設計專門為了這個目標開發相應功能，首先采用RAM處理器NET+50型號。它是由32位芯片集一體，專門為網絡設備和互聯網應用設計，可以配套多個外接功能。

（2）其他硬件結構。Flash可編輯存儲器和程序存儲器共同的功能是用來儲存系統數據和應用程序，而EEPROM是專門用來儲存有關用戶分組形式的信息。系統上的時間則是由裝置里面的時鐘芯片提供信息和規劃。JTAG接口的設置，是為了方便系統在編譯之后，便于系統被轉移。同時系統裝置被配備了調制解調器，可以撥號連入互聯網，對設備信息進行實時監控、數據收集，便于用戶遠程操作和遠程維修。

（3）軟件設計模塊化，功能逐步實現。基于ARM系統設計，開發JTAG數據端和計算機相連接，同時設計PC端用于ARM開發工具，使得通過軟件就可以實現控制大型設備的需求。采用NET+OS系統作為操作系統，因為它可以支持多種互連協議，高級別的任務調整分配功能和豐富的算法功能。在互聯網服務器的支持下，通過RS485接口，可以對系統數據進行收集和遠程協議傳送，以及通過互聯網發布在Web服務器機制下,實現了通過RS485接口進行數據采集和數據的遠程傳輸以及基于嵌入式系統web發布。

（4）系統任務調度。ARN內核將系統分為，停止組態，工作，三個主任務。這三個主任務是根據ARM的信號量特點和線程機制來劃分的。信號量控制系統其他部分的工作狀態，根據實時的觸發去解決相應的任務。在組態狀態時，系統根據自身的網絡參數和設備其他部分的傳感器進行配置。在工作狀態時，系統根據用戶指令來實時響應，啟動系統中各功能。ARM內核的實時性和體統內部調度機制維護了程序的運行，保證了多個任務同時進行的可靠性。

3 ARM嵌入式系統遠在大型設施程監控和維護的應用

ARM嵌入式網絡裝置之所以是對大型設備的監控、檢測和維修看護是有極其重要的必要性。因為它具有的是設備診斷和維護的技術，并且是在大型基礎的設備上不管是復雜性還是在工礦業也具有重要重要的作用。

（1）系統實時信息。當今，各式各樣的信號測量技術完全可以掌控現下每時每刻的信息。這是因為計算機網絡的發展技術為遠程控制提供了優良的數據通信線路。在不僅能夠實現遠程設備的監控還能夠對把大型設施的診斷故障和維護都融合到系統中來。ARM嵌入式裝置是為遠程數據傳輸、大型設施的狀態檢測分析所服務的。在企業中建立遠程服務中心，它對于設備的維修、故障檢測還有數據的輸入和輸出、存儲數據、檢測設備的運行等工作上起了關鍵性的作用。

（2）遠程服務。遠程服務中心的建起，可以把專業技術還有專業人才都可以有利的集中起來，這樣可以完成一個專家“會診”。與此同時，還可以把對這些設備的診斷集合處理，并且利用這些診斷的經驗不斷完成專家庫的數據。所以這就從而節約了時間，運用這個網絡裝置也就可以把一些企業的人才優勢、專家的經驗、專業技術和數據分析這幾方面，能夠很快速的完成設備的維護、維修和排除故障。

兩個互相獨立的存儲器叫子存儲器，他們都是獨立的訪問和編制，從而提升了數據的吐吞效率。它不使用累加寄存器而是用三十二位通用的寄存器，可以讓數據傳輸更加有效。并且在外界4MHC晶振，用的是先進第耗能的CMOS制造工藝。

4 結論

筆者在文中提到了ARM嵌入式網絡在大型設備的遠程系統中所實現的三個功能，它具有實時監測。報警處理和監控功能。這種強大的嵌入式網絡具有不可限量的功能，實現跨越各個區域的信息訪問那是理所當然，還節省了通訊費用，在嵌入式Web的大型設備監控和診斷維修中注入了鮮活的氧氣，可謂是雪中送炭。這也就為企業的發展和革新帶來了新的活力，也為企業帶來了更好的經濟效益。

[1]胡罡."智能塵埃"的體系結構與關鍵技術[J].傳感器世界,2004(01):18-19．

[2]黃智偉.數字溫度傳感器AD7418及其應用[J].傳感器世界,2002(08):25-26．

[3]任豐原.無線傳感器網絡[J].軟件學報,2003,14(07):47-48．

戴芬良（1985-），女，侗族，貴州從江人，貴州大學碩士，貴州工業職業技術學院，講師，研究方向：自動控制，機械電氣控制等領域。