ARM嵌入式系统在大型设备远程监控中的应用

戴芬良（贵州工业职业技术学院,贵阳 550008）

ARM嵌入式系统在大型设备远程监控中的应用

戴芬良
（贵州工业职业技术学院,贵阳 550008）

工业领域不断的发展，机械设备对系统提出了更高的需求，远程监控成为了一种必须的技术。基于RAM嵌入式系统是一种高效、高性能的系统，可以满足大型设备远程监控的功能需求。本文介绍RAM嵌入系统及其在大型设备远程监控中的运用。

大型设备；嵌入式系统；远程监控

0 前言

类似于压缩机、发电机、传送带、制冷器之类的大型设备被广泛应用于石油化工、机械制造等领域，大型设备的市场前景广阔。但是值得重视的两个问题是，第一，大型设备成本高，企业不可能准备备用品，一旦设备发生损坏，企业将会因此承受巨大的经济损失；第二，设备维修需要的专业水平高，企业内部不可能常备专业维修人员，所以维修的任务必然落在了销售大型设备的厂家手中。所以说，如何提高设备的使用寿命，降低设备的故障概率，完善售后服务，就成为了大型设备生产厂家实力较量的关键。在我国经济领域全球化的当今，大型设备厂家之间的竞争尤为激烈，因此，一套能够及时甚至提前检测出设备故障，并安排维修专家进行维修的监控系统就显得尤为有价值了。

1 ARM嵌入式系统的优点

嵌入式系统是以建设一个中心系统，提供微型系统和客户端操作平台的系统设计。通过这种操作系统，可以根据实际情况来分配对软硬件的大小，达到减少功耗、成本的效果。而ARM作为占有处理器市场比例高达80%，并且省电、功能强大、性价比高的处理器。RAM处理器包含十六位和32位双指令集，逐渐成为移动制式手机以及其他移动设备解决嵌入式系统硬件的标准方案。并且基于ARM处理的的嵌入式系统有着良好的编码环境，这些有利的条件不断带来基于ARM操作系统应用快速发展的机会，广泛的应用在工业、航空及高尖端行业。

2 基于ARM嵌入式系统装置结构

（1）硬件接口的配备。为了解决大型设备对现场数据的挖掘、监控，从而达到处理机械发生故障及时处理以及设备维修等功能。基于RAM系统设计专门为了这个目标开发相应功能，首先采用RAM处理器NET+50型号。它是由32位芯片集一体，专门为网络设备和互联网应用设计，可以配套多个外接功能。

（2）其他硬件结构。Flash可编辑存储器和程序存储器共同的功能是用来储存系统数据和应用程序，而EEPROM是专门用来储存有关用户分组形式的信息。系统上的时间则是由装置里面的时钟芯片提供信息和规划。JTAG接口的设置，是为了方便系统在编译之后，便于系统被转移。同时系统装置被配备了调制解调器，可以拨号连入互联网，对设备信息进行实时监控、数据收集，便于用户远程操作和远程维修。

（3）软件设计模块化，功能逐步实现。基于ARM系统设计，开发JTAG数据端和计算机相连接，同时设计PC端用于ARM开发工具，使得通过软件就可以实现控制大型设备的需求。采用NET+OS系统作为操作系统，因为它可以支持多种互连协议，高级别的任务调整分配功能和丰富的算法功能。在互联网服务器的支持下，通过RS485接口，可以对系统数据进行收集和远程协议传送，以及通过互联网发布在Web服务器机制下,实现了通过RS485接口进行数据采集和数据的远程传输以及基于嵌入式系统web发布。

（4）系统任务调度。ARN内核将系统分为，停止组态，工作，三个主任务。这三个主任务是根据ARM的信号量特点和线程机制来划分的。信号量控制系统其他部分的工作状态，根据实时的触发去解决相应的任务。在组态状态时，系统根据自身的网络参数和设备其他部分的传感器进行配置。在工作状态时，系统根据用户指令来实时响应，启动系统中各功能。ARM内核的实时性和体统内部调度机制维护了程序的运行，保证了多个任务同时进行的可靠性。

3 ARM嵌入式系统远在大型设施程监控和维护的应用

ARM嵌入式网络装置之所以是对大型设备的监控、检测和维修看护是有极其重要的必要性。因为它具有的是设备诊断和维护的技术，并且是在大型基础的设备上不管是复杂性还是在工矿业也具有重要重要的作用。

（1）系统实时信息。当今，各式各样的信号测量技术完全可以掌控现下每时每刻的信息。这是因为计算机网络的发展技术为远程控制提供了优良的数据通信线路。在不仅能够实现远程设备的监控还能够对把大型设施的诊断故障和维护都融合到系统中来。ARM嵌入式装置是为远程数据传输、大型设施的状态检测分析所服务的。在企业中建立远程服务中心，它对于设备的维修、故障检测还有数据的输入和输出、存储数据、检测设备的运行等工作上起了关键性的作用。

（2）远程服务。远程服务中心的建起，可以把专业技术还有专业人才都可以有利的集中起来，这样可以完成一个专家“会诊”。与此同时，还可以把对这些设备的诊断集合处理，并且利用这些诊断的经验不断完成专家库的数据。所以这就从而节约了时间，运用这个网络装置也就可以把一些企业的人才优势、专家的经验、专业技术和数据分析这几方面，能够很快速的完成设备的维护、维修和排除故障。

两个互相独立的存储器叫子存储器，他们都是独立的访问和编制，从而提升了数据的吐吞效率。它不使用累加寄存器而是用三十二位通用的寄存器，可以让数据传输更加有效。并且在外界4MHC晶振，用的是先进第耗能的CMOS制造工艺。

4 结论

笔者在文中提到了ARM嵌入式网络在大型设备的远程系统中所实现的三个功能，它具有实时监测。报警处理和监控功能。这种强大的嵌入式网络具有不可限量的功能，实现跨越各个区域的信息访问那是理所当然，还节省了通讯费用，在嵌入式Web的大型设备监控和诊断维修中注入了鲜活的氧气，可谓是雪中送炭。这也就为企业的发展和革新带来了新的活力，也为企业带来了更好的经济效益。

[1]胡罡."智能尘埃"的体系结构与关键技术[J].传感器世界,2004(01):18-19．

[2]黄智伟.数字温度传感器AD7418及其应用[J].传感器世界,2002(08):25-26．

[3]任丰原.无线传感器网络[J].软件学报,2003,14(07):47-48．

戴芬良（1985-），女，侗族，贵州从江人，贵州大学硕士，贵州工业职业技术学院，讲师，研究方向：自动控制，机械电气控制等领域。