【Nucleo-F413ZH创想】+低功耗地质灾害（滑坡）监测系统

只看该作者 · 2016-12-12 13:15

待解决的问题：1、地质灾害预警监测是一直存在的问题，对于滑坡这类的地质灾害预警监测，需要获取地层含水情况、水压力变化情况、已出现的地质裂缝位移变化情况、现场温湿度以及气压等参数；             2、对于位移模拟量的监测十分重要，要求较高的采样率；
            3、同时，为了准确的评估区域范围内的地质变化状况，需要在一个区域内布置多个监测点，这增加了系统内所使用的各类传感器的数量；
            4、对于不同的监测对象，使用的传感器有模拟传感器和数字传感器，要求数据采集系统同时兼备多路模拟量采集接口以及各类数字总线接口；
            5、检测系统的数据采集仪需要在野外现场安装，供电只能依靠太阳能及蓄电池，故系统的功耗必须严格控制。
提出的方案：1、选用符合上述要求的MCU作为主控芯片，以前用过STM32F103系列的，但是采样率、CPU处理速度以及功耗在该项目中显得力不从心，而STM32F413从参数上来说，很符合；
         2、由于野外环境恶劣，数据采集系统各模块应该尽量精简、整合，计划选用自带ADC的处理器；
         3、系统安装在野外，无人值守，利用蓄电池及太阳能供电，设计休眠及唤醒模式，以延长工作时间；
         4、为了进一步实现低功耗，考虑利用位移、气压、水压力变化的触发方式采集相关模拟、数字传感器的数据，同时设计了位移变化自适应加密算法提高位移、水压力等变化时的采样点（该算法
            由于涉及多个传感器参数计算，要求CPU处理速度较高、对浮点运算有要求），便于后期分析，采用SD卡进行数据的本地存储，同时将数据通过GPRS传回监测中心服务器，为了避免数据丢失，
            计划设计相关的应答的指令，实现地质灾害预警。