嵌入式系统在闸门控制中的应用

时数据;一个集成开发环境（IDE）接口,可接一个64MB的文档对象模型（DOM）存储卡www.cechina.cn,作为嵌入式操作系统、控制程序和采集数据的存储介质;以及板载加速图形端口（AGP）显卡,可外接液晶显示器（LCD）,用做闸门控制系统的显示输出和操作界面。
　　3 　闸门控制系统的开发     
　　在对嵌入式Linux操作系统定制完成以后 ,就可基于定制平台完成一个具有完备闸门控制功能的用户软件。完整的闸门信息管理系统由视频采集压缩模块、水情测控模块和闸门控制算法模块组成。
　　3.1 　视频采集压缩模块
　　视频采集压缩模块的核心是由采集芯片BT878组成的PCI总线硬件卡,有1路/卡、4路/卡2种,通过组合可以实现多路视频输入和实时压缩。系统选择4路视频捕捉卡并加装云台,对采集到的视频信号采用画面平均分割的方式同时显示 ,也可选择只显示指定的视频通道,并提供基本的显示调节和云台远程操作功能,以此提供对闸门及河道的本地和远程视频监视功能。
　　3.2 　水情测控模块
　　水情测控模块的主要任务是完成水位监测、闸门升高及运行情况监测、闸门运行开环/闭环控制、流量和过流水量的计算以及图表的生成。闸门的控制除了计算机智能控制以外 ,同时还采用双重手（本地和集中）控制 ,确保闸门控制万无一失。在此模块中控制工程网版权所有,既要提供良好的人机交互界面www.cechina.cn,又要提供实时的流量与水量关系图表。
　　在设计中,水情测控子系统主要由数据采集卡、水位传感器、闸位传感器、闸门控制单元、闸门本地集中控制柜和嵌入式主机构成。
　　1）数据采集卡通过 PCI总线与主机连接 ,传感器通过控制线直接与数据采集卡连接。主机定时采集水情数据,并交给应用程序后台进行计算、存储 ,以便在需要显示时立即生成相应的关系曲线。
　　2）各闸门控制单元通过控制线与DI/DO卡相连接。主机通过向DI/DO卡发出脉冲信号实现对闸门的控制。手动应急控制采用2种方式:一是通过外置控制器集中对各闸门进行升、降、停的控制;二是通过闸门控制单元上的控制按钮完成闸门的升、降、停的控制。
　　3.3 　闸门控制算法模块[4]
　　闸门控制系统属于典型的大滞后、多相关因素的非线性系统www.cechina.cn,本设计采用模糊专家系统的算法方案对其进行智能控制。基本的控制流程[5]如图2所示。

　　4 　结语
　　基于嵌入式Linux 操作系统开发的闸门控制系统,比传统的控制方式降低了功耗、提高了可靠性,减小了整个系统的体积,便于安装调试,同时,使水资源利用率达到最优。更重要的是,在整个软件平台上拥有自主知识产权。
　　参 考 文 献
　　[1] 骆耀祖.Linux操作系统分析教程. 北京:清华大学出版社 ,2004.
　　[2] MosheBar.Linux文件系统.天宏工作室www.cechina.cn,译.北京:清华大学出版社,2003.
　　[3] 骆伟明.青溪水电厂闸门监控系统改造. 水电自动化与大坝监测,2008 ,32（3） :77280.
　　[4] 王立新.模糊系统与模糊控制教程.王迎军,译.北京:清华大学出版社 ,2003.
　　[5] 袁丽丽.大唐岩滩水力发电厂闸门计算机监控系统.水电自动化与大坝监测,2007,31（4）:74276.
标签:Linux,内核,嵌入式系统,闸门控制,