基于嵌入式Linux的水文气象数据采集器的研究与设计

【摘要】随着人们对海洋水文气象观测系统的可扩展性和易用性等功能需求的不断提高，传统的不具备操作系统或具有小型内核的数据采集器难以满足工业设计要求，本文设计了一种基于嵌入式Linux的水文气象数据采集器的设计方案，利用嵌入式Linux操作系统提供的优良系统性能和软件开发环境，实现数据采集器在水文气象领域的可靠性、可扩展性和易用性的高设计要求。嵌入式Linux的优势主要体现有：免费开源的源代码；可根据工程要求灵活裁剪配置内核；业内公认的稳定性和可靠性；系统自带的丰富的驱动程序和通讯协议；遵循统一的编程规范，软件架构模块化，易于移植和维护。本文的主要研究内容有：结合水文气象数据采集的特点，选择了基于ARM的核心嵌入式开发主板，然后开发设计具有各种接口的底板，并充分考虑了电磁兼容和硬件可靠性，完成整个采集器的硬件设计；之后，为采集器移植引导程序U-Boot和Linux内核，搭建具有嵌入式Linux操作系统的软件开发环境；接着在嵌入式Linux平台下，通过灵活使用文件操作、多线程、数据管理等Linux程序设计方法，实现了水文气象数据采集器的诸多功能，主要包括实时接收传感器数据、基于以太网的远程通讯和数据传输、基于第三方库的图形界面显示和触摸屏控制等；最后，文章给出了相应的软件测试结果，验证了基于嵌入式Linux水文气象数据采集器的正确性和可靠性。
【作者】王亚丁；
【导师】唐军武；徐俊臣；
【作者基本信息】国家海洋技术中心，港口、海岸及近海工程，2014，硕士
【关键词】水文气象；数据采集器；嵌入式Linux；移植；

【参考文献】
[1]王惠昕.企业价值评估方法研究——现金流量贴现法[D].天津财经学院,会计学,2004,硕士.
[2]刘建华,马玉骁,于美,安军伟,李松梅.石墨烯-聚吡咯纳米管杂化材料的制备及电容特性[J].无机化学学报,2013,05:929-935.
[3]牟勇,张云红,娄安如.稀有植物小丛红景天花部综合特征与繁育系统[J].植物生态学报,2007,03:528-535.
[4]吕贞儿.天然产物提取工艺优化与次生代谢产物成分的研究[D].浙江大学,植物保护,2013,硕士.
[5]潘代远.鄂尔多斯沙地草地实验站生态制图系统的建立及应用[J].植物生态学报,1994,01:80-85.
[6]卓彩琴.麻风隔离群体增权的社会工作行动过程与策略——以H机构的服务为例[J].社会工作,2015,02:48-59+126-127.
[7]张继.民事简易程序实务研究[D].黑龙江大学,法律,2012,硕士.
[8]谢英添.农田开放式CO_2浓度和温度增高对冬小麦生长发育和产量的影响[D].南京农业大学,作物,2013,硕士.
[9]郭倩.基于合作竞争理论的设施选址问题研究[D].北京交通大学,2014.
[10]马立玲,杨英华,王福利.一类基于神经网络非线性观测器的鲁棒故障检测和诊断[J].控制与决策,2003,03:309-312+316.
[11]张斯童.求知与证悟—中国文化在菲律宾传播研究[D].复旦大学,媒介管理学,2012,硕士.
[12]田翔.高精度动态轨道衡的研制[D].中北大学,测试计量技术及仪器,2013,硕士.
[13]蔺燕.校本课程资源开发的理论与实践研究[D].河北师范大学,学科教学,2012,硕士.
[14]陈娅.会计稳健性与现金持有价值效应[D].厦门大学,会计学,2014,硕士.
[15]郭庆鼎,迟林春,王成元.基于神经网络给定补偿的永磁同步直线交流伺服系统H~∞控制[J].控制与决策,2000,01:75-78.
[16]李子新.车载DVD视盘机质量改进研究[D].华南理工大学,工业工程,2012,硕士.
[17]陈琦,刘蓉,朱云峰,王佩君.数据挖掘过程的标准模型展望[J].术语标准化与信息技术,2005,04:37-38+48.
[18]杨百政.质量问题归零之探讨[J].质量与可靠性.2003(04)
[19]白磊.厚壁管张力减径过程内壁直方模拟与实验研究[D].太原科技大学,机械工程,2014,硕士.
[20]方荣强.便携式数字示波器数据传输接口研究[D].哈尔滨工业大学,信息与通信工程,2013,硕士.
[21]何妍萍.BVDV/GS01/2010株的分离鉴定及表达E2的gE-/TK-重组伪狂犬病毒的构建[D].甘肃农业大学,预防兽医学,2013,硕士.
[22]王斌.我国中小企业信用担保法律风险的防范[D].天津财经大学,经济法学,2012,硕士.
[23]罗建军.大学生入党动机研究[D].山东大学,社会学,2012,硕士.
[24]欧阳莎.当代大学生思想政治教育环境优化分析[D].长安大学,思想政治教育,2013,硕士.
[25]苏士强.力量素质训练敏感期的实验研究[D].北京体育大学,运动训练,2013,硕士.
[26]温家良,傅鹏,刘正之,汤广福.大功率直流晶闸管开关设计及其可靠性分析[J].电力系统自动化,2006,05:55-58+86.
[27]赵远征.大樱桃黑斑果腐病病原学及防治基础研究[D].沈阳农业大学,有害生物与环境安全,2013,硕士.
[28]刘囝妮.《过墟志》题材渊源及时代成因研究[D].大连大学,中国古代文学,2012,硕士.
[29]王君.数据挖掘应用浅析[J].福建电脑,2003,08:73.
[30]王绍胜.大连可口可乐饮料有限公司竞争战略研究[D].大连理工大学,工商管理,2003,硕士.
[31]李涛.顾客信任对淘宝商家营销策略的影响研究[D].兰州大学,工商管理（专业学位）,2013,硕士.
[32]杨华.胺碘酮对兔心肌缺血再灌注无复流的保护作用及机制的探讨[D].河北医科大学,内科学,2013,硕士.
[33]楼朝阳.人肝癌细胞系FHCC-98的建立及其生物学特性研究与体外药理实验[D].第四军医大学,肿瘤学,2004,硕士.
[34]刘金轩.基于天基的战术通信网路由协议仿真研究[D].西安工业大学,计算机软件与理论,2014,硕士.
[35]范欣.基于义务视角探析我国住房权立体保障体系[D].山东大学,民商法学,2013,硕士.
[36]LiFei.Reconstructing the Artistic Conception of the Song Lyric in Translation from the Perspective of Fuzzy Aesthetics[D].西安外国语大学,外国语言学及应用语言学,2014,硕士.
[37]吴东妮.睡眠相关因素与2型糖尿病的关系[D].辽宁医学院,护理学,2012,硕士.
[38]钱辰辰,朱明星,夏振武,管慎龙,袁海前.基于参考阻抗法的多不平衡源责任分摊定量评估[J].电力系统自动化,2014,06:61-67+122.
[39]唐慧俊.小额贷款消费者权益保护研究[D].对外经济贸易大学,民商法学,2014,博士.
[40]张燕.西部地区电子信息产业发展模式研究[D].西安邮电大学,产业经济学,2013,硕士.
[41]史荧中,王士同,王骏,邓赵红.基于最小包含球的非静态大数据集的快速分类算法[J].控制与决策,2013,07:1065-1072.
[42]马兆冲.核损害赔偿法律制度研究[D].西南政法大学,环境与资源保护法学,2012,硕士.
[43]章陇源,胡超,程文红,李耀中,王红宇.优化恒压死端过滤方法筛选抗膜污染药剂[J].中国给水排水,2014,03:80-83.
[44]陈曙娟.双金属片自动分选线研制[D].南京理工大学,机械工程,2013,硕士.
[45]樊宇.哈尔滨市区水价调控模型构建与多情景下应用研究[D].哈尔滨工业大学,环境科学与工程,2013,硕士.
[46]韩凡.黄连属植物遗传多样性分析和铁皮石斛原球茎细胞学观察[D].西南交通大学,生化与分子生物学,2012,硕士.
[47]王建军.基于三维斜截面图像重建技术进行头颅CT同一性认定的研究[D].复旦大学,人体解剖与组织胚胎学,2010,硕士.
[48]何川.CRTSII型板式无砟轨道砂浆离缝的影响及维修指标研究[D].西南交通大学,道路与铁道工程,2013,硕士.
[49]李磊.我国商业银行理财产品的发展问题研究[D].吉林大学,金融,2013,硕士.
[50]王陆山.介质谐振腔体滤波器的研究与设计[D].西南交通大学,电路与系统,2013,硕士.