摘 要：论文研究了一种基于ARM11硬件平台以及linux嵌入式操作系统的智能信息采集系统，采用Zigbee技术架构实现无线传感器网络，实现信息的监测监控，为操作人员提供决策信息。该系统设计结构巧妙，可移动无缝接入网络，凭借着ARM11强大的硬件平台、linux嵌入式操作系统在数字智能掌上电脑的成熟应用以及优秀紧凑的人机界面设计，实现了系统的高度智能化、提高了系統的可靠性，体现了该系统的优越性、灵活性和智能性。
　　关键词：信息采集 ARM11 linux
　　中图分类号：TP274 文献标识码：A 文章编号：1674-098X(2012)02(c)-0000-00
　　1 系统组成
　　1.1 硬件结构
　　 系统由三星公司的S3C6410(ARM11)、SD卡接口、USB接口、触摸屏接口、Zigbee无线传输电路等组成，实现信号的接收和分析处理，检测节点由ATmega16单片机、各类气体传感器组成，节点检测到信息数据后，由单片机处理其数据。
　　 用于通信的Zigbee线选用符合标准Zigbee协议的集成收发RF器件CC2430和利用收发天线，以及少量的外围器件。通过便携式监控系统向井下检测节点发出网络连接自检信号，当MCU接收到连接信号后，返回应答信号至便携式监控系统，完成一次完整的Zigbee网络通信。如果在发送信号时ACK标志位置位，而且在一定的超时期限内没有收到应答，发送器将重复发送固定次数，若仍无应答就宣布发生错误，请求重新建立通信连接。当通信链路成功时，整个检测系统开始工作。
　　1.2 系统功能介绍
　　 信息采集系统的主要功能分为气体监测、供电监测、数据存储、信息反馈、断电控制、风能监测、网络修复、系统自检等功能，其中气体监测主要用于实时显示瓦斯、一氧化碳、二氧化碳、氧气、湿度、温度等参数，供电监测主要用以实时监测重要用电设备的电气参数，数据存储用以将动态数据存放于数据库中，以供历史查询以及决策决断，信息反馈主要用以各项信息的反馈。而断电控制则用以在数据超标的情况下，选择性的对某一设备进行断电。网络修复用于当无线网络出现异常情况时实现网络的重新链接、系统自检用于本机的修复和保护用途。
　　1.3 系统软件组成
　　 信息采集系统软件部分的设计，是系统软件设计的主体部分。系统的程序运行，除了收发模块之外，主要是以基于linux操作系统的嵌入式应用程序设计为主。设计了嵌入式的应用层程序，实现了系统的各项功能。
　　
　　2 数据融合算法方法实现
　　 系统基于无线网络，监测信息量多，无线通信链路多而复杂，采用数据融合算法，实现对监测信息的分析与处理。
　　 （1）进行数据一致性检验。对参数进行测量时，必然存在现场的突发性强干扰、测量仪器本身的误差等影响，因此，在进行数据融合前，疏失误差应予以剔除。在传感器数量有限、测量次数较少的测量中，分布图中反映数据分布结构的参数主要是：中位数、上分位数、下分位数和分位数离散度dF。
　　 设某参数的测量采用了十个传感器同时独立地进行测量，得到一列已按从小到大的顺序排列的测量列：，，…，。则称为测量列的下限，称为上限。
　　 定义中位数为
　　 上五分位数为区间[，]的中位数，下五分位数为区间[，]的中位数。分位数离散度为
　　 无效数据的判断区间为
　　 式中，为常数，其大小视系统的测量误差要求而定，一般取0.5、1.0、2.0等值。
　　 （2）用直观的方法表示井下监测信息。
　　 对数据进行分组整理。将井下参数分为三个等级，各等级指标如表2所示
　　 其中：分别为训练样本输入变量的最大值，最小值。
　　3 应用效果分析
　　 本系统采用了嵌入式技术、Zigbee通信技术、测控技术、数据融合技术等手段，形成了一种新的信息数据的获取和处理方式，凭借着linux嵌入式操作系统在掌上电脑上的成熟应用以及ARM11强大的数据处理能力，提出了这种新型数字处理设备的应用。
　　 本系统完成了气体浓度的检测、动态数据的传输、动态数据的存储显示等功能，完成了友好的人机界面设计，进行了实际的实验装置的试验，取得了预想的结果。研究数据动态监测、监测平台便携式等关键技术，实现安全生产，它对扩展安全生产监管、安全监测、预防事故发生和防止事故扩大具有重要的现实意义。凭借其良好的扩展性，应用在其他领域，具有很好的市场价值和社会效益。
　　
　　参考文献
　　[1] 周盼东.应用手持移动终端实现对煤矿井下的断电控制[J].工矿自动化.2010,1(1).
　　[2] 覃磊,张杰.基于ZigBee技术的煤矿瓦斯监测系统[J].计量与测试技术.2007,34(1).