基于嵌入式工业计算机实现雷电探测器的应用设计
项目背景
自古以来，雷电灾害一直存在，据有关研究统计，在地球上任一时刻平均有2000多个雷在进行着，平均每秒有100次闪电。每个闪电强度可高达10亿伏，足见其能量之大，产生的危害可想而知。
近年来雷灾更是频繁出现，这主要是因为一些高大建筑的兴起，如高层智能大厦，微波站、天线塔等都会吸引落雷，从而使本身所在建筑及附近建筑遭到破坏。增设的各种架空长导线反倒引雷入室，使避雷装置失去作用。另外，随着微电子技术高度发展及广泛应用到各个领域，使雷害对象也发生了转移，从对建筑物本身的损害转移到对室内的电器、电子设备的损害，以至发生人身伤亡事故。雷电产生的电磁感应已成为主要危害，因此对雷电进行监测也是预防灾害的一种手段。
原有的方案是利用电脑连接雷电探测器（可以记录空气中电荷量），当电脑读到雷电探测器返回的数据后，对数据进行分析，来判断是否有发生雷电的可能。这个系统中主要采用adsl的拨号模式让各个设备连接在一个网络上。但随之带来的问题是如果现场不具备adsl拨号的条件，那么系统就不能使用。而一旦网络断掉，现场的实时数据将会丢失。
应用需求
雷电探测器采用modbus rtu协议通讯，嵌入式计算机需将modbus协议转换成modbus tcp协议，以方便与后台通讯。
嵌入式计算机可以实时主动采集数据，按需保存历史数据，并且实现智能主动上传数据
提供有线和无线两种方案。一旦现场不具备上网条件，则可以采用无线通讯的方式。
moxa解决方案
在这个系统中，moxa最终为客户提供了两种不同的解决方案——有线和无线，以适应现场不同环境的需求。
1） 有线解决方案
原有架构中采用了modbus网关将雷电探测器与adsl相连，起到协议转换的作用。现在的架构中，客户采用了moxa uc-7101嵌入式计算机代替原有的modbus网关。uc-7101采用moxa art arm9 192 mhz risc cpu，具备强大的计算和通信能力，而发热量却很小。内建8mb nor flash rom和16mb sdram，可为用户提供了足够的储存空间；同时，sd卡可存储用户各种各样的应用程序。在有线解决方案中，uc-7101作为一款前置通讯网关，通过设定的程序，uc7101可以主动利用modbus rtu协议与雷电探测器通讯，并将数据保存在实时数据库中，同时记录到sd卡中，uc7101通过对实时数据的分析，可以在雷电到来之前和主动向监控室发送报警信息。
2） 无线解决方案
而在没有adsl拨号条件的情况下，客户采用了w315无线嵌入式计算机。w315是一款基于risc架构、配备gsm/gprs通信模块的嵌入式工业计算机。在这个方案中使用moxa的w315代替有线解决方案中的uc-7101和adsl，直接通过gprs与网络进行连接。作为前端的通讯网关，w315可以主动拨号到gprs网络，与后台连接。通过软件编程，w315可以主动利用modbus rtu协议与雷电探测器通讯，并将数据保存在实时数据库中，同时记录到sd卡中，w315通过对实时数据的分析，可以在雷电到来之前和主动向监控室发送报警信息。
1）有线解决方案
2）无线解决方案
为什么选择moxa？
moxa为客户提供了两种解决方案：有线环境中采用uc-7101；无线环境中采用w315，可主动连接无线gprs网络
uc-7101和w315均为risc架构的嵌入式计算机，为苛刻的工业环境提供了一个功能强大且稳定可靠的通信平台
uc-7101和w315均支持1个软件可选rs-232/422/485三合一串口和1个以太网口
uc-7101和w315均可实时主动采集数据、按需保存历史数据、智能主动实现数据上传
嵌入式计算机内部无风扇无飞线，确保产品和系统的稳定可靠
应用产品介绍
uc-7101：
moxa art arm9 32-bit 192 mhz处理器
16mb ram和8mb flash rom
1个10/100mpbs以太网口和1个软件可选rs-232/422/485串口
可通过sd卡插槽扩展存储容量
无风扇设计，稳定可靠
w315：
moxa art arm9 32-bit 192mhz处理器
板载32mb ram，16mb闪存
内建gsm/grps 850/900/1800/1900 mhz无线通信模块
配备1个软件可选rs-232/422/485三合一串口
10/100 mbps以太网口，可实现网络冗余
系统稳定，无风扇设计
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近年来雷灾更是频繁出现，这主要是因为一些高大建筑的兴起，如高层智能大厦，微波站、天线塔等都会吸引落雷，从而使本身所在建筑及附近建筑遭到破坏。增设的各种架空长导线反倒引雷入室，使避雷装置失去作用。另外，随着微电子技术高度发展及广泛应用到各个领域，使雷害对象也发生了转移，从对建筑物本身的损害转移到对室内的电器、电子设备的损害，以至发生人身伤亡事故。雷电产生的电磁感应已成为主要危害，因此对雷电进行监测也是预防灾害的一种手段。
原有的方案是利用电脑连接雷电探测器（可以记录空气中电荷量），当电脑读到雷电探测器返回的数据后，对数据进行分析，来判断是否有发生雷电的可能。这个系统中主要采用adsl的拨号模式让各个设备连接在一个网络上。但随之带来的问题是如果现场不具备adsl拨号的条件，那么系统就不能使用。而一旦网络断掉，现场的实时数据将会丢失。
应用需求
雷电探测器采用modbus rtu协议通讯，嵌入式计算机需将modbus协议转换成modbus tcp协议，以方便与后台通讯。
嵌入式计算机可以实时主动采集数据，按需保存历史数据，并且实现智能主动上传数据
提供有线和无线两种方案。一旦现场不具备上网条件，则可以采用无线通讯的方式。
moxa解决方案
在这个系统中，moxa最终为客户提供了两种不同的解决方案——有线和无线，以适应现场不同环境的需求。
1） 有线解决方案
原有架构中采用了modbus网关将雷电探测器与adsl相连，起到协议转换的作用。现在的架构中，客户采用了moxa uc-7101嵌入式计算机代替原有的modbus网关。uc-7101采用moxa art arm9 192 mhz risc cpu，具备强大的计算和通信能力，而发热量却很小。内建8mb nor flash rom和16mb sdram，可为用户提供了足够的储存空间；同时，sd卡可存储用户各种各样的应用程序。在有线解决方案中，uc-7101作为一款前置通讯网关，通过设定的程序，uc7101可以主动利用modbus rtu协议与雷电探测器通讯，并将数据保存在实时数据库中，同时记录到sd卡中，uc7101通过对实时数据的分析，可以在雷电到来之前和主动向监控室发送报警信息。
2） 无线解决方案
而在没有adsl拨号条件的情况下，客户采用了w315无线嵌入式计算机。w315是一款基于risc架构、配备gsm/gprs通信模块的嵌入式工业计算机。在这个方案中使用moxa的w315代替有线解决方案中的uc-7101和adsl，直接通过gprs与网络进行连接。作为前端的通讯网关，w315可以主动拨号到gprs网络，与后台连接。通过软件编程，w315可以主动利用modbus rtu协议与雷电探测器通讯，并将数据保存在实时数据库中，同时记录到sd卡中，w315通过对实时数据的分析，可以在雷电到来之前和主动向监控室发送报警信息。
1）有线解决方案
2）无线解决方案
为什么选择moxa？
moxa为客户提供了两种解决方案：有线环境中采用uc-7101；无线环境中采用w315，可主动连接无线gprs网络
uc-7101和w315均为risc架构的嵌入式计算机，为苛刻的工业环境提供了一个功能强大且稳定可靠的通信平台
uc-7101和w315均支持1个软件可选rs-232/422/485三合一串口和1个以太网口
uc-7101和w315均可实时主动采集数据、按需保存历史数据、智能主动实现数据上传
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应用产品介绍
uc-7101：
moxa art arm9 32-bit 192 mhz处理器
16mb ram和8mb flash rom
1个10/100mpbs以太网口和1个软件可选rs-232/422/485串口
可通过sd卡插槽扩展存储容量
无风扇设计，稳定可靠
w315：
moxa art arm9 32-bit 192mhz处理器
板载32mb ram，16mb闪存
内建gsm/grps 850/900/1800/1900 mhz无线通信模块
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