基于ARM的智能综合监控基站方案设计

　　引言

　　传统的监控系统类似大体可以分为四种：防盗放火报警监控系统，门禁系统、考勤或巡更系统，环境检测系统，视频监视系统。

　　目前市场上通常对某个区域(例如仓库)的全面监控管理是由以上四种类型的监控系统的简单相加，各分系统之间相对独立，到上层监控中心才进行综合，这样作势必会造成布线烦琐、维护力度大、升级困难、成本增加，而且系统的联网方式单一也可能造成系统的鲁棒性不高，处理突发事件的能力不强，针对这样一种现状，文中提高了一种基于32位高性能处理器AT91RM9200的智能综合监控基站方案。

　　1 系统结构

　　本基站最大的特点在于将各个子系统在底层进行综合集成，并且采用PSTN、GPRS和TCP/IC三种联网方式。无论从成本、智能化程度，还是从安装使用便利程度上看都是绝对的优势。系统结构如图1所示。

　　整个系统可分为两个部分：上层的监控中心和下层的监控基站。监控基站和监控中心通过以太网或者电话网连接起

　　来，此外管理人员也可以通过GPRS访问监控基站。监控基站由RS485总线连接前端温湿度变送器等环境数据测量设备和门禁读卡器，根据实际需求可以挂载多个设备。烟雾感应器和红外报警器一般是干接点的输出形式，可以挂载到基站的开关量接口;门磁电锁通过专用的门禁电源也可以挂载到基站的开关量接口上，为了减少视频传输数据量，摄像头的数据线经过MEPG4视频压缩编码设备进行压缩，再通过基站的USB主口将压缩数据流读到基站缓存，再通过网络送到上层监控中心，由上层监控中心解码读取。

　　这种体系结构具有很好的扩展性，可以方便地根据实际情况增加或减少监控基站的数量，且对上层监控中心的影响不大，另外，系统具有灵活的网络控制管理功能，只要给定权限，网络上任何一台计算机都可作为监控中心进行远程监控，实现了监控管理的层次化、网络化和分布化。

　　2 硬件组成及设计

　　为了尽快实现这一方案，快速搭建一个原型，在硬件的设计上采用了模块化的设计思想，硬件结构图如图2所示。

　　2.1 最小系统

　　最小系统即基站的处理中心，主芯片选用Atmel公司的基于ARM920T内核的高性能嵌入式芯片AT91RM9200，运算速度高达200MIPS。AT91RM9200集成了丰富的外围部件，包括系统外围和应用(用户)外围。系统外围包括电源管理控制器(PMC)、系统定时器(ST)、实时时钟(RTC)、高级中断控制器(AIC)、并行I/0(PIO)控制器、调试单元(DU);应用外围包括USB主端口、USB设备端口、以太网10/100BaseT MAC控制器、多媒体闪存(MMC)卡接口、同步串行控制(SSC)、USART、串行外围接口(SPI)、TWO-wire两线接口、定时器/计数器。AT91RM9200集成了高速片上SRAM和低延迟的外部总线接口(EBI)，EBI对外部存储器或映射于存储器的外设提供了无缝的连接。EBI中内置了控制器，用于控制同步DRAM、突发访问模式的Flash存储器和静态存储器;EBI还提供了与SmartMedia、CompactFlash和NAND Flash的接口。可扩展的Flash接口为整个系统的升级和扩展提供了方便。