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灌区具有自然环境恶劣、区域广大、不可预测因素多、输配水位置分布偏远且零散等特点,传统人工监测投入较高且难以实现实时性。对灌区气象数据和图像信息进行采集,使灌区管理人员不到现场就能随时随地了解灌区的基础设施、作物长势及气象环境信息,对提高灌区管理水平与效率极具现实意义。本文将嵌入式技术、气象传感器技术、图像采集技术、3G无线传输技术及云服务器技术应用到灌区信息采集、存储、传输及远程监测中,为灌区研制了一套低功耗、高传输速度、高可靠性的信息监测系统,主要研究内容如下:(1)通过分析系统的功能及性能需求,构建了系统的整体结构框图,采用模块化的设计方法将系统分成采集终端及云服务器远程监测端。采集终端包括电源管理模块、气象数据采集模块、图像信息采集模块、嵌入式中央处理模块、SD卡存储模块,3G无线传输模块等,云服务器远程监测端包括云服务器、网络客户端和数据库等。(2)采集终端的软硬件设计中,在模块化的设计方法下完成了各个模块的电路设计并在此基础上完成PCB板的制作,然后进行嵌入式Linux系统平台的搭建以及各模块的程序设计。为了降低功耗,电源管理模块通过旋转拨码开关设置不同时间间隔为采集终端连续或间隔供电,嵌入式中央处理器S3C2440A控制图像采集模块的USB摄像头采集图像,并以采集日期时间将图像命名,气象数据采集模块将气象传感器采集到的气象数据以字符串的形式经过串口发送至S3C2440A微处理器,采集终端通过3G无线网卡实现上网功能,并利用socket网络编程技术实现与云服务器之间的数据通信,将采集到的气象数据和图像信息发送至云服务器并将数据存入SD卡中备份。(3)云服务器软件设计中,选用装有Linux操作系统的阿里云云服务器,在云服务器上利用Nginx搭建Web服务器,用PHP脚本语言编写灌区信息远程监测网络客户端网站,并建立MySQL数据库存储用户注册信息,浏览器用户可以登录网站实时监测采集终端采集到的灌区信息。通过测试表明系统基本满足总体功能及性能需求,能稳定可靠地完成灌区采集点气象数据和图像信息的采集、存储、无线传输及远程监测工作。系统较好地克服了灌区传统人工监测周期长、投入大、效率低等弊端,同时具有低功耗、高传输速度、高可靠性等优点,为提高灌区管理控制水平提供有效技术手段。