长距离管线固定式区域监控系统产品系统

本项目是一套面向长距离管线场景的固定式区域监控系统，主要用于对管线沿线关键区域进行全天候、无人值守的数据采集、状态监测、视频监控和远程传输。系统前端由 RTU 控制终端、ARM-Linux 控制终端、激光雷达、海康摄像头和网络通信设备组成，负责采集现场环境数据、设备状态数据和视频信息，并通过 4G 无线网络、WiFi 或 RJ45 有线网络传输至中央管理平台。
RTU 控制终端基于 STM32 和 uC/OS-II 实时操作系统开发，集成 lwIP 协议栈、RS485/RS232 通信、多路 IO 控制、电压采集和设备状态监测功能，主要负责现场设备接入、基础数据采集、状态判断和控制指令执行。ARM-Linux 控制终端基于 Exynos 4412 和 Linux Kernel 3.10 开发，负责前端复杂设备接入、Linux 应用程序运行、内核驱动开发、数据处理和网络通信协同。
中央管理平台可根据预设规则或远程指令对前端数据进行存储、分析和展示，并支持大屏实时展示与移动端信息推送。系统提高了长距离管线安全管理的自动化程度，减少人工巡检成本，增强了监管部门对重点区域的实时掌控能力。

系统前端由 RTU 控制终端与 ARM-Linux 控制终端组成，用于长距离管线固定区域的现场数据采集、设备控制、视频监控和远程传输。RTU 基于 STM32 与 uC/OS-II 实时操作系统开发，负责采集现场设备状态、电压数据、多路 IO 状态及外部设备数据，支持数字量输入输出、电压检测、异常判断和控制指令执行。RTU 集成 RS485、RS232 和以太网通信能力，可接入外部仪表、防爆温湿度传感器、防爆液位传感器、控制模块及其他现场设备，并通过 lwIP 协议栈实现嵌入式网络通信，完成数据收发、状态维护和异常处理。
ARM-Linux 控制终端基于 Exynos 4412 与 Linux Kernel 3.10，负责复杂前端设备协同、Linux 应用运行、内核驱动支持、数据处理和通信管理。控制端接入激光雷达和海康摄像头，通过激光雷达实现区域监测、目标感知和轨迹跟踪，通过摄像头完成远距离跟踪、人员识别、可疑人员视频采集和重点区域安全监控。系统支持 4G、WiFi、RJ45 有线网络等多种传输方式，可根据现场环境选择通信链路，将环境数据、设备状态、监控信息和异常信息上传至中央管理平台，实现数据存储、大屏展示、移动端查看和远程办公。
系统具备异常状态监测与联动能力，可根据设备状态、采集数据、网络状态和平台指令判断异常，并将结果记录和上报。RTU 与 ARM-Linux 终端均支持本地调试，可通过串口日志、网络状态、IO 状态、电压采集值和 Linux 系统日志定位现场问题。RTU 硬件包含主控、电源、RS485/RS232、以太网、多路 IO、电压采集和调试接口等模块，可根据采集点位、通信方式和控制需求扩展，适用于工业监控、管线监控、远程测控和设备联网改造场景。

1.RTU 控制终端硬件设计
负责 RTU 控制终端的硬件方案设计、原理图设计和 PCB Layout。根据现场数据采集和设备控制需求，完成 STM32 主控、电源模块、RS485/RS232 通信接口、以太网接口、多路 IO、电压采集、调试接口等硬件模块设计，并使用 Altium Designer 15 完成双层 PCB 绘制与硬件调试配合。
2.RTU 控制终端嵌入式固件开发
负责基于 STM32 的 RTU 固件开发，搭建 uC/OS-II 实时操作系统，完成系统初始化、任务划分、外设驱动、RS485/RS232 通信、多路 IO 控制、电压采集、设备状态检测、异常处理和运行状态维护等功能。
3.lwIP 协议栈集成与网络通信开发
负责在 RTU 控制终端中，实现嵌入式以太网通信能力，完成网络初始化、数据收发、连接状态维护、通信异常处理和网络调试，使 RTU 具备现场数据采集与远程数据传输能力。
4.ARM-Linux 控制终端应用程序开发
负责 ARM-Linux 控制终端的软件设计与应用程序开发，基于 Exynos 4412、Linux Kernel 3.10 和 arm-linux-gcc 开发环境，完成前端设备接入、数据处理、通信管理、运行状态维护和系统协同控制。
5.Linux 内核驱动开发与底层接口调试
负责 ARM-Linux 控制终端相关内核驱动程序开发和调试，完成底层硬件接口访问、驱动加载验证、应用层调用配合和设备通信调试。
6.前端设备联调与问题定位
参与 RTU 控制终端、ARM-Linux 控制终端、激光雷达、海康摄像头、路由器和中央管理平台之间的联调工作。通过串口日志、网络状态、IO 状态、电压采集值、Linux 系统日志和平台反馈定位通信异常、采集异常、设备状态异常和硬件接口问题。