[发明专利]一种实时多任务处理的水文自动测报系统

权利要求书

1.一种实时多任务处理的水文自动测报系统，其特征在于，包括：

中央处理器CPU，采用单片机搭载RT_Thread嵌入式实时操作系统，创建多个不同功能的线程，控制中央处理器CPU向水文自动测报系统的各模块发送控制信号，接收并处理各模块传输的数据，实现水文数据的实时检测与上报；

隔离开关量输入模块，通过4路干触点开关量输入接口与中央处理器CPU通信；

模拟量采集模块，通过4路4-20mA模拟量输入接口与中央处理器CPU通信；

RS485信号隔离器，与多种检测传感器进行数据通信，并将数据上传至中央处理器CPU进行处理；

蓝牙模块，用于与移动终端蓝牙配对成功后，通过移动终端上的APP与中央处理器CPU通信，对系统进行设置以及查看操作；

GPRS无线通信模块，实现水文数据的无线分组通信和远程传输。

2.如权利要求1所述的实时多任务处理的水文自动测报系统，其特征在于，还包括：

电压转换模块，将输入电压转换为指定工作范围的直流电压，为系统供电；

存储模块，用于保存水文数据和系统参数；

显示模块，用于系统的信号强度、时间、工作状态以及传感器数据的本地显示。

3.如权利要求2所述的实时多任务处理的水文自动测报系统，其特征在于，所述中央处理器CPU的系统时钟采用36MHz；所述单片机的嘀嗒定时器设置为所述RT_Thread嵌入式实时操作系统的心跳时钟；所述电压转换模块采用低功耗的降压芯片。

4.如权利要求3所述的实时多任务处理的水文自动测报系统，其特征在于，创建的多个不同功能的线程包括Communication线程、sensor线程和Periph线程，上述三个线程结合RT_Thread嵌入式实时操作系统的shell的调试和通信功能，实现系统的水文信息自动检测、人机交互和无线通信功能；同时，创建一个监控线程Watchdog线程，用于监控上述三个线程的运行状态，具体为：

Communication线程，具有向远程服务器传输数据功能，用于与中心服务站建立TCP连接，按功能打包报文，并使用GPRS发送报文，实现无线通信；

sensor线程，具有数据采集功能，用于检测水文信息、系统电压电流和通信信号强度，根据设置的检测传感器类型读取数据，并且定时更新数据；

Periph线程，用于本地显示sensor线程采集到的数据；

RT_Thread嵌入式实时操作系统的命令外壳shell用于调试和控制，命令外壳shell与蓝牙模块结合之后与移动终端通信；Periph线程和命令外壳shell实现人机交互功能；

Watchdog线程在预设时间内接收到Communication线程、sensor线程和Periph线程三个线程发送的事件信号后，启动喂狗操作；如果Watchdog线程在预设时间内没有接收到其中任意一个线程的事件信号，则触发看门狗中断，使系统复位。

5.如权利要求4所述的实时多任务处理的水文自动测报系统，其特征在于，

当RT_Thread嵌入式实时操作系统的心跳时钟发生中断时，水文自动测报系统检测当前就位的最高优先级线程，为其分配中央处理器CPU的使用权；中央处理器CPU对IO口的执行速度较快，在一个任务中对IO口执行输出或读取输入值，以及等待IO口状态的改变，在等待期间，根据当前就位的线程切换中央处理器CPU的使用权，及时处理外界信息。