导言
闸口体系是水资源调度中重要的组成部分，国内现在多选用手动和部分电动的操作办法，真实完成闸口的智能操控还少有报导。文中选用的是根据Linux 操作体系的嵌入式技能，完成水利工程闸口的集视频监控与水位、闸位、库容、流量等参数实时监控一体化的本地/ 长途主动监控。
Linux 与嵌入式体系
嵌入式体系是一种以运用为中心，以计算机技能为根底，软件硬件可裁剪，习惯实践运用对功用、可靠性、本钱、体积、功耗等要求严厉的专用计算机体系。它面向特定运用，有较高的可靠性和较长的商场生命周期。因为嵌入式体系的功用越来越杂乱，硬件条件越来越好，挑选适宜的嵌入式操作体系成为体系开发的关键问题。
现在嵌入式体系的开发办法主要有两种：一是依靠现有商业软件供给的开发渠道和组件，如VxWorks ，uC/OS ，Windows CE ，QNX等等，其技能老练，功用强大，供给很多可用函数调用接口，大大缩短了产品的开发周期，可是价格不菲;二是根据自由软件Linux 做开发，根据自己体系的需求进行定制，而且不用为取得运用答应而付出额定的费用，可大大下降开发本钱。
Linux 是一个以Unix 中心为根底的、多任务多进程的嵌入式操作体系，支撑广泛的计算机硬件。开发人员可以根据自己的需求对操作体系进行自行修正和定制，它有很多的敞开的运用代码可以运用，而且Linux 有可支撑多达11 种操作渠道的C ，C ++ ，Object C 编译器GCC ，功用强大，履行功率高出一般编译器20 %～30 %。在根据Linux 的嵌入式操作体系中，有许多改良品种投合了嵌入式/ 实时商场，包含RTLinux（实时Linux） 、μcLinux（用于非MMU 内存办理单元处理器的Linux） 、Montavista Linux（用于ARM、MIPS、PPC 的Linux 分发版） 、ARM2Linux（ARM 上的Linux） 等等。针对现在闸口智能监控体系对操作的实时性要求并不高的特色，咱们在本次运用中选用Linux2.4.22 内核根底上的Red Hat 9. 0 作为开发环境。
Linux 定制
内核装备
因为嵌入式体系的存储空间有限，因而要将Linux 用于嵌入式体系就必须对其定制，即要对内核中不用要的模块比如SCSI、Floppy 之类的外设支撑模块等进行削减。
（1） 铲除设置环境 make mrproper
（2） 设置装备make config
（3） 编译内核及模块make dep ;make clean ;make bzImage ;make modules
编译出的内核文件为/ usr/ src/ linux/ arch/ i386/ boot/ bzImage及/ usr/ src/ linux/ System. map
制造体系电子盘
在规范Linux 环境下，将电子盘Mount 到/ RamDisk 上，在电子盘上制造引导和发动。
（1） 修正lilo. conf 文件，体系直接从电子盘发动。
（2） 创立一个内核文件体系ext2 ：mke2f s – i 8192 – m 0/ dev/ ram 50 ，并在/ RamDisk 目录下，树立运转体系所必需的目录文件：bin dev etc lib mnt proc sbin tmp usr var ，以及各个目录下必要的文件，特别是运用程序所需求的库文件。
（3） 将内核文件放入RamDisk ： # dd if = bzImage of = / dev/ ram bs = 1k. 并加载根体系文件： # dd if = /tmp/ ram-image. gz of = / dev/ fd0 bs = 1k seek = 内核数据块数。其间ram-image. gzJ 是紧缩后的根体系文件，内核数据块数便是内核的巨细。
快速发动及开机画面
因为该体系是根据Rad Hat 910 根底之上开发的，因而发动进程较长，从体系加电直至体系操控台显现“login ：”停止，需求三十多秒的时刻。经过测验，内核发动时有很多的时刻消耗在硬件初始化上。例如Linux 一共要勘探20 个IDE 接口（包含主、从盘） ，经过修正Linux 源代码中MAX-HWIFS 的界说值，由10 改为1 ，以削减Linux勘探IDE 接口的时刻来缩短体系发动的时刻。真实加速发动时刻，则是经过改写rc. sysinit ，rc 等发动脚本，让体系只做必要的硬件模块的初始化作业及服务来到达意图。
快速发动时只需显现用户界说的界面，可将256 色640X480 象素的1pcx 或1tif 格局的图片数据替换Linuxlogo.h 华夏有的数据，并对driver/ video/ fbcon. c 源代码做少数修正，将宏界说LOGO- H 80 改为640 ，LOGO- W 80改为480 ，并修正相应的函数。
非正常关机
在体系运用进程中，为了便利用户运用，应该支撑非正常关机，即在直接堵截电源的状况下防止或许引发的问题。一般选用ext2 文件体系对错日志型文件体系，体系在从头发动时会消耗很多的时刻来查看文件体系，有时乃至发生丧命过错（fatal error） ，逼迫用户手艺运用指令fsck 查看文件体系。
而运用通用日志型文件ext3 体系，会经过日志记载来确保数据康复的可靠性，体系在从头发动时不会要求查看文件体系，而且运转速度和稳定性等方面体现杰出。晋级原有的ext2 文件体系到ext3 ： tune2fs – j / dev/hda6 ，并在/ etc/ fstab 文件中将该分区的文件体系类型从ext2 更改为ext3 。因为运用了ext3 日志文件体系之后，不需求再常常进行文件体系的查看（fsck） ，因而有必要运用tune2fs – i 0 – c 0 / dev/ hda6 指令封闭文件体系查看，一起也到达了削减体系发动时刻的意图。
闸口智能监控体系组成
体系结构与功用
闸口智能监控体系由中心操控室操控柜、现场闸口启闭机、前端视频监控点、现场水位、闸位监测点以及相关辅佐设备构成，体系结构如图1 所示。监控体系以根据Linux 的嵌入式体系为中心，完成功用为：
（1） 闸口的升、降、停等运转的智能操控，以及报警、紧迫泄洪智能操控;
（2） 8 路数字MPEG24 紧缩流媒体视频，经过视频图画对水情、闸口的状况及运转状况进行长途监督;
（3） 实时水情数据监测，主动测报水位流量和水量，为防洪和水量调度供给根据;
（4） 历史数据计算，生成相应进程线及报表。
硬件完成
中心操控室的操控柜要求有视频监控和数据曲线显现功用，选用CRT 监督器，合作无源底板，半长CPU 板选用PCI6870 ，CPU 运用Intel 公司的PIII Celeron 1.2GHzMHz ，内存为256MB ，以太网接口为10MHz 的RTL-8139A ，四路视频采集卡为飞图DVS4816AVC。CPU 板经过PC104 总线与采样模块和输出模块相连，电子盘选用64MFlashDisk。
软件完成
体系的软件有两部分，即嵌入式操作体系和运用程序（结构如图2） 。根本的嵌入式操作体系包含：
（1） 引导程序bootloader （初始化处理器，初始化必需的设备，下载体系映像，初始化操作体系） ;
（2） 嵌入式Linux 内核（包含内存办理、进程办理，进程间通讯等，以及其他可装备的硬件驱动，TCP/ IP 网络仓库） ;
（3） 根文件体系。
总结与展望
嵌入式Linux 运用于闸口智能监控体系，关于下降本钱，进步可靠性、稳定性，有着活跃的含义。
在本体系中，选用的是ext3 文件体系，为了进一步进步体系的可靠性，往后还可运用专门针对Flash 存储器规划的日志文件体系JFFS 或JFFS2。因为JFFS2 选用新的存储办法，支撑损耗平衡，具有断电维护功用，使文件溃散后可以敏捷康复。因而JFFS2 文件体系更适合于以flash 作为存储设备的嵌入式体系。
