1. 系统挑战与核心需求

在环保监管趋严的背景下，排污总量控制系统需实现高精度数据采集、实时传输、多协议兼容及恶劣环境稳定运行。传统方案常面临硬件算力不足、接口扩展性差、抗干扰能力弱等痛点。SAM-M3100A嵌入式核心板凭借i.MX6ULL处理器架构与工业级设计，为系统提供全链路智能化升级。

2. SAM-M3100A技术优势

2.1 高性能硬件架构

• 处理器：
  搭载ARM Cortex-A7内核，主频最高900MHz，支持多任务并行处理，满足复杂算法运行需求。
• 内存与存储：
  标配512MB DDR3 + 8GB eMMC，确保大数据缓存与长期历史记录存储（>12个月）。
• 工业级可靠性：
  支持-40℃~105℃宽温运行，MTBF达50万小时，适应高温、高湿、粉尘等恶劣工况。

2.2 丰富外设接口

• 多通道数据采集：
• 12位ADC（10通道）：
  支持4线/5线电阻触摸屏，直接接入pH、COD、流量等传感器模拟信号。
• 8路UART：
  扩展RS485/RS232模块，连接气体分析仪、水质监测仪等设备，支持Modbus/Profibus协议。
• 实时通信能力：
• 双千兆以太网（ENET1/ENET2）：
  实现主备网络冗余，保障数据上传至监管平台稳定性。

• 4G/5G扩展：
  通过Mini-PCIE接口接入无线模块，支持远程运维与OTA升级。

• 本地人机交互：
• 24位LCD接口（1366x768）：
  驱动工业触控屏，实时显示排污数据、报警信息及操作日志。
• SAI音频接口：
  集成语音报警功能，提升现场操作安全性。
  

2.3 安全与扩展性

• 加密引擎：
  内置AES/TDES/SHA硬件加速，防止数据篡改与非法访问。
• 40+ GPIO：
  灵活扩展PLC控制、阀门开关等执行单元，构建闭环控制系统。

3. 系统方案设计与落地价值

3.1 系统架构

• 感知层：
  传感器群→ADC/UART接口→数据预处理。
• 控制层：
  i.MX6ULL运行Linux系统，执行总量计算、超标预警、报表生成。
• 通信层：
  双网口/4G→云端平台，支持HTTP/MQTT协议。
• 交互层：
  7寸工业屏（LVDS接口）+ 本地声光报警（PWM控制）。

3.2 功能实现

• 实时监控：
  通过CAN总线（FlexCAN1/2）连接现场PLC，动态调节排污设备工况。
• 防数据丢失：
  硬件看门狗+eMMC掉电保护，确保突发断电时数据完整性。
• 边缘计算：
  在核心板部署AI模型，实现排污趋势预测与能效优化。

3.3 客户收益

• 合规达标：
  满足《污染源自动监控技术规范》对数据采集频率（≤15分钟）与存储要求。
• 运维成本降低30%：
  模块化设计支持快速更换，减少停产维护时间。