一、方案背景

在智慧農業、工業安全、城市管網等領域，環境監測系統需滿足‌多類型傳感器融合‌、‌惡劣環境適應性‌、‌實時預警決策‌三大核心需求。傳統方案常面臨I2C設備地址沖突、小信號采集失真、現場部署供電不穩定等痛點。
電魚智能推出‌EFISH-SBC-RK3576‌，可擴展集成8路I2C擴展+24位高精度ADC，支持主流環境傳感器即插即用，打造‌工業級多參數監測邊緣平臺‌。

二、核心功能模塊

1. ‌智能傳感接口集群‌

傳感器類型	典型器件	技術特性
‌溫濕度‌	BME680	I2C多路復用，支持-40~120℃寬溫檢測
‌氣體檢測‌	SGP30	雙通道I2C，CO₂量程400-60000ppm
‌壓力/液位‌	擴散硅壓力芯體	24位ADC，支持4-20mA/0-5V信號調理

‌接口增強設計‌：

• I2C地址擴展器（支持16路設備級聯）
• 抗混疊濾波器（ADC輸入端50Hz工頻抑制>40dB）

2. ‌工業級防護系統‌

• ‌三防涂層工藝‌：
• 電路板納米涂層，通過IP67防護認證
• 鹽霧測試>96h（GB/T 2423.17）
• ‌寬壓電源系統‌：
• 9-36V直流輸入，支持太陽能供電
• 超級電容斷電保護（數據保持>72h）

三、系統架構設計

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graph TB 

A[BME680] -->|I2C| B{I2C Hub} 

C[SGP30] -->|I2C| B 

D[壓力變送器] -->|4-20mA| E[24位ADC] 

B & E --> F[EFISH-SBC-RK3576] 

F --> G[邊緣計算引擎] 

G --> H[數據預處理] 

H --> I[異常預警] 

H --> J[數據存儲] 

I --> K[聲光報警/繼電器] 

J --> L[4G/LoRa上傳] 

關鍵技術特性

• ‌智能漂移補償‌：
• BME680溫度自校準算法（±0.5℃精度保持）
• SGP30基線自動校正（VOC長期穩定性提升3倍）
• ‌多級電源管理‌：
• 動態功耗調節：休眠模式功耗<2mW
• 傳感器供電獨立控制（異常設備自動斷電）

四、典型應用場景

1. 智慧農業溫室監控

• 多點溫濕度監測（支持ZigBee無線組網）
• CO₂濃度聯動控制（自動啟閉通風系統）
• 數據異常閾值（如高溫>45℃觸發噴淋）

2. 工業安全氣體監測

• VOC濃度梯度分析（泄露源定位）
• 本安型防爆設計（符合GB 3836.1-2010）
• 聯動排風系統（濃度超限自動啟動）

3. 城市管網水位監測

• 4通道液位同步采集（0-10m量程）
• 暴雨積水預警模型（歷史數據學習）
• 太陽能供電系統（陰雨天續航>30天）

五、核心性能指標

參數	技術規格
I2C擴展能力	8主16從設備
ADC有效分辨率	21.5位（ENOB）
信號采樣率	1SPS-10kSPS可調
電磁兼容性	通過IEC 61000-4-4 Level 4

六、開發者支持體系

1. 硬件參考設計

• 提供傳感器接口轉接板（含ESD防護電路）
• 開源PCB庫（Altium/KiCad格式）

2. 軟件資源包

• 預集成Modbus RTU/TCP協議棧
• 開源邊緣計算框架（含數據清洗/壓縮算法）

3. 合規認證支持

• 協助完成防爆認證（Ex ib IIC T4 Gb）
• EMC預測試服務（輻射/傳導/浪涌）

路過

雞蛋

鮮花

握手

雷人