油氣管道漏磁檢測(cè)系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集與壓縮技術(shù)的研究.pdf

1、管道缺陷內(nèi)檢測(cè)是在役油氣管道缺陷檢測(cè)的重要手段之一，對(duì)保障管道安全運(yùn)行發(fā)揮著重要的作用。漏磁檢測(cè)技術(shù)是長(zhǎng)距離油氣輸送管道進(jìn)行在線檢測(cè)的主要方法，隨著檢測(cè)數(shù)據(jù)分辨率、精度和檢測(cè)總里程的提高，現(xiàn)有的檢測(cè)設(shè)備在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)速度和存儲(chǔ)容量?jī)煞矫婕簾o(wú)法滿足海量檢測(cè)數(shù)據(jù)的要求，因此研究適合的數(shù)據(jù)壓縮算法并設(shè)計(jì)高速的數(shù)據(jù)采集與存儲(chǔ)系統(tǒng)成為設(shè)備研制的關(guān)鍵。 FPGA(Field-ProgrammableGateArray現(xiàn)場(chǎng)可編程門(mén)陣列)具有高速、

2、高集成度和在線可編程等優(yōu)點(diǎn)，在設(shè)計(jì)過(guò)程中具有極大的靈活性和可靠性，本文中采用XILINX公司的SpartanⅡ系列XS2S100-PQ208。DSP(DigitalSignalProcessing數(shù)字信號(hào)處理器)是一種專(zhuān)門(mén)為實(shí)時(shí)、快速實(shí)現(xiàn)各種數(shù)字信號(hào)處理算法而設(shè)計(jì)的、具有特殊結(jié)構(gòu)的微處理器，本文中采用的是TI公司的TMS320C5509。 為了提高系統(tǒng)的性能，本文在數(shù)據(jù)采集和數(shù)據(jù)壓縮方面進(jìn)行了研究和改進(jìn)。整個(gè)系統(tǒng)分為兩個(gè)部分：多

3、通道高速數(shù)據(jù)采集單元和缺陷漏磁數(shù)據(jù)壓縮單元。多通道高速數(shù)據(jù)采集單元是以FPGA為核心，產(chǎn)生控制高速模擬開(kāi)關(guān)和A/D的時(shí)序來(lái)完成對(duì)多通道信號(hào)的采集，并將采集到的數(shù)據(jù)送到缺陷漏磁數(shù)據(jù)壓縮單元中。缺陷漏磁數(shù)據(jù)壓縮單元以DSP為核心，對(duì)實(shí)際采集到的數(shù)據(jù)采用一階嵌入式零樹(shù)編碼進(jìn)行壓縮，該算法可以在DSP上實(shí)現(xiàn)，它能夠?qū)λ偷紻SP中的數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)快速的處理，并且可以根據(jù)要求隨時(shí)結(jié)束編碼。 經(jīng)過(guò)大量的實(shí)驗(yàn)得出，整個(gè)數(shù)據(jù)采集和壓縮的過(guò)程能夠滿足