基于SOPC的管道漏磁內(nèi)檢測數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)設(shè)計(jì).pdf

1、石油管道運(yùn)輸在我國國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展中的地位舉足輕重。隨著管齡增大，管道缺陷導(dǎo)致的泄漏事故頻發(fā)，造成巨大的生命財(cái)產(chǎn)損失和環(huán)境污染，管道運(yùn)輸安全的問題便引起了社會的廣泛關(guān)注。管道漏磁內(nèi)檢測是針對鐵磁管道最可靠的無損檢測方法，是管道運(yùn)輸安全的重要保障。漏磁內(nèi)檢測數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)作為整個(gè)內(nèi)檢測機(jī)器人的核心部分，承擔(dān)著數(shù)據(jù)采集和存儲的重要任務(wù)。信號高速采集和海量數(shù)據(jù)存儲的實(shí)現(xiàn)，能為缺陷辨識提供依據(jù)，對于減少國家經(jīng)濟(jì)損失、保護(hù)自然環(huán)境和居民的人身財(cái)產(chǎn)安全有

2、著重要的現(xiàn)實(shí)意義。
　　鑒于現(xiàn)有數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)采樣速率低、分辨率低、功耗大、存儲容量小、集成度低等缺點(diǎn)，本文提出一種新型設(shè)計(jì)方案:采用高主頻微控制器，可有效提高數(shù)據(jù)采樣速率并降低功耗;引入NIOSII軟核處理器并通過SOPC Builder構(gòu)建片上系統(tǒng)，可減小系統(tǒng)體積，從而提高系統(tǒng)集成度，同時(shí)使硬件參數(shù)修改和系統(tǒng)升級與傳統(tǒng)嵌入式系統(tǒng)相比變得更加靈活;串行外設(shè)接口控制器核的緩沖，避免了接口模塊復(fù)雜編程任務(wù)，再加上小體積、大容量適于海量

3、數(shù)據(jù)存儲的安全數(shù)碼卡的引入，可解決一直阻礙漏磁檢測技術(shù)發(fā)展的海量數(shù)據(jù)存儲的瓶頸問題;利用直接存儲器傳輸，讓存儲器與高速外設(shè)直接交換數(shù)據(jù)，大大提高了傳輸速度。
　　本文主要內(nèi)容共四方面:第一，通過兩種系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)的對比，確定儀表放大器前置的方案;以性能指標(biāo)為依據(jù)，從采樣頻率、分辨率、放大電路增益和存儲容量四方面論證器件選型的合理性;制定采集系統(tǒng)整體工作流程。第二，設(shè)計(jì)系統(tǒng)硬件各環(huán)節(jié)外圍電路和接口電路;搭建可編程片上系統(tǒng)，通過各個(gè)控制