基于SOPC的管道漏磁內檢測數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)設計.pdf

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

2、著重要的現(xiàn)實意義。
　　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，本文提出一種新型設計方案: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;串行外設接口控制器核的緩沖，避免了接口模塊復雜編程任務，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直接交換數(shù)據(jù)，大大提高了傳輸速度。
　　本文主要內容共四方面:第一，通過兩種系統(tǒng)硬件結構的對比，確定儀表放大器前置的方案;以性能指標為依據(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，設計系統(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)，通過各個控制