管道漏磁检测系统数据采集与数据压缩技术的研究

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1、沈阳工业大学硕士学位论文摘要管道运输是一种非常重要的运输工具，作为一种经济、高效而且安全的物料运送手段，管道尤其在石油化工以及天然气等产业中具有不可替代的作用。深埋地下的管道由于长时间腐蚀、磨损、压力等原因会产生～些损伤，而管道漏磁检测由于其技术成熟、适用范围广、检测效果好等原因在管道无损检测中得到了非常广泛的应用。但是随着对检测速度、精度的要求越来越高，检测过程会产生非常大的数据量，处理和保存这些数据就超出了现有系统的能力，因此很有必要对现有系统进行改进。FPGA(Field．ProgrammableGateAr

2、ray现场可编程门阵列)具有高速、高集成度和在线可编程等优点，在设计过程中具有极大的灵活性和可靠性，本文中采用XILINX公司的SpartanⅡ系列XS2S100-PQ208。DSP(DigitalsignalProcessing数字信号处理器)是一种专门为实时、快速实现各种数字信号处理算法而设计的、具有特殊结构的微处理器，本文中采用的是11公司的1MS320C5509。为了提高系统的性能，本文在数据采集和数据压缩方面进行了研究和改进。整个系统分为两个部分：多通道高速数据采集单元和数据压缩单元。多通道高速数据采集单

3、元是以FPGA为核心，产生控制高速模拟开关和A／D的时序来完成对多通道信号的采集。并将采集到的数据送到数据压缩单元中。数据压缩单元以DSP为核心，对实际采集到的数据采用一阶嵌入式零树编码进行压缩，该算法可以在DSP上实现，它能够对送到DSP中数据进行实时快速的处理，并且可以根据要求随时结束编码。经过大量的实验得出，整个数据采集和压缩的过程能够满足时间的要求，压缩后的数据能够很好地解压缩，并且能够替代原始数据进行存储，满足了设计的要求。关键词：FIPGA，DSP，数据采集。数据压缩，嵌入式零树编码管道漏磁检测系统数据

4、采集与数据压缩技术的研究AResearchonMagneticFluxLeakageDataSamplingandCompressionAlgorithmAbstractBecauseofitseconomical，effectiveandsafecharacteristics，pipelineisoneofthemostimportantmeansoftransportation，especiallyinthepetrochemicalandnaturalgasindustry．Thepipelinemayhav

5、edefectsbecauseofthelongtimeerosion,abrasionandhi曲pressure．ThepipelineMFL(MagneticFluxLeakage)detectingmethodwhichhavematuretechnology，broadapplicabilityandutilityisappliedalmosteverywhere．ThelargeamountofdatawhichisproducedbYhigherdemandofdetectionspeedandmea

6、surementprecisionwillexceedtheprocessingability，whichmustbeimproved．FPGA(Field-ProgrammableGateArray)ischaracterizedbyhighspeed，highintegrationlevelandprogrammableonlineetc，andhasveryhighflexibilityandstability．ThisthesisusestheSpartanIIarrayXS2S100-PQ208fromX

7、ILINXcorporation．DSP(DigitalSignalProcessing)isamicroprocessorwithspecialstructure，providingrealtimeandfastrealizationofvariousdigitalsignalprocessingalgorithms．ThisthesisadoptstheTMS320C5509fromTIcorporation．Inordertoenhancesystemperformance，thisthesisconduct

8、ssomeresearchOildatasamplingandcompression．Thedesignisdividedintotwoparts：hi曲speedmulti-channeldatacollectionanddatacompression．Asthecoreofthehighspeedmulti—channeldatacollectionun