基于fpga的水质光谱分析数据采集系统研究

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1、万方数据中图分类号：—TP27—4+．5学科分类号：51Q窆窆论文编号：——密级：公珏安徽理工大学硕士学位论文基于FPGA的水质光谱分析数据采集系统研究作者姓名：刘帆专业名称：控剑理论与控剑工程研究方向：捡型撞盔及座旦导师姓名：奎塞周垂然塾拯导师单位：塞徵堡王太堂答辩委员会主席：查宴论文答辩日期：2014年5月31日安徽理工大学研究生处2014年月日万方数据ADissertationin．ControltheoryandControlengineeringStudyonWaterSpectrumAnalysisandDataCollectingSystemBase

2、donFPGACandidate：LiuFanSupervisor：LiBinZhouMengranSchoolofElectricalandInformationEngineeringAnHuiUniversityofScienceandTechnologyNo．168，ShungengRoad，Huainan，232001，P．R．CHINA万方数据独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方以外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得塞徵理王太堂或其他教育

3、机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。学位论文作者签名：日期：诅『阜年r月刭日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解塞徵堡三太堂有保留、使用学位论文的规定，即：研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属于塞邀堡王太堂。学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人授权安徽理工大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。(保密的学位论文在解密后适用本授权书)学位论文作者签名：挑—b

4、签字日期血／咿厂月≥／日导师签名：签字日期：％心年r月引日万方数据摘要在煤炭生产过程中，生产安全问题一直是煤矿最为重视的问题。煤矿事故不仅严重危及井下工作人员的生命安全，也会造成重大的经济损失，后续的事后救援工作也十分困难，尤其近年来突水事故频发，突水事故的预防治理成为煤矿安全的主要问题。目前国内外运用较多的突水事故处理方法虽然能够较好的解决问题，但是无法提前对事故做出预警以及迅速找到突水位置。近几年来，随着光学技术和嵌入式系统的发展，这两项技术越来越多的运用在生产、生活的各个领域。本课题结合了这两项技术，设计了一个能够监测井下水质提前对水害事故预警的系统。本文在

5、分析矿山水害和国内外水质监测技术的前提下，详细介绍了LIF激光诱导荧光光谱技术，以监测水质光谱变化为出发点，设计了一种基于FPGA的谁知光谱仪数据采集系统。在硬件设计方面，系统采用Altem公司的EP3C25作为主控芯片，选用Nd：YAG激光源照射水体，由R928型光电倍增管检测并转换荧光信号，FPGA数据采集模块对电信号进行采集并传输至主机进行处理，添加DP83848以太网卡实现FPGA工程的远程配置。在软件设计方面，利用SOPC技术构建了由多个逻辑模块组成的SOPC系统，在NIOSIIEclipse软件中设计了NIOS处理器的C语言代码，以驱动DAC模块、CA

6、N控制器以及ADC模块等。最后，本文设计了类似实际荧光信号的测试信号源，对FPGA数据采集模块进行了仿真和数据可靠性测试，系统各模块的时序仿真均符合课题对实时性的要求，数据采集的准确度也达到了要求。测试结果表明，本文的研究取得了一定成果，开发出来的硬件采集系统满足了课题的要求。图[48]表[7]参[43]关键词：激光诱导荧光光谱；FPGA；数据采集；SOPC；远程更新分类号：TP274+．5本研究来源于“十二五”国家科技支撑计划重点项目，项目编号：2013BAK06800万方数据AbstractInffleprocessofcoalproduction,produ

7、ctionsafetyhasbeenoneofthemostiIllpormtissuesinnline．Inrecentyears,moreandmorecoalminewater／nnLshacddentshavecausedgreatharmt0thesafetyoflifeandproperty,andhaveseriouslyaffectedthecoalminesafetyoperations．Therefore,thes；tudyofminewaterinrushpreventiontreatmentapproacheshasbecomeoneofl

8、iaeke