基于fpga的漏磁检测系统设计

《基于fpga的漏磁检测系统设计》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、沈阳工业大学硕1学位论文摘要为了提高现有输油管道漏磁检测系统的检测精度以及扩展系统的适用范围，使其适用于天然气输送管道的检测，需要通过减小采样时间间隔和空间间隔的方法，以获得更加完备的漏磁场信息。由此产生的海量数据会超出现有系统的处理能力，因此必须对现有系统加以改进。FPGA(Field-ProgrammableGateArray现场可编程门阵列)是近年来厂泛应用的超大规模、超高速的可编程逻辑器件，由于其具有高集成度(单片集成的系统门数达上干万门)、高速(200MHz以上)、在系统可编程等优点，为数字系统的设计带来了突破性变革，大大推动了

2、数字系统设计的单片化、自动化，缩短了单片数字系统的设计周期、提高了设计的灵活性和可靠性。在超高速信号处理和实时测控方面有非常广泛的应用。木文以FPGA作为新型管道漏磁检测系统的控制核心，对基于FPGA的管道漏磁检测系统进行了研究与设计，内容包括硬件设计和软件设计两部分。硬件设计包括多通道A/D数据采集电路、FPGA与数据存储的IDE接口电路、FPGA芯片程序配置电路、FPGA与PC串行通讯的RS2犯接口电路等。软件设计包括数据采集控制模块、数据处理模块和数据存储控制模块，实现多通道A/D数据采集控制、数据压缩、数据的硬盘存储控制等功能。基

3、于FPGA的多通道A/。数据采集控制模块可以完成150个通道的数据采集，采集速度达到500KHz:数据处理模块正确地实现了对相邻组检测数据进行差运算，并对差运算后的数据进行了霍夫曼编码，完成检测数据的无损压缩，压缩比为5:1，从而缓解了海量数据采集与存储的瓶颈问题;数据存储模块，采用PIO数据传输方式，实现检测数据无丢失存储到IDE接口硬盘。实验验证了系统功能的有效性，各部分功能满足设计要求。采用VHDL语言编写程序源代码。关键词:FPGA,IDE接口，霍夫曼编码，漏磁检测沈阳工业人学倾卜学位论义DESIGNOFPIPELINEMAGNE

4、TICFLUXLEAKAGEINSPECTIONSYSTEMWITHFPGAAbstractInordertoenhancethemeasureprecisionandexpandtheusingareaoftheexistingoilpipelineMFL(MagneticFluxLeakage)detectingsystemtonaturalgaspipelinetesting,detailedinformationoffluxobtained妙decreasingsamplingtimeandspaceintervalisneede

5、d.Thehugeamountofdataproducedbythuswillexceedtheprocessingability.Soexistingsystemsmustbeimproved.FPGA(Field-ProgrammableGateArray)issuperlarge-scale,ultrafastprogrammablelogicdevicethatuseextensivelyinrecentyears,Becauseithasmeritofhighintegratedlevel(thesinglechipofsyst

6、emgatenumberintegratedreachesuptotenmilliongates)，thehighspeed(200MHzandmorethan)，programmableinsystemetc,hasbroughtthebreakthroughchangeforthedigitalsystemdesign,greatlydrivingthesinglechipandautomationofthedigitalsystemdesign,hasshortenedsingledigitalsystemdesigncycle,i

7、mproveddesignflexibilityanddependability.Intheultrafastsignalprogressandinmeasureandcontrolinrealtimehasveryextensiveapplication.WeregardFPGAascontrol'scoreofnew-typepipelinemagneticfluxleakagedetectingsystem,researchanddesigncontrol'scoreofpipelinemagneticfluxleakagedete

8、ctingsystembasedonFPGA.Theprojectincludestwoparts.Oneisthehardware.Theotheristhesoftware.Therear