基于arm的管道漏磁检测数据采集及处理系统的研制

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1、上海交通大学硕士学位论文基于ARM的管道漏磁检测数据采集及处理系统的研制姓名：袁志国申请学位级别：硕士专业：测试计量技术及仪器指导教师：阙沛文20080101上海交通大学硕士学位论文摘要摘要研制开发一套海底管道检测装置，用于定期对海底管道进行检测，及早发现管道缺陷，以便及时修复，确保管线安全运行，对我国海洋油气开发有着重大的现实意义。本课题是海洋资源开发技术主题下资源与环境技术领域中的一项国家海洋863重大专项，开发研究“海底管道内爬行器及其检测技术”。用于海底输油管道管壁的缺陷检测。本论文在简要介绍漏磁检测原理的基础上，根据项目的技术指标，对于管道漏磁在线检测装置中的数采系统，使用ARM+

2、IDE+USB+LCD的方式进行了详细的设计和调试，实现了对管道漏磁信号的数据采集和存储。数据采集和存储系统主要包括硬件设计和软件编程。具体可以分为：硬件设计：包括确定数采系统方案、为各部分芯片定型、设计原理图和PCB图、焊接芯片、调试硬件电路。硬件电路包括电源模块、A/D模块、ARM模块、IDE模块、USB模块，其中ARM模块扩展了NORFLASH、SDRAM为软件移植操作系统提供了硬件条件。IDE模块巧妙的通过几块门电路、总线缓冲及转换器就将IDE的PIO(ProgrammingI/O)模式转换成便于ARM7的存储器总线读写的接口，提高了IDE的读写速度；USB模块符合USB2.0规范，

3、支持全速（12Mbit/s）模式，可用作上行端口和下行端口，可方便的读写移动硬盘等存储设备，更可和上位机进行通讯；第I页上海交通大学硕士学位论文摘要LCD模块支持6.5万色TFT-LCD(ThinFilmTransistor-LCD，薄膜晶体管LCD)，亮度好、对比度高、层次感强、颜色鲜艳。ARM软件模块是在UC/OSII操作系统的软件平台上开发了IDE驱动、USB驱动以及LCD驱动，并用若干个任务将整个系统整合在一起。本文最后通过软件和硬件相结合进行调试，结果表明本数采系统可以实现管道漏磁信号的数据采集和存储，达到了设计的要求。关键词：无损检测，管道检测，漏磁，ARM，IDE，USB，LC

4、D本论文受国家“十五”863项目（No.2005AA602021）资助。第II页上海交通大学硕士学位论文ABSTRACTDESIGNOFDATAACQUISITIONANDPROCESSSYSTEMBASEDONARMINPIPELINESMFLDETECTIONABSTRACTCurrentlymoreandmoreinstitutionsareengagedorinvolvedintheresearchanddevelopofseabedoilpipelineinspectionequipmentfortheoilindustry,withhasgreatpotentialinengin

5、eeringapplication.Inordertoassurethesaftyofoiltransmition,it’sessentialtocarryonroutineinspectionofseabedpipelinestofindoutthedefectsofthepipelinesasearlyaspossible.Theresearchisincludedinthenational863keyproject–“RobotandDetectiontecnologyinoffshoreoilpipeline”.Itsmaintaskistodesignamagneticfluxle

6、akage(MFL)onlineinspectionsystem,createanadaptivefilterandapplytheadaptivefilterinMFLsignalprocessing.ThissystemaimstorealizetheMFLsignalpre-processing,real-timedataacquisition,de-noisedanddatacompression.ThethesisfirstbrieflyintroducestheMFLdetectionprinciple.Itgivesadetailedintroductiononthehardw

7、aredesignincludingdataacquisitonmodule，datastoragemodule,displaymodule,andUSBtransfermodule,withoutwhichthesystemcannotfunctionwell.Thenthethesiscentersontherealizationofhardwaredesignandsoftware第III页上海交通大学