一种基于嵌入式系统的智能检测系统的设计

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1、118CESC2006年第一居全国嵌入式系统学术交流会论丈集一种基于嵌入式系统的智能检测系统的设计陈家照于冀国第二炮兵工程学院，西安，710025摘要针对传统的超声波检刹采用人工袂陷列别，发动机亮体的检浏结采容易受到检测人员的知识经脸、生理和心理状态等因素影响，使得检浏速度不高且检测结泉之间饮乏可以比较的标准这一问题，将有能检浏技术引入传统的超声波无报检浏技术当中，通过智能检浏技术直接识别出发动机亮体中缺陷的类型或大小，并设计了相应的智能检侧系统，解决了超声信号的处理与缺陷智能识别问题.关挂词固体火箭发动机，超声波检测，匆能检测1引言在固休导弹的各分系统中，影响固休导弹可靠性的主要

2、因素是其动力装置，也就是固休火箭发动机，因此提高并维持固体火箭发动机的高可靠性，成为提高全弹可靠性的关键.而固体火箭发动机的主要损伤主要发生在壳体与药柱上，尤其以脱粘缺陷最为常见.超声波无损检测技术能够监控固体火箭发动机壳体的损伤情况，是维持固体火箭发动机高可靠性的重要技术手段。但是传统的超声波检测采用的是缺陷人工判别[DI，这使得检测结果受到检测人员的知识经脸、生理与心理状态等人为因素影响。本文针对传统超声波无损检测存在的问题，将智能检测技术引入到超声波无损检侧之中，通过智能检测技术直接识别出发动机壳体中缺陷的类型或大小，并设计了相应的智能检侧系统。本文所建立的超声波智能检测系统

3、是传统的超声波无损检测与智能检测技术的结合，主要解决的间题是超声信号的处理与缺陷智能识别2超声波智能检测的系统模型智能检测系统是在传统检测技术基础上发展起来的一门新技术，它利用检测与监控技术、信号的分析与处理技术、微电子技术、计算机技术，将以单片机为核心的智能仪器仪表和以PC机为核心的自动测试系统与专家系统结合起来，实现数据的采集与处理、故障诊断与智能决策的功能。一个智能检侧系统的组成如图1所示。测量检验模块实现数据源采集功能，智能检侧系统具备多个数据采集通道，可以由计算机对多个数据通道进行高速扫描采样，获取多种测量参数。信息处理模块完成对信号的加工分析。要实现该功能，首先对计算机

4、采集到的数据进行降噪处理，恢复信号的本来面貌，然后运用信号处理技术对信号进行分析，找出蕴藏在信号中关于被检测对象圈1钾能检测系统的组成本质特征的信息。故障诊断模块接收到信号处理模块送来的被检测对象特征信息以后运用故障诊断技术识别出被检测对象当前的状态.决策轴出模块根据故库诊断模块的诊断结果，进行智能决策，并将决策反馈回被检测对象或检测者，被检测对象的状态将依据智能决策的结果作用出调整。本系统以PC机为核心，利用PC机强大的数据分析处理能力，实现对超声波检测信号数据的预处理、降噪处理、特征提取、缺陷智能识别功能，其工作流程如图2所示。}。。二*‘，被检侧对象歌据通道数据预处理严sic

5、s，u洲结果输出缺陷智能识别特征提取圈2超声波匆能检洲系统工作流粗第二部分科研交流篇1193系统的设计与买现3.1系统的硬件甚础121系统硬件是基于AtmelAT91M55800A微处理器进行设计的。AT91MS5800A是基于ARM7TDMI核的16/32位徽控制器.其处理器核为高性能的32位RISC体系结构，具有高密度的16位指令集和极低的功耗，片内集成了SKBSRAM、向量中断控制器VIC、先进电源管理控制器APMC和完全可编程的外部总线接口EBI,具有3个USART,58个可编程1/O线、6通道16位定时器/计数器,8通道10位ADC和2路10位DAC,为各种超低功耗应用提

6、供了一种高度灵活且性价比高的解决方案。图3是该系统的硬件结构框图。硬件设计采用了结构化、模块化的设计思想，系统采用申口总线技术，数据通过探伤设备与通信接口的文换，经MCU处理后通过专家系统的分析与判断，并得出判断结果，实现探伤设备的智能诊断功能.FLASH存储器存储嵌人式操作系统、应用程序以及其他重要数据;SRAM存储临时数据。圈3硬件结构棍圈3.2系统软件设计方案1超声波智能检测软件的组成[U1超声波智能检侧系统我们运用VisualC十+6.0开发了一个超声波智能检侧软件。该软件采用Windows应用程序的文档一一视图结构，界面友好，操作简单，具有较强的通用性。软件的组1数叭成如

7、图4所示神据信特陷图经号征智形数据预处理模块完成读取超声检测数据、对数据进行预网降提能显处零均值化、抑制界面反射回波、补偿超声波衰减等工作，在络嗓取识示理摸棋棋别摸软件中用文件IUTSView.cpp来实现这一功能.数据的预模块块块模块处理对信号进行初步调理，为信号的进一步处理打下基础。块块信号降噪模块针对信号中存在的电噪声与结构噪声.运用信号处理方法对其进行抑制.电噪声用小波变换的方圈4匆能检训软件的组成法进行抑制，文件Wavedata.h,Wavelet.epp,