硕士学位论文-基于fpga的远程温度和图像监控系统

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1、江苏大学硕士学位论文基于FPGA的远程温度和图像监控系统姓名：陈震申请学位级别：硕士专业：电气工程指导教师：赵不贿;朱同年20060601江苏大学工程硕士学位论文摘要随着经济的发展，电力工业得到迅速发展，为了保持电力系统的良好运行，许多关键的设备要实现监控。由于大多数关键设备运行时，现场环境比较恶劣，不方便工作人员现场勘查和测量，因此要实现少人或无人监控。远程电力监控系统能够实现实时准确的了解电力部门的情况，并及时做出反应。当前采集监控系统正逐步向数字化、小型化、网络化和综合化发展，并要求具有良好的扩展性。随着计算机技术和嵌入式技术的发展，嵌入式操作系统和大规模现场可编程器

2、件(FPGA)的普及为远程电力监控系统技术发展提供了新的方向。为了能够对电厂或电站的关键设备进行定时或实时图像和温度采集监控，本课题以FPGA为核-11,，设计了一种基于FPGA的嵌入式图像与温度采集监控系统。该系统利用图像传感器和红外测温模块采集图像和温度，采用FPGA技术进行参数采集模块设计，以高性能软核嵌入式处理器(NiosII)和嵌入式}tClinux操作系统为核心进行软件设计。并通过总线将图像和温度数据发送到上位机供工作人员观察分析。这使得本系统相对传统的基于Pc机的图像采集系统来说，不仅功能完善，而且具有体积小，成本低的优势。论文重点介绍了以下几个部分：课题的背

3、景介绍；系统的硬件设计，包括以FPGA、外围存储器、接口、USB摄像头和红外测温模块；FPGA内部功能模块(CPU等)设计：系统应用程序设计，包括图像数据采集程序、远程通讯程序、红外测温程序及LCD显示程序等，并在Altera公司的开发板上进行了验证。最后对本课题作了总结，展望了未来的发展趋势。与其他图像和温度监控系统不同的是本系统使用了以FPGA为核心的设计方案，这样不仅实现了系统的性价比最优化，还具有良好的扩展性。关键词：远程监控系统，温度测量，图像监视，FPGA，嵌入式系统，Nios11处理器，!aClinux操作系统江苏大学工程硕士学位论文ABSTRACTAlong

4、withthedevelopmentoftheeconomy，theelectricpowerindustrygetsaquickdevelopmenkforkeepingthegoodmovementoftheelectricpowersystem，manyequipmentsofkeyswanttobesupervised．Becausewhenmostkeyequipmentscirculate，theworsespotenvironmentcauseinconvenienceofthespotcheckingandmeasurementforstaffmember，

5、littlepersonorunmannedpersonsuggestedbecarriedout．Thelongrangeelectricpowersupervisionsystemcanaccuratelyknowthecircumstanceofelectricpowersectionatanytime，anddoareactionintime．Atpresentthedevelopmentofthecollectionandsupervisionsystemisgraduallyturningtowardthenumeral，smallsize，thenetwork

6、，complexionandgoodexpandingturn．Alongwiththedevelopmentofcomputertechnologyandtheembeddedtechnique．theuniversalityoftheembeddedoperationsystemandlarge—scalefieldprogrammablegatearray(FPGA)provideanewdirectionfortechniquedevelopmentinthesupervisionsystemofthelongrangeelectricpower．Tobeablet

7、ocalryonsupervisioninthepictureandtemperaturecollectionatanytimeandontimetothekeyequipmentsofthepowerfactoryorelectricitystation．UsingFPGAascore，thisprojectdesignakindoftheembeddedsupervisionsystemofpictureandtemperaturecollectionbasedonFPGA．Thesystemdesigncol