一种基于FPGA的钢丝绳芯输送带X光探测器采集控制与信号处理装置制造方法及图纸
【技术实现步骤摘要】
一种基于FPGA的钢丝绳芯输送带X光探测器采集控制与信号处理装置
本专利技术具体涉及光电检测技术与系统及安全检测与监控领域的一种基于FPGA实现的输送带钢丝绳芯X光探测器的采集控制与信号处理装置。
技术介绍
钢丝绳芯输送带是带式输送机牵引和运载的重要部件，已广泛应用于煤炭、矿山、港口、电力、冶金、化工等领域。在使用过程中，由于钢丝绳芯输送带载荷量增加，被废钢铁或矸石等异物或障碍物划伤，长期在恶劣环境下使用使输送带老化，输送机的安装调整不当，钢丝绳芯接头搭接和硫化不好等原因而产生钢丝绳芯断裂、划伤、锈蚀、接头伸长等故障，一旦发生故障将会造成重大断带安全事故而停产，运输物料的损耗，设备的损坏，巨大的经济损失和人员伤亡，严重影响安全生产。“输送带钢丝绳芯X光在线监测装置”是采用X光无损探测技术研制的在线检测输送带内钢丝绳芯故障的安全无损检测装置。该装置能够远程在线检测输送带钢丝绳芯图像，实时存储和显示钢丝绳芯图像，对钢丝绳芯图像进行处理与分析，发现钢丝绳芯断裂、划伤、锈蚀、接头伸长或接头搭接不规范和钢丝绳芯与橡胶分离(脱胶)等故障，及时报警，给出性能分析结果，具有技术先...
【技术保护点】
一种基于FPGA的钢丝绳芯输送带X光探测器采集控制与信号处理装置，其特征在于：所述采集控制与信号处理装置包括指令响应与核心调度模块、光电转换控制模块、信号采集控制模块、帧格式整理模块、帧平均模块、Flash读写控制模块、数据校正与均匀化处理模块、数据缓存模块以及总线时序变换模块：指令响应与核心调度模块实现对ARM所给指令进行识别、翻译并指挥FPGA进行动作响应；光电转换控制模块实现对光电转换装置的时序控制，从而将X光信号转化为电信号；信号采集控制模块实现对信号采集装置的时序控制，从而对光电转换信号进行采集；帧格式整理模块实现将采集到的N路并行数据整理为符合一帧顺序格式的串行...
【技术特征摘要】
1.一种基于FPGA的钢丝绳芯输送带X光探测器采集控制与信号处理装置，其特征在于：所述采集控制与信号处理装置包括指令响应与核心调度模块、光电转换控制模块、信号采集控制模块、帧格式整理模块、帧平均模块、Flash读写控制模块、数据校正与均匀化处理模块、数据缓存模块以及总线时序变换模块：指令响应与核心调度模块实现对ARM所给指令进行识别、翻译并指挥FPGA进行动作响应；光电转换控制模块实现对光电转换器的时序控制，从而将X光信号转化为电信号；信号采集控制模块实现对信号采集装置的时序控制，从而对光电转换信号进行采集；帧格式整理模块实现将采集到的N路并行数据整理为符合一帧顺序格式的串行数据，N为正整数；帧平均模块实现对K帧数据计算平均值，以消除噪声影响，得到准确的校正系数，K为正整数；Flash读写控制模块实现对校正系数、光电转换器数量及增益值的存储与读取；数据校正与均匀化处理模块实现对由皮带弧度与光电转换像元非一致性造成的数据偏差进行补偿；数据缓存模块实现对采集数据与校正数据的缓冲与暂存，以便输出到ARM；总线时序变换模块实现FPGA与ARM的总线匹配与数据交互；其中，所述指令响应与核心调度模块利用Case语句通过实时判断8位指令信号电平实现共9种外部指令响应与动作调度操作，包括：收到8比特指令字节“00000000”，则不执行任何动作，采集控制与信号处理装置处于复位状态；收到8比特指令字节的低3位为“000”，且高5位非全零，则将高5位数值作为光电转换器的数量值存入Flash，并初始化光电转换器数量变量，操作完毕输出动作执行完毕确认脉冲；收到8比特指令字节的低3位为“001”，则将高5位数值作为光电转换器的增益值存入Flash，并初始化光电转换器增益变量，操作完毕输出动作执行完毕确认脉冲；收到8比特指令字节“00000010”，则将格式整理及取平均后的一帧采样数据作为关光校正系数存入Flash，操作完毕输出动作执行完毕确认脉冲；收到8比特指令字节“00000011”，则将格式整理及取平均后的一帧采样数据作为开光校正系数存入Flash，操作完毕输出动作执行完毕确认脉冲；收到8比特指令字节“00000100”，则读取Flash中的光电转换器数量值、增益值、一帧开光校正系数和一帧关光校正系数，初始化...
【专利技术属性】
技术研发人员：苗长云，戈立军，李现国，张立东，王榆生，
申请(专利权)人：天津工业大学，天津市恒一机电科技有限公司，
类型：发明
国别省市：天津;12
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