基于FPGA的分布式光纖測溫系統(tǒng)數(shù)據(jù)處理技術研究
發(fā)布時間:2022-02-12 11:45
分布式光纖測溫系統(tǒng)數(shù)據(jù)處理部分包括采集和濾波,采集卡的采樣率和濾波的效果直接決定了測溫系統(tǒng)的性能好壞,F(xiàn)在市面上測溫系統(tǒng)的后端采集濾波部分大多數(shù)使用采集卡加上上位機的組合。雖然其結(jié)構簡單,易于實現(xiàn),但是采集卡的頻率較低,會降低系統(tǒng)的空間分辨率。采樣頻率高的板卡則價格昂貴,經(jīng)濟性較差。對測溫系統(tǒng)而言,采集的是整根傳感光纖的數(shù)據(jù),由于數(shù)據(jù)量大,傳輸?shù)缴衔粰C所需時間較長,而且上位機對大量的數(shù)據(jù)進行累加平均的速度較慢,影響了整個系統(tǒng)的測量時間。針對上述問題,本文設計了一套高速采集處理系統(tǒng)對分布式光纖測溫系統(tǒng)進行數(shù)據(jù)的采集和處理,具體工作如下:首先闡述了測溫系統(tǒng)的基本原理,再結(jié)合系統(tǒng)結(jié)構描述了測溫系統(tǒng)的各項性能指標;然后以FPGA為核心設計了高速采集、實時存儲、并行計算為一體的采集處理系統(tǒng),其采集頻率可達到100MHz,單次測量時間不到2s;最后搭建測溫系統(tǒng)進行測試。在室溫25℃的條件下,將總長2km的傳感光纖尾端200米處的一段置于溫度為70℃的環(huán)境對測溫系統(tǒng)的性能進行測試。經(jīng)不同次數(shù)的濾波處理后,最后得到溫度最佳測量值為69.7℃,誤差為0.3℃。實驗結(jié)果表明,系統(tǒng)對溫度敏感度高,實時性強,...
【文章來源】:長春理工大學吉林省
【文章頁數(shù)】:60 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
光纖傳感簡易工作流程
電纜隧道應用測溫系統(tǒng)
地鐵隧道中應用光纖測溫(3)在核電站監(jiān)測中的應用
【參考文獻】:
期刊論文
[1]基于FPGA和DDR3 SDRAM的大規(guī)模查找表設計與實現(xiàn)[J]. 梁晨,趙邦信. 電子器件. 2017(04)
[2]基于FPGA的多通道大容量FIFO設計[J]. 徐洋洋. 電子測量技術. 2017(08)
[3]數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)中SDRAM控制器的FPGA設計[J]. 雷能芳. 電子設計工程. 2017(15)
[4]基于FPGA的SDRAM乒乓讀寫操作設計[J]. 楊會建,田成軍,楊志娟,廖醒宇,楊陽. 長春理工大學學報(自然科學版). 2015(02)
[5]光纖傳感技術的發(fā)展與應用[J]. 杜志泉,倪鋒,肖發(fā)新. 光電技術應用. 2014(06)
[6]激光波長對拉曼散射水溫遙感系統(tǒng)測溫精度及探測深度的影響[J]. 任秀云,田兆碩,孫蘭君,付石友. 物理學報. 2014(16)
[7]分布式光纖測溫技術綜述[J]. 于海鷹,李琪,索琳,袁曉寧,魏謙. 光學儀器. 2013(05)
[8]基于FPGA的數(shù)字信號處理的算法淺析[J]. 黃靖淇. 電子制作. 2013(12)
[9]基于累加法的高斯白噪聲性能分析[J]. 張小乾,王凌,姚遠程,林華. 太赫茲科學與電子信息學報. 2013(02)
[10]基于拉曼光譜散射的新型分布式光纖溫度傳感器及應用[J]. 王劍鋒,劉紅林,張淑琴,余向東,孫忠周,金尚忠,張在宣. 光譜學與光譜分析. 2013(04)
博士論文
[1]分布式光纖拉曼溫度傳感系統(tǒng)信號處理及性能提升[D]. 王宗良.山東大學 2015
[2]基于拉曼散射的分布式光纖火災預警方法、技術研究及實現(xiàn)[D]. 張悅.中北大學 2011
碩士論文
[1]基于FPGA的高速信號采集[D]. 林思苗.西南交通大學 2017
[2]基于拉曼散射的光纖測溫系統(tǒng)的改進與優(yōu)化[D]. 艾幕.大連海事大學 2017
[3]基于拉曼散射的光纖測溫系統(tǒng)設計與研究[D]. 金祁平.大連海事大學 2017
[4]分布式光纖測溫系統(tǒng)的自校準與空間特性研究[D]. 黃俊.昆明理工大學 2017
[5]基于拉曼散射的分布式光纖測溫系統(tǒng)的設計與優(yōu)化[D]. 費芹.中國科學技術大學 2016
[6]分布式拉曼光纖溫度傳感系統(tǒng)性能提升方法研究[D]. 江海峰.合肥工業(yè)大學 2016
[7]分布式光纖測溫系統(tǒng)的研制與校準研究[D]. 景霞.昆明理工大學 2016
[8]基于拉曼散射效應的分布式光纖測溫系統(tǒng)研究[D]. 朱海鵬.重慶大學 2015
[9]基于拉曼散射的分布式光纖溫度傳感系統(tǒng)去噪算法研究[D]. 曹文峰.合肥工業(yè)大學 2015
[10]應用于FPGA的鎖相環(huán)設計研究[D]. 申紅偉.西安電子科技大學 2015
本文編號:3621657
【文章來源】:長春理工大學吉林省
【文章頁數(shù)】:60 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
光纖傳感簡易工作流程
電纜隧道應用測溫系統(tǒng)
地鐵隧道中應用光纖測溫(3)在核電站監(jiān)測中的應用
【參考文獻】:
期刊論文
[1]基于FPGA和DDR3 SDRAM的大規(guī)模查找表設計與實現(xiàn)[J]. 梁晨,趙邦信. 電子器件. 2017(04)
[2]基于FPGA的多通道大容量FIFO設計[J]. 徐洋洋. 電子測量技術. 2017(08)
[3]數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)中SDRAM控制器的FPGA設計[J]. 雷能芳. 電子設計工程. 2017(15)
[4]基于FPGA的SDRAM乒乓讀寫操作設計[J]. 楊會建,田成軍,楊志娟,廖醒宇,楊陽. 長春理工大學學報(自然科學版). 2015(02)
[5]光纖傳感技術的發(fā)展與應用[J]. 杜志泉,倪鋒,肖發(fā)新. 光電技術應用. 2014(06)
[6]激光波長對拉曼散射水溫遙感系統(tǒng)測溫精度及探測深度的影響[J]. 任秀云,田兆碩,孫蘭君,付石友. 物理學報. 2014(16)
[7]分布式光纖測溫技術綜述[J]. 于海鷹,李琪,索琳,袁曉寧,魏謙. 光學儀器. 2013(05)
[8]基于FPGA的數(shù)字信號處理的算法淺析[J]. 黃靖淇. 電子制作. 2013(12)
[9]基于累加法的高斯白噪聲性能分析[J]. 張小乾,王凌,姚遠程,林華. 太赫茲科學與電子信息學報. 2013(02)
[10]基于拉曼光譜散射的新型分布式光纖溫度傳感器及應用[J]. 王劍鋒,劉紅林,張淑琴,余向東,孫忠周,金尚忠,張在宣. 光譜學與光譜分析. 2013(04)
博士論文
[1]分布式光纖拉曼溫度傳感系統(tǒng)信號處理及性能提升[D]. 王宗良.山東大學 2015
[2]基于拉曼散射的分布式光纖火災預警方法、技術研究及實現(xiàn)[D]. 張悅.中北大學 2011
碩士論文
[1]基于FPGA的高速信號采集[D]. 林思苗.西南交通大學 2017
[2]基于拉曼散射的光纖測溫系統(tǒng)的改進與優(yōu)化[D]. 艾幕.大連海事大學 2017
[3]基于拉曼散射的光纖測溫系統(tǒng)設計與研究[D]. 金祁平.大連海事大學 2017
[4]分布式光纖測溫系統(tǒng)的自校準與空間特性研究[D]. 黃俊.昆明理工大學 2017
[5]基于拉曼散射的分布式光纖測溫系統(tǒng)的設計與優(yōu)化[D]. 費芹.中國科學技術大學 2016
[6]分布式拉曼光纖溫度傳感系統(tǒng)性能提升方法研究[D]. 江海峰.合肥工業(yè)大學 2016
[7]分布式光纖測溫系統(tǒng)的研制與校準研究[D]. 景霞.昆明理工大學 2016
[8]基于拉曼散射效應的分布式光纖測溫系統(tǒng)研究[D]. 朱海鵬.重慶大學 2015
[9]基于拉曼散射的分布式光纖溫度傳感系統(tǒng)去噪算法研究[D]. 曹文峰.合肥工業(yè)大學 2015
[10]應用于FPGA的鎖相環(huán)設計研究[D]. 申紅偉.西安電子科技大學 2015
本文編號:3621657
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