本文關(guān)鍵詞：機器視覺的輸送帶縱向撕裂故障檢測系統(tǒng)信號采集器的研究

  更多相關(guān)文章： 輸送帶 縱向撕裂 信號采集器 線陣CMOS傳感器 FPGA 故障檢測

【摘要】：帶式輸送機是一種現(xiàn)代化生產(chǎn)中連續(xù)運輸設(shè)備,具有運量大、運距遠、能耗小、裝卸方便、適合于散料運輸?shù)葍?yōu)點,已廣泛應(yīng)用于煤炭、礦山、港口、電力、冶金、化工等領(lǐng)域。輸送帶是帶式輸送機的牽引和承載的關(guān)鍵部件。由于輸送帶長期在惡劣環(huán)境下使用、帶式輸送機安裝調(diào)整不當、落料點落料不正等原因,會產(chǎn)生跑偏、損傷和縱向撕裂等表面故障。如果輸送帶表面故障得不到及時檢測和處理,會發(fā)生重大斷帶和縱向撕裂安全事故,造成停產(chǎn)、運輸物料的損耗、設(shè)備的損壞和人員傷亡,嚴重影響安全生產(chǎn)。為了保證帶式輸送機運輸?shù)陌踩?需要研制一種機器視覺的輸送帶縱向撕裂故障檢測系統(tǒng),實現(xiàn)對輸送帶表面故障的在線檢測,避免重大安全事故的發(fā)生。本文針對機器視覺的輸送帶縱向撕裂故障檢測系統(tǒng)信號采集器進行了研究。提出了一種機器視覺的輸送帶縱向撕裂故障檢測系統(tǒng)信號采集器的設(shè)計方案,包括線陣CMOS傳感器模塊、信號采集控制模塊和信號處理傳輸模塊。設(shè)計了信號采集器的硬件電路和相應(yīng)的軟件,采用線陣CMOS傳感器ELIS-1024設(shè)計了CMOS傳感器模塊；采用Xilinx公司的FPGA XC3S500e芯片設(shè)計了信號采集控制模塊,采用VHDL語言編寫了 FPG A程序；采用TI公司的DSP TMS320C6748芯片畢計了信號處理傳輸模塊,采用C語言編寫DSP程序；制定了基于TCP/IP的信號采集器通信協(xié)議,采用C語言編寫了信號采集器通信軟件；在LabView環(huán)境下,采用圖形化編程G語言編寫了上位機軟件,實現(xiàn)了輸送帶圖像的檢測、處理和顯示等功能。搭建了機器視覺的輸送帶縱向撕裂故障檢測系統(tǒng)信號采集器的實驗平臺,并進行了實驗,實驗結(jié)果表明,該信號采集器實現(xiàn)了線陣CMOS傳感器信號的采集、處理和傳輸功能。本課題研制的信號采集器具有采集圖像質(zhì)量好、可靠性高、組網(wǎng)方便等優(yōu)點,可以用于機器視覺的輸送帶縱向撕裂故障檢測系統(tǒng)中,實現(xiàn)對輸送帶表面圖像進行采集、處理和傳輸?shù)墓δ?避免重大斷帶和縱向撕裂安全事故的發(fā)生、設(shè)備的損壞、停產(chǎn)和人員傷亡,減少運輸物料的損耗和經(jīng)濟損失,提高生產(chǎn)效率,具有顯著經(jīng)濟和社會效益,在煤炭、礦山、港口、電力、冶金、化工等領(lǐng)域使用輸送帶場合中具有廣泛應(yīng)用前景。
【關(guān)鍵詞】：輸送帶 縱向撕裂 信號采集器 線陣CMOS傳感器 FPGA 故障檢測
【學(xué)位授予單位】：天津工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TH222;TP274.2
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第一章 緒論9-13
• 1.1 課題國內(nèi)外研究現(xiàn)狀9-11
• 1.2 課題研究的目的和意義11-12
• 1.3 課題主要研究內(nèi)容12-13
• 第二章 機器視覺的輸送帶縱向撕裂故障檢測系統(tǒng)及其信號采集器的設(shè)計方案13-17
• 2.1 機器視覺的輸送帶縱向撕裂故障檢測系統(tǒng)設(shè)計方案13-14
• 2.2 信號采集器設(shè)計方案14-15
• 2.3 本章小結(jié)15-17
• 第三章 信號采集器硬件電路設(shè)計17-39
• 3.1 線陣CMOS傳感器模塊硬件電路設(shè)計17-25
• 3.1.1 圖像傳感器簡介17-18
• 3.1.2 圖像傳感器選型18-21
• 3.1.3 CMOS傳感器驅(qū)動方式介紹21-22
• 3.1.4 線陣CMOS傳感器電路設(shè)計22-23
• 3.1.5 信號調(diào)理電路設(shè)計23-24
• 3.1.6 電源電路24-25
• 3.2 信號采集控制模塊硬件電路設(shè)計25-31
• 3.2.1 模數(shù)轉(zhuǎn)換電路設(shè)計26-28
• 3.2.2 數(shù)據(jù)采集控制電路設(shè)計28-31
• 3.3 數(shù)據(jù)處理傳輸模塊電路設(shè)計31-37
• 3.3.1 TMS320C6748芯片簡介31-32
• 3.3.2 DSP硬件電路設(shè)計32-37
• 3.4 本章小結(jié)37-39
• 第四章 信號采集器軟件設(shè)計39-55
• 4.1 信號采集器軟件設(shè)計方案39-40
• 4.2 FPGA軟件設(shè)計40-48
• 4.2.1 時鐘模塊軟件設(shè)計41-42
• 4.2.2 ELIS-1024驅(qū)動時序產(chǎn)生模塊軟件設(shè)計42-44
• 4.2.3 LTC2227驅(qū)動時序產(chǎn)生模塊軟件設(shè)計44
• 4.2.4 數(shù)據(jù)“乒乓”存儲模塊軟件設(shè)計44-47
• 4.2.5 DSP與FPGA總線接口模塊軟件設(shè)計47-48
• 4.3 DSP軟件設(shè)計48-54
• 4.3.1 DSP軟件設(shè)計方案49-50
• 4.3.2 DSP初始化模塊軟件設(shè)計50
• 4.3.3 數(shù)據(jù)讀取模塊軟件設(shè)計50-54
• 4.4 本章小結(jié)54-55
• 第五章 信號采集器通信軟件設(shè)計55-61
• 5.1 TCP/IP協(xié)議結(jié)構(gòu)55-56
• 5.2 信號采集器數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議56-57
• 5.3 信號采集器通信軟件設(shè)計57-60
• 5.3.1 設(shè)備驅(qū)動程序模塊軟件設(shè)計58
• 5.3.2 通信軟件應(yīng)用程序模塊軟件設(shè)計58-60
• 5.4 本章小結(jié)60-61
• 第六章 上位機軟件設(shè)計61-67
• 6.1 上位機軟件設(shè)計方案61
• 6.2 上位機軟件程序設(shè)計61-65
• 6.2.1 網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)接收模塊程序設(shè)計61-62
• 6.2.2 數(shù)據(jù)小端模式重組模塊程序設(shè)計62-63
• 6.2.3 數(shù)據(jù)包重組模塊程序設(shè)計63-64
• 6.2.4 數(shù)據(jù)顯示模塊程序設(shè)計64
• 6.2.5 上位機軟件顯示界面64-65
• 6.3 本章小結(jié)65-67
• 第七章 實驗及結(jié)果分析67-77
• 7.1 實驗平臺的搭建67-68
• 7.2 信號采集器硬件測試68
• 7.3 信號采集器軟件與通信軟件測試68-73
• 7.4 上位機軟件測試73
• 7.5 實驗及結(jié)果分析73-76
• 7.6 本章小結(jié)76-77
• 第八章 總結(jié)與展望77-79
• 8.1 總結(jié)77
• 8.2 展望77-79
• 參考文獻79-83
• 發(fā)表論文和參加科研情況83-85
• 致謝85

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 李澤潭;苗長云;李現(xiàn)國;曾慶鍇;;基于機器視覺的輸送帶破損檢測算法[J];天津工業(yè)大學(xué)學(xué)報;2014年03期

2 張黎;蔡亮;;基于LabVIEW的虛擬信號發(fā)生器的設(shè)計與實現(xiàn)[J];國外電子測量技術(shù);2014年01期

3 徐永峰;楊彥利;苗繼軍;張學(xué)忠;苗長云;;煤礦輸送帶視覺在線監(jiān)測系統(tǒng)研究[J];煤礦機電;2013年04期

4 孫鑫明;苗長云;白華;楊彥利;劉陽;;基于ARM和FPGA的高擴展性超聲檢測模塊設(shè)計與實現(xiàn)[J];電子技術(shù)應(yīng)用;2012年10期

5 楊彥利;苗長云;亢伉;;基于機器視覺的礦用輸送帶在線監(jiān)測技術(shù)[J];礦山機械;2012年08期

6 唐艷同;喬鐵柱;牛r，

本文編號：632142