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基于红外探测技术的翻车机报警系统研究

党会  
【摘要】: 散状物料(煤炭、矿石等)运输在煤矿工业、散货码头等是最基本的生产环节,在该环节中存在着安全隐患,应予以高度重视。针对煤矿工业、火电厂、焦化厂、散货码头等时常发生的“活埋”事故,本文根据被动式红外探测原理,采用IRCCD+CPLD+DSP的结构研究设计了翻车机报警系统,实现了红外图像的实时采集、处理及显示,从而对翻车机内的生命目标进行识别报警。 本系统主要包括图像采集、图像处理、显示及报警等几个模块。以CPLD为控制核心的图像采集模块,应用SAA7111A视频处理芯片完成了图像的模数转换,应用双口RAM实现了图像矩阵的实时存储,应用CPLD完成了时序的同步控制;在对红外图像采集与处理中,要求处理系统具有较高的实时性和通用性,本文正是从这些要求出发,在充分借鉴以往图像处理平台设计经验的基础上,以TI公司生产的性能相对较高的数字信号处理器TMS320C6416为图像处理模块的核心器件对红外图像进行了增强、分割、特征提取等操作,实现了对翻车机内生命目标的探测识别;以555触发器为核心的声光报警延时电路实现了本系统的报警功能。 本文设计了各主要器件的外围接口电路,设计了DSP的外扩FLASH缓存,保证系统断电后再上电的正常运行。此外,还利用DSP的多通道缓冲串口MScBSP模拟了I2C总线接口,完成了对SAA7111A的初始化。在软件编程方面,本文主要应用QuartusⅡ实现了对时序的仿真,采用MATLAB7.0对红外图像进行一系列处理,在CCS软件平台下,对DSP进行初始化编程及数据存储空间分配。在充分分析实验结果的基础上,验证了系统的可行性及实用性。 最后,对本系统的设计和研究成果进行了总体概述,并针对本文存在的不足,对未来的研究及课题发展趋势做了展望。


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