基于DSP的海底输油管道定位检测数采系统的研制

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本文研制了基于DSP的海底输油管道缺陷漏磁定位检测系统。本系统的硬件电路以高性能DSP芯片为核心,分为信号预处理模块、A/D转换模块、FPGA模块和DSP信号处理模块。前端电路首先对信号进行通道选择,放大并硬件滤波,提纯信号,经过高速A/D转换后进入FIFO,DSP芯片读取并存储数据,经过去噪之后,提取信号特征值,并与标准缺陷比对,通过PCI总线将比对结果上传给智能检测机器人的CPU工控机PC104。系统中采用FPGA芯片,在其中实现了FIFO和逻辑控制电路,大大简化了电路结构,并为整个电路的时序同步提供了方便。 在数字信号处理软件中,为实现缺陷的定量测量,本文运用小波理论研究了漏磁信号的去噪方法,选用了Daubechies家族db4小波,对信号进行分解和重构,很好的去除了高频噪声。给出了缺陷漏磁信号的特征值的提取算法,并提出了基于BP神经网络对缺陷特征值进行训练,以确定特征值与缺陷形状之间的对应关系,从而实现缺陷信号自动识别的方法。利用缺陷数据库对BP神经网络进行了样本学习,并采用训练好的网络结构对有限元仿真的结果进行自动识别,取得了良好的效果。
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