[发明专利]基于FPGA的钢丝绳无损探伤数据采集系统及其方法

说明书

本发明公开了一种基于FPGA的钢丝绳无损探伤数据采集系统及其方法，解决了目前钢丝绳无损探伤数据传输不同步易造成误差的弊端，其技术方案要点是包括有若干沿钢丝绳径向分布同步进行漏磁检测的磁通门传感器、根据钢丝绳空间位置产生定位脉冲的空域定位脉冲器、耦接于磁通门传感器及空域定位脉冲器以进行数据采集与分析的FPGA芯片；还包括有耦接于FPGA芯片以进行操作设置的上位机，本发明的一种基于FPGA的钢丝绳无损探伤数据采集系统及其方法，各路磁通门数据采集模块能同时并行运行，提高系统检测的精确性、准确性和实时性。

技术领域

本发明涉及钢丝绳无损探伤技术，特别涉及一种基于FPGA的钢丝绳无损探伤数据采集系统及其方法。

背景技术

钢丝绳具有强度高、弹性好、工作平稳可靠、承受动载和过载能力强等许多特点，在煤炭、冶金、交通、旅游等行业得到广泛应用。在使用过程中，钢丝绳会发生不同程度的各种损伤，如果不能及时检测出损伤严重的钢丝绳并及时更换，将会存在重大安全隐患。为了保证钢丝绳的使用安全，需要使用无损探伤仪对钢丝绳的状态进行无损探伤检测。

目前钢丝绳无损探伤装置对数据进行采集时，各路传感器多采用串行顺序执行，各路数据的同步性难以保证，易造成数据错位，将会对后续分析带来极大的误差，甚至造成误判或漏判。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于FPGA的钢丝绳无损探伤数据采集系统及其方法，能同时并行运行，提高系统检测的精确性、准确性和实时性。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种基于FPGA的钢丝绳无损探伤数据采集系统，包括有若干沿钢丝绳径向分布同步进行漏磁检测的磁通门传感器、根据钢丝绳空间位置产生定位脉冲的空域定位脉冲器、耦接于磁通门传感器及空域定位脉冲器以进行数据采集与分析的FPGA芯片；还包括有耦接于FPGA芯片以进行操作设置的上位机；

所述FPGA芯片包括有耦接于上位机以进行控制处理的主控模块、若干并行采集获取磁通门传感数据的磁通门数据采集模块、耦接于空域定位脉冲器以对脉冲信号进行采集及计数的空域定位脉冲计数模块；所述主控模块接收并响应于所述磁通门数据采集模块采集获取的磁通门传感数据及空域定位脉冲计数模块采集获取的脉冲数据。

作为优选，所述FPGA芯片还包括有耦接于磁通门数据采集模块及空域定位脉冲计数模块以进行数据缓冲并传输至所述主控模块的缓冲模块。

作为优选，所述缓冲模块为32位先入先出缓冲模块。

作为优选，所述主控模块包括有耦接于磁通门数据采集模块及空域定位脉冲计数模块的设备参数设置单元、耦接于上位机以进行信号传输的上位机接口单元。

作为优选，所述上位机与所述FPGA芯片之间为有线连接或蓝牙无线连接。

作为优选，还包括有对采集数据进行存储的SD卡数据存储器，所述主控模块还包括有耦接于SD卡数据存储器以进行数据存储传输的数据存储单元。

作为优选，还包括有耦接于磁通门传感器与磁通门数据采集模块之间进行信号模数转换的A/D转换器；所述A/D转换器、磁通门数据采集模块设置有若干且均与所述磁通门传感器一一对应。

一种基于FPGA的钢丝绳无损探伤数据采集方法，包括有以下步骤：

在FPGA芯片上创建主控模块，用于实现系统的主控；在FPGA芯片上例化若干个并行运行的磁通门数据采集模块；

磁通门数据采集模块并行运行，将磁通门传感器采集数据经A/D转换后的数字信号写入先进先出缓存模块，供主控模块读取；

在FPGA芯片上例化一个空域定位脉冲计数模块，实时捕获钢丝绳空域定位器产生的钢丝绳空间位置定位脉冲；