[实用新型]基于FPGA和ARM的燃气泄漏失火无人机智能监测与处理系统

权利要求书

1.基于FPGA和ARM的燃气泄漏失火无人机智能监测与处理系统，其特征在于：采用无人机作为搭载系统平台，包括ARM开发板、图像处理单元、通信单元、红外传感单元、定位单元和自控阀门；

所述ARM开发板，用于接收红外传感单元采集到的烟雾数据以及图像处理单元传递的图像数据，并根据烟雾数据和图像数据控制自控阀门的开闭；

所述图像处理单元包含CMOS图像传感器、SDRAM以及FPGA芯片，所述CMOS图像传感器将采集到的数据传输至FPGA，所述FPGA芯片用于对采集到的图像数据进行处理，FPGA和ARM通过外部总线连接，FPGA将处理后的数据传输给ARM芯片，并将处理后的数据存入SDRAM；

所述通信单元采用4G通信模块，用于通过4G网络与后台服务器连接，并通过USB接口与ARM芯片进行数据通信；

所述红外传感单元包括与ARM相连接的红外传感器，用于采集烟雾数据；

所述定位单元包括与ARM相连接的北斗差分定位模块和定位天线；

所述自控阀门，用于接收ARM发送的使能信号，通过开闭阀门控制灭火装置；

所述无人机，采用电子围栏系统，用于动态实时生成安全边界，接收定位信息并根据定位信息悬停在燃气泄漏失火区域上空。

2.根据权利要求1所述的基于FPGA和ARM的燃气泄漏失火无人机智能监测与处理系统，其特征在于：ARM选用S5P6818芯片，FPGA选用EP4CE30F23C8N芯片，所述通信单元选用U8300C。

3.根据权利要求2所述的基于FPGA和ARM的燃气泄漏失火无人机智能监测与处理系统，其特征在于：S5P6818外部总线的数据线DATA[0:31]，地址线ADDR[1:4]，读写信号nOE,nWE，片选信号nGCS3连接到FPGA的I/O管脚；

SDRAM的SD_CLK连接FPGA的PIN_U1；SD_CKE连接FPGA的PIN_V2；BA0和BA1分别连接FPGA的PIN_P4和PIN_P3；SDRAM的SD_CS,SD_WE,SD_CAS,SD_RAS分别连接FPGA的PIN_P5,PIN_N5,PIN_P7,PIN_P6；SDRAM的P_A0～P_A11分别连接FPGA的PIN_R5,PIN_T5,PIN_T4,PIN_T3,PIN_V3,PIN_V4,PIN_AA1,PIN_Y1,PIN_Y2,PIN_W1,PIN_R7,PIN_W2；SDRAM的P-D0～P-D15分别连接FPGA的P-L7,P-L6,P-M7,P-M6,P-M5,P-M4,P-M3,P-N7,P-R1,P-R2,P-P1,P-P2,P-N1,P-N2,P-M1和P-M2；

U8300C通过USB接口与S5P6818主控芯片连接；U8300C通过USIM接口与SIM卡连接；USIM_DATA、USIM_VCC、USIM_CLK、USIM_RESET分别与S5P6818芯片的SIM_DATA、SIM_VCC、SIM_CLK、SIM_RST连接；MCU_GPIO1与S5P6818 ARM开发板上的MCU_CAM1_D3引脚连接；

CMOS与FPGA芯片EP4CE30F23C8N的引脚连接：CMOS的时钟信号引脚SCL 连接FPGA的PIN_B2；CMOS的时钟使能信号引脚PCLK连接PIN_D2；CMOS的行信号和场信号引脚HREF和VSYNC分别连接FPGA的PIN_C1和PIN_C2；CMOS的D0～D7分别连接FPGA的PIN_H7,PIN_H8,PIN_G3,PIN_G4,PIN_G5,PIN_F1,PIN_F2,PIN_E1；CMOS的数据使能信号SDA连接FPGA的PIN_B1。