基于FPGA和DSP的擦傷檢測系統(tǒng)設計與實現(xiàn).pdf

1、列車車輪踏面擦傷檢測是鐵路安全檢測的一個重要組成部分。車輪踏面擦傷是由于列車在運行過程中的緊急制動等情況下產(chǎn)生的踏面的損傷，它嚴重的影響了列車的安全運行，所以及時有效的檢測出車輪擦傷具有重要的現(xiàn)實意義。 本文正是在這樣的背景下設計并實現(xiàn)了一套車輪踏面擦傷的在線自動檢測系統(tǒng)。通過大量調(diào)研國內(nèi)外已有的擦傷檢測系統(tǒng)，并分析其優(yōu)劣性，本文選擇了振動式擦傷檢測原理來設計整套系統(tǒng)。它是利用列車在運行過程中車輪踏面擦傷與鋼軌接觸時產(chǎn)生的較大振

2、動信號來檢測車輪踏面擦傷的。 整個檢測系統(tǒng)主要由振動加速度傳感器、光電開關、電荷放大器、采集處理板卡以及上位機等組成。振動加速度傳感器主要是捕捉列車運行中的振動信號，光電開關作為檢測區(qū)間的開始和結(jié)束信號，電荷放大器是將振動加速度傳感器得到的電荷信號轉(zhuǎn)換為電壓信號，采集處理板卡是本系統(tǒng)中的核心，主要完成整個系統(tǒng)的采集控制、模數(shù)轉(zhuǎn)換、數(shù)據(jù)存儲、傳輸、處理以及與外圍的通訊等功能，上位機主要是顯示檢測結(jié)果。 本文在確定檢測系統(tǒng)方

3、案后，重點進行了系統(tǒng)的硬件平臺設計與實現(xiàn)。本系統(tǒng)硬件平臺包含兩塊板卡，采集擴展板及控制處理核心板。其中采集擴展板主要完成多路模擬信號、IO信號的輸入，前端信號調(diào)理，A/D轉(zhuǎn)換，通訊接口等功能?？刂铺幚砗诵陌宀捎昧薠ILINX Spartan3 xc3s1000 FPGA和TMS320C6713 DSP相結(jié)合的方式來實現(xiàn)。FPGA作為系統(tǒng)的控制核心，主要完成A/D采集控制、開關控制、數(shù)據(jù)緩存、數(shù)據(jù)傳輸以及數(shù)據(jù)通訊等，故根據(jù)其功能采用自頂向