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1、基于ARM7TDMI(-S)的智能型井上煤仓煤位检测与控制系统,指导老师：马宪民教授 研 究 生：于园园 专 业：模式识别与智能系统,开题报告内容,本课题拟采取的研究方案、技术路线,可能遇到的困难和问题及解决的初步设想,课题研究预期达到的目标,国内外研究状况,软件部分设计,研究的进度及安排,选题的背景及研究意义,1选题的背景及研究意义,1.1选题背景煤仓是煤矿生产运输系统中的一个重要环节。无论是井下生产系统还是地面生产系统，煤炭的装卸和储存一般都是通过煤仓来实现的。在实际生产中，因未能对煤仓煤位进行有效的检测，导致经常出现空仓满仓等不良工况，引起通风短路、炭块自由下落破碎、空仓装料损坏仓壁、满
2、仓后堵死放煤口等严重问题的发生，严重制约煤矿生产系统的正常运行。,1选题的背景及研究意义,1选题的背景及研究意义,煤矿生产的现代化发展需要对煤仓的料位进行不间断的检测，以确保各个生产环节安全高效运转，故迫 切需要一种简单易行、工作可靠的适用于井 上煤仓的煤位检测装置。,本文选用基于ARM图像处理的煤仓煤位检测方法,对煤仓煤位进行实时监控，以达到理想的效果。,1选题的背景及研究意义,1.2研究意义,1选题的背景及研究意义,2 国内外研究状况,2.1 国内研究状况,2 国内外研究状况,2.2国外发展状况,2 国内外研究状况,2.3发展的总趋势,本论文中基于ARM7TDMI-S的智能型井上煤位检测与
3、控制系统虽然还存在一定的缺陷，但为再进一步的改进奠定了基础。,3 本课题拟采取的研究方案、技术路线,3.1 拟完成的功能,3 本课题拟采取的研究方案、技术路线,3.2本课题方案的设计（1）整体硬件电路如下图一所示：,3 本课题拟采取的研究方案、技术路线,（2）各模块介绍ARM7TDMI(-S),基于ARM体系结构V4版本,支持32位寻址范围,弥补了ARM6不能在低于5V电源电压下工作的不足,3 本课题拟采取的研究方案、技术路线,ARM7TDMI（-S)功能,3 本课题拟采取的研究方案、技术路线,CAN总线：特点,3 本课题拟采取的研究方案、技术路线,(3)图像获取的方法图示,激光器,摄像机,3
4、 本课题拟采取的研究方案、技术路线,原理描述如下：在代测定距离的场景前放置光源和摄像机，光源由激光束通过一直立圆柱透镜产生垂直方向的光面。光源可绕一垂直方向的旋转轴对景物进行扫描，以覆盖整个待测的场景。在扫描过程中，摄像机不断从激光束随着场景的不同而变化的高度图像中获取高度信息。光源从场景的一端扫描到另一端，摄像机采到的是图像序列。其基本思想是利用照明中的几何信息帮助提取场景中的几何信息。,（4）图像分析判断煤位基本原理 原理示意图如下：,3 本课题拟采取的研究方案、技术路线,原理描述如下：如上图所示，点光源射出的光束，投射在仓内煤的表面。从煤仓垂直剖面上可以看出是等腰锥形，而且在不同的水平截
5、面上可看到他们是不同直径的圆。垂直高度L与光源面积之间的关系为：,4 软件部分设计,5课题研究过程中可能遇到的困难和问题，及解决的初步设想,5.1可能遇到的困难（1）各器件芯片的选择要求尽量精准；（2）可能由于器件限制，对图像的传输以及处理不够理想，以致所想达到的实验效果不是太好。（3）整个软件编程及硬件调试是最困难的部分之一；5.2解决问题的初步设想（1）通过对现有器件的了解，大量搜索资料，尽量挑选高精度小误差的器件。（2）硬件调试过程，对各个常数比如延时的时间常数进行多次实验，体现出尽量好的实时性。,6 课题研究预期达到的目标,本课题是基于ARM7TDMI-S的智能型煤仓煤位检测与控制系统课题预期达到以下的目标,7研究的进度及安排,放映完毕,感谢大家的倾听望各位老师提出宝贵意见,
