基于fpga的远程温度和图像监控系统

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1、江苏大学工程硕士学位论文摘要随着经济的发展，电力工业得到迅速发展，为了保持电力系统的良好运行，许多关键的设备要实现监控。由于大多数关键设备运行时，现场环境比较恶劣，不方便工作人员现场勘查和测量，因此要实现少人或无人监控。远程电力监控系统能够实现实时准确的了解电力部门的情况，并及时做出反应。当前采集监控系统正逐步向数字化、小型化、网络化和综合化发展，并要求具有良好的扩展性。随着计算机技术和嵌入式技术的发展，嵌入式操作系统和大规模现场可编程器件(FPGA)的普及为远程电力监控系统技术发展提供了新的方向。为了

2、能够对电厂或电站的关键设备进行定时或实时图像和温度采集监控，本课题以FPGA为核-11,，设计了一种基于FPGA的嵌入式图像与温度采集监控系统。该系统利用图像传感器和红外测温模块采集图像和温度，采用FPGA技术进行参数采集模块设计，以高性能软核嵌入式处理器(NiosII)和嵌入式}tClinux操作系统为核心进行软件设计。并通过总线将图像和温度数据发送到上位机供工作人员观察分析。这使得本系统相对传统的基于Pc机的图像采集系统来说，不仅功能完善，而且具有体积小，成本低的优势。论文重点介绍了以下几个部分：课

3、题的背景介绍；系统的硬件设计，包括以FPGA、外围存储器、接口、USB摄像头和红外测温模块；FPGA内部功能模块(CPU等)设计：系统应用程序设计，包括图像数据采集程序、远程通讯程序、红外测温程序及LCD显示程序等，并在Altera公司的开发板上进行了验证。最后对本课题作了总结，展望了未来的发展趋势。与其他图像和温度监控系统不同的是本系统使用了以FPGA为核心的设计方案，这样不仅实现了系统的性价比最优化，还具有良好的扩展性。关键词：远程监控系统，温度测量，图像监视，FPGA，嵌入式系统，Nios11处理

4、器，!aClinux操作系统江苏大学工程硕士学位论文ABSTRACTAlongwiththedevelopmentoftheeconomy，theelectricpowerindustrygetsaquickdevelopmenkforkeepingthegoodmovementoftheelectricpowersystem，manyequipmentsofkeyswanttobesupervised．Becausewhenmostkeyequipmentscirculate，theworsespot

5、environmentcauseinconvenienceofthespotcheckingandmeasurementforstaffmember，littlepersonorunmannedpersonsuggestedbecarriedout．Thelongrangeelectricpowersupervisionsystemcanaccuratelyknowthecircumstanceofelectricpowersectionatanytime，anddoareactionintime．At

6、presentthedevelopmentofthecollectionandsupervisionsystemisgraduallyturningtowardthenumeral，smallsize，thenetwork，complexionandgoodexpandingturn．Alongwiththedevelopmentofcomputertechnologyandtheembeddedtechnique．theuniversalityoftheembeddedoperationsystema

7、ndlarge—scalefieldprogrammablegatearray(FPGA)provideanewdirectionfortechniquedevelopmentinthesupervisionsystemofthelongrangeelectricpower．Tobeabletocalryonsupervisioninthepictureandtemperaturecollectionatanytimeandontimetothekeyequipmentsofthepowerfactor

8、yorelectricitystation．UsingFPGAascore，thisprojectdesignakindoftheembeddedsupervisionsystemofpictureandtemperaturecollectionbasedonFPGA．Thesystemdesigncollectionmoduleofparameterswithapicturesensorandinfraredmeasurementmodu