水下穿越管道探测电路系统研究

发布时间：2023-03-28 22:54

　　由于我国的发展需要修建了很多运输管道,其中有不少管道是需要穿过河流的,因此这些管道被掩埋在了河道的水下位置。河道下的管道所处的自然环境,比陆地下的管道复杂得多,因此不容易迅速发现水下管道的破损情况,致使定期检查和维修是个较大的难题。管道的破损会直接导致泄漏事故的发生,这很可能对生活在管道周边的居民构成人身威胁。故水下管道在掩埋完成后,进行定期检测与维修是非常有必要的,探明管道在河水下的实际状况,明确管道在水下的具体位置,便于后期对水下管道进行定期维护。本文先介绍了电磁探测原理并给出了电路实现方案,以产生和接收电磁信号为目的,设计了整个水下穿越管道探测电路,进行对河流穿越管道应用电路的研究。本课题以必要的理论分析为基础,并辅以相应的电路仿真,最后实现具体电路功能。本课设的设计难点在于满足测试精度的条件下,并实现对大范围微弱小信号的稳定采集。文中先分别给出了电路的整体框图,然后根据信号的走向,分小节详细描述了每一个功能模块具体的设计方法,同时给出了仿真电路图、仿真结果以及具体电路原理图。本课设是对水下穿越管道探测电路系统研究,主要研究目的是对管道存在于水下的具体位置进行测量。为了保证测试的...

【文章页数】：77 页

【学位级别】：硕士

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摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 研究背景与意义
    1.2 国内外研究现状及面临的问题
    1.3 课设研究内容
    1.4 论文结构安排
第二章 探测原理与系统方案
    2.1 电磁探测基本原理
    2.2 水下穿越管道探测电路系统的功能与技术指标
        2.2.1 水下穿越管道探测电路系统的功能
        2.2.2 技术指标
    2.3 水下穿越管道探测电路系统的总方案
        2.3.1 探测系统发射电路方案
        2.3.2 探测系统接收电路方案
    2.4 本章小结
第三章 电路的设计与功能实现
    3.1 探测系统发射电路
        3.1.1 FPGA模块
        3.1.2 数模D/A转换电路
        3.1.3 低通滤波器
        3.1.4 功率放大电路
        3.1.5 电流检测电路
        3.1.6 模数A/D转换电路
        3.1.7 机械按键
    3.2 探测系统接收电路
        3.2.1 第一级放大电路
        3.2.2 程控放大电路
        3.2.3 RS232 电路
        3.2.4 带通滤波器
        3.2.5 输出频率选择电路
    3.3 本章小结
第四章 FPGA控制模块设计
    4.1 信号合成模块
        4.1.1 DDS原理
        4.1.2 DDS合成信号模块框图
        4.1.3 DDS模块功能仿真
    4.2 数模D/A驱动模块
        4.2.1 TLV5618 数模转换实现方法
        4.2.2 TLV5618 驱动模块
        4.2.3 数模D/A模块功能仿真
    4.3 按键消抖模块
        4.3.1 消抖实现方法
        4.3.2 消抖驱动模块
        4.3.3 消抖模块功能仿真
    4.4 模数A/D驱动模块
        4.4.1 ADC128S022 模数转换实现方法
        4.4.2 ADC128S022 驱动模块
        4.4.3 模数A/D模块功能仿真
    4.5 TFT显示屏驱动模块
        4.5.1 TFT屏驱动方法
        4.5.2 TFT屏驱动模块
        4.5.3 模块功能仿真
    4.6 RS232 串行通信模块
        4.6.1 RS232 串行发送模块
        4.6.2 RS232 串行接收模块
    4.7 本章小结
第五章 电路的调试与结果分析
    5.1 探测电路系统的调试安排
    5.2 探测系统发射电路调试
    5.3 探测系统接收电路调试
    5.4 探测系统联调
    5.5 本章小结
第六章 总结
致谢
参考文献



本文编号：3773454