具有视频测量的DCS在DMC中的应用

论文摘要

本文介绍了一种新型的具有视频测量的集散控制系统，并按照DCS框架，增加了液位参数的视频测量，应用与DMC中。文中根据过程控制框架下的集散控制系统，在传统的以液位传感器测量液位的基础上，提出了以图像传感器测量液位的新思路；阐明了系统的工作原理，并给出了系统的软硬件设计。系统讨论了温度、流量、压力等信号的数据采集、液位的图像信号采集和压缩过程，给出了液位图像的滤波和模式识别算法。围绕液位图像信号，设计了由ADV611硬压缩芯片、ARM S3C44B0微处理器等核心芯片组成的视频测量装置，该装置能够将处理后的图像信号和其它数据信号以TCP／IP协议为基础在局域网中传输。在DMC中，这种模式的DCS包括了液位、流量、压力、温度等近百个监控信号，结合已有的自动化仪表显示体系，极大的方便了企业人员对于生产的管理。本课题的主要特色就是构造了以嵌入式系统芯片ARM S3C44B0为核心的DCS监控系统，并在传统的以液位传感器测量液位的基础上，提出了采用图像传感器测量液位的新思路，该装置针对图像信号在局域网中的传输特性、液位图像信号所占的容量及TCP／IP协议方式，进行了具体的设计，提高了图像信号在局域网中传输的实时性和清晰度。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 概述
• 1.1 课题研究的背景和意义
• 1.2 我国化工自动化的发展
• 1.3 存在的问题及论文研究内容
• 第二章 图像监控及其识别技术
• 2.1 图像监控系统
• 2.1.1 图像监控系统的概念与结构
• 2.1.2 图像监控系统的发展
• 2.1.3 图像与数字图像
• 2.2 图像识别技术
• 2.2.1 图像识别技术概要
• 2.2.2 边缘检测与轮廓提取
• 第三章 基于图像的关键技术研究
• 3.1 图像的模式识别
• 3.1.1 四连接和八连接
• 3.1.2 液位高度初步提取
• 3.1.3 空间滤波增强
• 3.2 图像压缩编码
• 3.2.1 离散余弦变化（DCT）
• 3.2.2 熵编码
• 3.2.3 霍夫曼编码
• 3.3 网络传输技术
• 3.3.1 主要传输网络
• 3.3.2 基于 DCS的网络传输技术研究
• 3.4 图像信息的传输技术
• 3.4.1 TCP/IP协议
• 3.4.2 基于 TCP/IP的网络技术传输方式
• 3.4.3 基于 TCP/IP的网络传输线路
• 第四章 系统硬件原理及实现
• 4.1 系统硬件原理图
• 4.2 CMOS彩色图像传感器 OV7648
• 4.3 系统核心芯片 Samsung S3C44B0
• 4.3.1 Samsung S3C44B0X介绍
• 4.3.2 ADV611芯片介绍
• 4.3.3 ADV611与 ARM S3C44B0的接口设计
• 第五章 系统软件设计与实现
• 5.1 基于S3C44BOX微处理器的嵌入式系统
• 5.2 ADV611驱动程序的设计
• 5.2.1 接口检测
• 5.2.2 初始化操作
• 5.2.3 中断处理
• 5.2.4 图像传输软件设计
• 5.2.5 液位高度识别算法
• 5.2.6 系统软件流程图
• 第六章 总结
• 参考文献
• 在读期间发表的学术论文