论文部分内容阅读
随着我国经济的不断发展，各项工程规模也在不断扩大。我国的国土面积广阔，不同地区和地方的地质情况因受到当地气候和环境的影响，每个地方的地质状况都不尽相同且有的地方其地质情况较为复杂。因此时刻监测边坡位移情况是安全监测的一项重要内容。只有提前预警灾害的发生才能在最大程度上避免人们的生命和财产受到伤害和损失。进入21世纪，迅速发展的信息技术让边坡监测的数据采集、数据存储、数据传输变得更加的方便快捷。精确地测出时间间隔的变化是预警边坡微小位移形变的基础，本论文研究的就是一种基于高精度时间间隔测量方法的灾害监测技术。 本文在参考借鉴不同类型的边坡灾害监测技术的基础上，提出一种高精度、远距离、低成本的实时边坡灾害监测技术。本时间间隔测量系统选择了德国ACAM公司的时间数字转换芯片 TDC_GP22作为核心的测时芯片，该芯片的单次时间间隔测量精度可以达到90ps，然后选择ISSI公司的SRAM芯片作为测量数据频率统计的缓存芯片，再选择Cypress公司的USB芯片CY7C68013A作为USB接口芯片完成与上位机的USB通信。在主控制器方面，选择Altera公司Cyclone II系列的EP2C5Q208C8这款FPGA芯片，其具有成本低、逻辑资源丰富、数据处理速度快等特点。其主要完成了 TDC_GP22的寄存器配置、对数据缓存芯片SRAM的读写控制，以及对USB接口芯片的时序控制。上位机软件设计中，利用 LabVIEW设计上位机操作界面以及完成测量数据的有效筛选和后续处理。 本文提出一种先剔除粗大误差，再根据数据的统计频率进行加权平均的数据处理算法，有效地将时间间隔的测量精度进一步提高，通过利用FPGA产生具有精度较高的脉冲信号源进行了测时系统的精度测试实验，验证了此算法的有效性。实验最终表明此系统在边坡灾害监测方面具有信息化、远距离、高精度等特点。