嵌入式煤礦巖層裂隙窺鏡研究設計.pdf

1、煤礦開采不但使原有地層結構形成斷層,而且由淺至深各巖層內產(chǎn)生裂隙。瓦斯氣體的聚集、地下水的運動、煤巖層垮斷、采動應力場都與裂隙有關,老礦區(qū)或裂縫發(fā)育區(qū)極易發(fā)生重、特大事故特別是瓦斯事故或地下突水害事故。煤系地層裂隙可視化探測將為原生裂隙場和裂隙場的時空演化規(guī)律研究提供基礎資料。嵌入式裂隙窺鏡以照片或視頻圖像的方式直接提供鉆孔孔壁原始圖像，用于定性識別鉆孔內的情況、定量分析鉆孔中的地質現(xiàn)象,諸如裂隙寬度、傾角和產(chǎn)狀等,其優(yōu)越的特性可以彌補

2、常規(guī)的地質勘探技術不足，為在采動裂隙場條件下瓦斯和水體的流動特性的研究提供最基礎可信資料。
　　基于對能源的有效回收利用考慮，特殊技術開采、千米深井開采和多層跨采技術已經(jīng)普遍應用。為解決與之同生的地質復雜度變化而引起的重大事故，研制嵌入式、質優(yōu)低廉的便攜式鉆孔裂隙成像設備對快速、及時預測預報礦壓動態(tài)變化，減少瓦斯、礦壓、透水事故發(fā)生具有重大現(xiàn)實意義。
　　本課題中以32位的ARM芯片PXA300為核心，以Linux操作系統(tǒng)，

3、QT圖形化界面， Xvid開放源代碼的MPEG-4視頻編解碼庫完成煤礦巖層裂隙窺鏡研究設計。第一介紹了國內外發(fā)展情況確立了研究的目標和主要內容。第二介紹了系統(tǒng)的整體結構設計，通過對CPU芯片，嵌入式操作系統(tǒng)，圖形化界面，MPEG-4視頻編解碼庫的方案對比研究，最終確定了嵌入式系統(tǒng)平臺。第三根據(jù)研究目標進行了硬件組成平臺設計和系統(tǒng)開發(fā)環(huán)境搭建。第四詳細介紹了整個軟件運行平臺的建立，其中包括BootLoader，Linux內核的移植，Lin

4、ux根文件系統(tǒng)的制作，圖形化界面QT開發(fā)環(huán)境的定制、移植，攝像頭驅動的移植，Xvid庫的移植，觸摸屏的移植等。第五在搭建的系統(tǒng)基礎上，進行了嵌入式系統(tǒng)的編程。第六對各模塊進行了模擬測試，測試表明各模塊達到了設計要求，實現(xiàn)了圖像實時顯示，拍照，錄像，存儲等功能。
　　系統(tǒng)實現(xiàn)：探頭CCD圖像分辨率為752×582（CCD有效像素）；顯示屏5.6寸TFT LCD；16位真彩色（1600萬色）；顯示分辨率800×480；錄制分辨率720