开题报告ppt模板8

1、fsm缺陷数据可视化及缺陷数据可视化及hmi研究与设计研究与设计学学 生：生： 学学 号：号：s10040715专专 业：安全技术及工程业：安全技术及工程导导 师：赵永瑞师：赵永瑞 教授教授日日 期：期：2011年年11月月10日日报告内容报告内容1、课题来源及选题依据、课题来源及选题依据2、课题研究的意义及国内外研究现状、课题研究的意义及国内外研究现状3、课题研究的目标和内容、课题研究的目标和内容4、课题的研究方案、课题的研究方案5、课题的创新性和可行性、课题的创新性和可行性6、课题的预期成果和计划进度、课题的预期成果和计划进度1 1 课题来源及选题依据课题来源及选题依据1.2 1.2 选题

2、依据选题依据 管道的腐蚀监测是管道的腐蚀监测是石油天然气石油天然气工业安全生产和运行的重工业安全生产和运行的重要内容，而要内容，而在管道的腐蚀监测中，必不可少的一个环节是对在管道的腐蚀监测中，必不可少的一个环节是对监监测数据的分析和处理。随着计算机技术和图像处理技术的测数据的分析和处理。随着计算机技术和图像处理技术的发展，数据可视化技术已成为分析和处理数据的重要手段。发展，数据可视化技术已成为分析和处理数据的重要手段。 本课题基于本课题基于fsm对不同形式管道缺陷的采集数据，建立对不同形式管道缺陷的采集数据，建立缺陷类型和采集数据的关系模型，深入研究数据可视化的基缺陷类型和采集数据的关系模型，

3、深入研究数据可视化的基本原理和技术，编写图形本原理和技术，编写图形实时实时显示的相关程序，设计显示的相关程序，设计hmi终终端液晶显示界面，实现缺陷数据的端液晶显示界面，实现缺陷数据的动态动态可视化，是对可视化，是对fsm监监测技术的创新。测技术的创新。2 2 课题研究的意义及国内外现状分析课题研究的意义及国内外现状分析2.1 2.1 研究意义研究意义本课题可以本课题可以初步实现初步实现fsm的的在线监测和监测数据的可视在线监测和监测数据的可视化化，可以，可以提高提高fsm的的检测效率，使检测效率，使其其应用更加简捷方便应用更加简捷方便，是是对对fsm研究的补充和创新研究的补充和创新。课题的研

4、究课题的研究对管道的安全检测和安全维护具有重要的工对管道的安全检测和安全维护具有重要的工程实际意义和科学研究价值程实际意义和科学研究价值。 2.2 fsm2.2 fsm机理的研究机理的研究2 2 课题研究的意义及国内研究外现状课题研究的意义及国内研究外现状 fsm技术的原理是将探针或电技术的原理是将探针或电极在待测区布置成阵列，然后测极在待测区布置成阵列，然后测量通过金属结构电场的微小变化，量通过金属结构电场的微小变化，用测得的电压值与初始设定的测用测得的电压值与初始设定的测量值进行比较，分析被测对象表量值进行比较，分析被测对象表面微小电位差形成的电场特征曲面微小电位差形成的电场特征曲线变化，

5、从而对结构点蚀、均匀线变化，从而对结构点蚀、均匀腐蚀、局部腐蚀、裂纹以及它们腐蚀、局部腐蚀、裂纹以及它们的扩展情况进行高精度的检测。的扩展情况进行高精度的检测。这种技术在国外已经形成垄断，这种技术在国外已经形成垄断，国内学者对其研究却很少，国内学者对其研究却很少，还未见对其监测数据处理的报道。还未见对其监测数据处理的报道。3 3 课题研究的目标和内容课题研究的目标和内容3.1 3.1 研究目标研究目标基于基于fsm对不同形式管道缺陷的采集数据，及建立的对不同形式管道缺陷的采集数据，及建立的相互关系模型，深入研究数据可视化的基本原理和技术，相互关系模型，深入研究数据可视化的基本原理和技术，编写数

6、据可视化程序编写数据可视化程序，设计设计hmi液晶显示界面，液晶显示界面，使使监监测到测到的缺陷数据能以图像的形式的缺陷数据能以图像的形式实时实时显示在液晶屏上显示在液晶屏上，实现实现fsm监测监测数据的可视化数据的可视化及人机交互操作及人机交互操作。3 3 课题研究的目标、内容课题研究的目标、内容3.2 3.2 研究内容研究内容 采集不同缺陷类型的电场特征信号采集不同缺陷类型的电场特征信号，建立缺陷数据库和缺，建立缺陷数据库和缺 陷信号特征库陷信号特征库。 编写缺陷数据可视化程序和接口程序，并下载到显示终端。编写缺陷数据可视化程序和接口程序，并下载到显示终端。 设计液晶显示界面，编写不同界面

7、图片的相互切换、按键设计液晶显示界面，编写不同界面图片的相互切换、按键值的返回、报警值的设置等相关程序，并下载到显示终端。值的返回、报警值的设置等相关程序，并下载到显示终端。 和和fsm数据采集系统结合，调试程序，实现数据的实时可数据采集系统结合，调试程序，实现数据的实时可视化。视化。 把研究结果应用在一段缺陷未知的管道上进行试验，通过把研究结果应用在一段缺陷未知的管道上进行试验，通过检测管道上方的电场特征信号，根据整个系统的图形显示检测管道上方的电场特征信号，根据整个系统的图形显示结果，结果，反演反演管道有无缺陷及缺陷类型和尺寸。管道有无缺陷及缺陷类型和尺寸。4 研究方案研究方案技术路线选择

8、技术路线选择本课题主要采用理论分析、实验室模拟和计算机软件本课题主要采用理论分析、实验室模拟和计算机软件设计相结合的研究方法。设计相结合的研究方法。通过理论分析数据可视化的原理和技术，结合实验检通过理论分析数据可视化的原理和技术，结合实验检测到的不同管道缺陷类型的电场特征信号，测到的不同管道缺陷类型的电场特征信号，通过计算机软通过计算机软件件编写缺陷数据可视化程序和液晶显示界面，编写缺陷数据可视化程序和液晶显示界面，再下载到显再下载到显示终端，示终端，实现缺陷数据的实现缺陷数据的实时实时可视化。可视化。4 研究方案研究方案技术路线图技术路线图把可视化程序和界面程序下载到终端，并进行程序的调试和

9、改进把可视化程序和界面程序下载到终端，并进行程序的调试和改进把整套系统应用在未知缺陷类型的管道上进行试验把整套系统应用在未知缺陷类型的管道上进行试验检测已知缺陷类型的电场特征信号检测已知缺陷类型的电场特征信号建立缺陷类型与电场特征信号的数据库建立缺陷类型与电场特征信号的数据库利用利用c语言编写数据可视化程序语言编写数据可视化程序设计触摸屏显示界面设计触摸屏显示界面信号分析设备信号分析设备及软件及软件电流流向电流流向 电流源电流源数据数据采集采集hmihmi显示设备显示设备电流馈入点电流馈入点电流流出点电流流出点4 研究方案研究方案腐蚀监测系统图腐蚀监测系统图4 研究方案研究方案拟解决的关键问题

10、拟解决的关键问题l 建立建立fsm缺陷监测数据和缺陷特征的对应关系缺陷监测数据和缺陷特征的对应关系l 信号分析与特征提取信号分析与特征提取l 缺陷类型的识别和缺陷尺寸的量化缺陷类型的识别和缺陷尺寸的量化l 人机交互人机交互操作操作的实现的实现5 5 课题的创新性和可行性课题的创新性和可行性 自主编写管道缺陷的图形显示程序，编写自主编写管道缺陷的图形显示程序，编写pc机和触摸机和触摸屏显示终端的接口程序，并把可视化程序下载到触摸屏屏显示终端的接口程序，并把可视化程序下载到触摸屏终端，实现终端，实现 fsm缺陷数据在触摸屏的实时可视化。缺陷数据在触摸屏的实时可视化。 自主设计液晶相关显示界面，编写

11、不同界面图片相互切自主设计液晶相关显示界面，编写不同界面图片相互切换、按键值的返回、报警值的设置等相关程序，可以实换、按键值的返回、报警值的设置等相关程序，可以实现人机交互操作。现人机交互操作。 把整套系统应用在未知缺陷类型的管道上进行试验，根把整套系统应用在未知缺陷类型的管道上进行试验，根据研究结果，反演未知的缺陷类型和缺陷尺寸，实现据研究结果，反演未知的缺陷类型和缺陷尺寸，实现fsm检测的智能化。检测的智能化。5.1 5.1 创新点创新点5 课题的创新性和可行性课题的创新性和可行性5.2 5.2 可行性分析可行性分析理论基础理论基础实验基础实验基础软件基础软件基础国内其它无损国内其它无损检

12、测方法的数据可检测方法的数据可视化技术已有相关视化技术已有相关研究，本实验室的研究，本实验室的尚书同学已尚书同学已对对fsm的原理进行了的原理进行了部分部分研究研究。本课题组拥有包本课题组拥有包括东方所的括东方所的inv3018采采集仪集仪、stp115手提式手提式储能点焊机、储能点焊机、wwl-lsx直流稳压稳流电直流稳压稳流电源源、 hmi液晶显示界液晶显示界面以及面以及fluke 8808a多功能数字表在内的多功能数字表在内的多种实验装置多种实验装置。实 验 室实 验 室有有dasp-v10信 号 处 理 软信 号 处 理 软件件 ， 学 校 有学 校 有matlab及及labview等

13、 多 个 软 件等 多 个 软 件的使用权的使用权6 6 课题的预期成果和计划进度课题的预期成果和计划进度6.1 6.1 预期成果预期成果 总结不同缺陷类型及缺陷尺寸对电场特征信号的影响总结不同缺陷类型及缺陷尺寸对电场特征信号的影响规律，建立典型的管道缺陷与规律，建立典型的管道缺陷与fsm电场特征信号的关电场特征信号的关系模型系模型 用用c语言设计实现监测数据在智能串口液晶显示终端语言设计实现监测数据在智能串口液晶显示终端上的图形实时可视化。上的图形实时可视化。 根据研究结果，反演未知的缺陷类型和缺陷尺寸根据研究结果，反演未知的缺陷类型和缺陷尺寸。6 6 课题的预期成果和计划进度课题的预期成果

14、和计划进度6.2 6.2 计划进度计划进度2011.092011.11 查阅国内外相关文献和课题相关信息，制定查阅国内外相关文献和课题相关信息，制定 课题总体方案。课题总体方案。2011.122012.01 制备不同类型的管道缺陷，利用制备不同类型的管道缺陷，利用fsm数据采数据采 集系统，采集相应的电场特征信号。集系统，采集相应的电场特征信号。2012.022012.05 分析所采集到的信号，建立典型的管道缺陷特分析所采集到的信号，建立典型的管道缺陷特 征与电场特征信号之间的关系模型。征与电场特征信号之间的关系模型。2012.062012.07 深入研究国内外可视化的关键技术，选择合适深入研究国内外可视化的关键技术，选择合适 的算法和技术。的算法和技术。2012.0820