嵌入式煤礦巖層裂隙窺鏡研究設(shè)計(jì).pdf

1、煤礦開采不但使原有地層結(jié)構(gòu)形成斷層,而且由淺至深各巖層內(nèi)產(chǎn)生裂隙。瓦斯氣體的聚集、地下水的運(yùn)動(dòng)、煤巖層垮斷、采動(dòng)應(yīng)力場都與裂隙有關(guān),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(shí)空演化規(guī)律研究提供基礎(chǔ)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(shí)別鉆孔內(nèi)的情況、定量分析鉆孔中的地質(zhì)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(bǔ)

2、常規(guī)的地質(zhì)勘探技術(shù)不足，為在采動(dòng)裂隙場條件下瓦斯和水體的流動(dòng)特性的研究提供最基礎(chǔ)可信資料。
　　基于對能源的有效回收利用考慮，特殊技術(shù)開采、千米深井開采和多層跨采技術(shù)已經(jīng)普遍應(yīng)用。為解決與之同生的地質(zhì)復(fù)雜度變化而引起的重大事故，研制嵌入式、質(zhì)優(yōu)低廉的便攜式鉆孔裂隙成像設(shè)備對快速、及時(shí)預(yù)測預(yù)報(bào)礦壓動(dòng)態(tài)變化，減少瓦斯、礦壓、透水事故發(fā)生具有重大現(xiàn)實(shí)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(shè)計(jì)。第一介紹了國內(nèi)外發(fā)展情況確立了研究的目標(biāo)和主要內(nèi)容。第二介紹了系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，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(tái)。第三根據(jù)研究目標(biāo)進(jìn)行了硬件組成平臺(tái)設(shè)計(jì)和系統(tǒng)開發(fā)環(huán)境搭建。第四詳細(xì)介紹了整個(gè)軟件運(yùn)行平臺(tái)的建立，其中包括BootLoader，Linux內(nèi)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(qū)動(dòng)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(chǔ)上，進(jìn)行了嵌入式系統(tǒng)的編程。第六對各模塊進(jìn)行了模擬測試，測試表明各模塊達(dá)到了設(shè)計(jì)要求，實(shí)現(xiàn)了圖像實(shí)時(shí)顯示，拍照，錄像，存儲(chǔ)等功能。
　　系統(tǒng)實(shí)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