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一种数字岩心成像系统

阅读：1014发布：2021-01-11

专利汇可以提供一种数字岩心成像系统专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明提供了一种数字岩心成像系统，包括旋转部分和固定部分，所述旋转部分上固定安装探测器、嵌入式处理器和射线源，所述射线源通过RS232串口与嵌入式处理器进行通讯，所述嵌入式处理器通过以太网Ethernet与探测器进行通讯；所述固定部分上设置计算机系统、运动控制系统和无线路由器，所述计算机系统通过以太网Ethernet与无线路由器和运动控制系统进行通讯，所述无线路由器通过wifi与嵌入式处理器进行通讯。本发明是通过增加嵌入式处理器来存储数据和发送数据，实现所述嵌入式处理器与计算机系统之间的延时数据发送方式；克服了目前系统所采用的无线通迅中实际传输带宽不高，数据传输中不能存储的缺点，实现了高速采集情况下的高可靠性的数据传输。，下面是一种数字岩心成像系统专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种数字岩心成像系统，其特征在于：包括旋转部分和固定部分，所述旋转部分上固定安装探测器、嵌入式处理器和射线源，所述射线源通过串口与嵌入式处理器进行通讯，所述嵌入式处理器通过以太网Ethernet与探测器进行通讯；所述固定部分上设置计算机系统、运动控制系统和无线路由器，所述计算机系统通过以太网Ethernet与无线路由器和运动控制系统进行通讯，所述无线路由器通过wifi与嵌入式处理器进行通讯。
2.根据权利要求1所述的数字岩心成像系统，其特征在于：所述射线源通过RS232串口与嵌入式处理器进行通讯。
3.根据权利要求1所述的数字岩心成像系统，其特征在于：所述探测器、嵌入式处理器和射线源均通过一动滑环实现能源和信号传输。
4.根据权利要求1所述的数字岩心成像系统，其特征在于：所述计算机系统通过数字采集卡连接静滑环，静滑环连接外部电源接口。

说明书全文

一种数字岩心成像系统

技术领域

[0001] 本发明属于数字岩心成像装置技术领域，尤其是涉及一种数字岩心成像系统。

背景技术

[0002] 目前，数字岩心成像产品中利用无线路由器(或AP)中继有线信号，并利用无线信号(WIFI)转发数据至后端数据采集与成像系统。由于该方式无数据存储功能，因此需要实时传输数据，而当数字岩心成像仪器使用高速高分辨探测器时，数据通讯带宽要求较高，目前的无线信号链接在单路通讯上无法满足该需求。

发明内容

[0003] 有鉴于此，本发明旨在提出一种数字岩心成像系统，以解决目前系统所采用的无线通迅中实际传输带宽不高，数据传输中不能存储的问题。

[0004] 为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

[0005] 一种数字岩心成像系统，包括旋转部分和固定部分，所述旋转部分上固定安装探测器、嵌入式处理器和射线源，所述射线源通过RS232串口与嵌入式处理器进行通讯，所述嵌入式处理器通过以太网Ethernet与探测器进行通讯；所述固定部分上设置计算机系统、运动控制系统和无线路由器，所述计算机系统通过以太网Ethernet与无线路由器和运动控制系统进行通讯，所述无线路由器通过wifi与嵌入式处理器进行通讯。

[0006] 相对于现有技术，本发明具有以下优势：

[0007] 本发明是通过增加嵌入式处理器来存储数据和发送数据，实现所述嵌入式处理器与计算机系统之间的延时数据发送方式；克服了目前系统所采用的无线通迅中实际传输带宽不高，数据传输中不能存储的缺点，实现了高速采集情况下的高可靠性的数据传输。附图说明

[0008] 构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

[0009] 图1为本发明实施例所述数字岩心成像系统的原理框图；

[0010] 图2为本发明实施例所述旋转部分的电气原理框图；

[0011] 图3为本发明实施例所述固定部分的电气原理框图；

[0012] 图4为本发明实施例所述数字岩心成像系统的工作流程图。

具体实施方式

[0013] 需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

[0014] 下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

[0015] 一种数字岩心成像系统，如图1至3所示，包括旋转部分和固定部分，所述旋转部分上固定安装探测器、嵌入式处理器和射线源，所述射线源通过RS232串口与嵌入式处理器进行通讯，所述嵌入式处理器通过以太网Ethernet与探测器进行通讯；所述固定部分上设置计算机系统、运动控制系统和无线路由器，所述计算机系统通过以太网Ethernet与无线路由器和运动控制系统进行通讯，所述无线路由器通过wifi与嵌入式处理器进行通讯。

[0016] 所述探测器、嵌入式处理器和射线源均通过一动滑环实现能源和信号传输。

[0017] 所述计算机系统通过数字采集卡连接静滑环，静滑环连接外部电源接口。

[0018] 所述运动控制系统连接旋转电机和进给电机。

[0019] 为避免实时传输图像的高带宽、高稳定性需求，所述嵌入式处理器与计算机系统之间改用延时数据发送方式。该方式涉及两方面内容，数据的临时存储和传输的可靠性。依靠多级缓存机制实现数据的临时存储，以及实现基于压缩的传输方式和数据文件校验来降低带宽需求和保证数据的可靠性。

[0020] 所述嵌入式处理器采用数据中转的处理流程，该流程在嵌入式处理器内存和硬盘上分别开辟两级缓存区进行数据的临时存储。该数据中转处理流程具有多线程协同工作能力：

[0021] (1)数据接收线程：负责控制和接收高速探测器的采集数据；

[0022] (2)数据调度线程：根据缓存区当前状况，调度数据接收线程的数据，调整已有数据的分布：优先存入速度较快的内存区缓存，若内存缓存已满则调度旧数据从内存向硬盘缓存迁移；

[0023] (3)数据处理和通讯线程：与计算机系统通讯，协调当前待处理和传输的数据，主要处理包括数据的压缩和校验码提取。

[0024] 为降低无线传输的带宽需求，本数据处理流程利用无损压缩的方式进行数据传输。在嵌入式处理器与计算机系统内分别布置数据压缩和解压模块，利用高效的无损压缩算法，减少传输的数据量；此外，为保证数据传输的可靠性，数据在压缩后同时提取校验码(例如MD5等)发送至计算机系统，由计算机系统对接收数据进行校验，不合格数据可发送再次传输的请求。

[0025] 工作过程：所述嵌入式处理器通过RS232串口向射线源发送控制命令，控制射线源的工作状态，所述嵌入式处理器通过以太网Ethernet控制探测器的工作；所述嵌入式处理器通过无线路由器与计算机系统进行数据交互，所述计算机系统对运动控制系统进行数据采集和控制。

[0026] 所述射线源与嵌入式处理器之间的通迅控制功能主要有：1、射线源的启停控制；2、射线源的电压、电流设定；3、射线源聚焦方式的设定----大焦斑、中焦斑、小焦斑的选择设定；4、射线源的预热；5、射线源过载保护的复位。

[0027] 所述探测器与嵌入式处理器之间的通迅方式需采用千兆Ethernet通迅方式，通迅功能主要有：1、图像的采集，2、图像的补偿校准，3、图像的增益校准，4、图像采集方式的设定。

[0028] 所述嵌入式处理器与无线路由器之间的通迅方式需采用千兆Ethernet通迅方式，再经过wifi将数据传输至固定的计算机系统的接收端，嵌入式处理器与固定计算机系统的计算机之间的通迅的功能主要有：1、采集图像的信息，2、射线的工作状态，控制信息。

[0029] 所述计算机系统与运动控制系统之间的通迅方式需采用千兆Ethernet通迅方式，通迅功能主要有：1、运动控制系统中各个轴状态的读取和设定，2、运动控制系统中各个轴运动速度，加速度，位置等运动的控制；3、运动程序和控制逻辑程序的运行。

[0030] 如图4所示，本发明系统的工作过程为：首先进行自检，之后检测样品是否固定到位，之后使射线源达到设定值，通过嵌入式控制器控制探测器拍图像，运动控制系统控制旋转电机和进给电机运行，达到设定值后结束。

[0031] 以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

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