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基于LabVIEW的密闭空间远程环境监测平台研究与设计

作　者: 杨继文
导　师: 李润东；李延吉
学　校: 沈阳航空工业学院
专　业: 人机与环境工程
关键词: LabVIEW 虚拟仪器技术 密闭空间 环境监测 远程监测
分类号: X84
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要


温度、氧气、可燃性气体和毒性气体是表征密闭人机环境状态的主要参数,对人员安全和仪器性能具有重要影响。密闭空间的特殊性,对监测方法和手段提出特殊要求,虚拟仪器技术为密闭空间内的数据采集和远程监测提供了一个理想的监测平台。本文以虚拟仪器的LabVIEW8.6软件为开发平台,基于环境传感器及数据采集模块等硬件设备,研制完成了密闭空间环境实时数据采集系统,实现了密闭空间内环境参数的实时显示、处理分析和记录存储以及远程监控等功能。本文着重介绍了该系统的设计过程、各模块的功能以及远程网络化监测功能实现。该系统由硬件系统和软件系统两大部分组成：硬件部分主要是实现信号的获取和调制,本监测系统利用了研华数据采集模块ADAM-4017,将Testo烟气分析仪分析箱内电化学式气体和K型温度传感器输出信号进行采集并转换为数字信号,通过RS485／232转换器连接PC机,并通过交换机构成监测系统远程数据采集硬件设备；软件部分是核心,主要是实现数据通信、显示和处理以及远程传输功能,首先采用VISA实现串口通信、底层驱动调用,通过LabVIEW软件前面板和框图程序编程,实现O2、CH4和CO以及温度的实时数据采集、监控、报警、记录存储等功能,在深入学习和研究DataSocket技术和Remote Panels技术的基础上,借助网络资源,实现数据共享与发布,研制完成密闭空间内远程监控系统。最后,论述了本监测系统的性能测试和应用,验证了本系统基本符合密闭空间监测的要求,为密闭空间内环境的实时监控提供一套新的方案,为创建高品质的室内环境、提高安全作业,创造和谐的人机环境提供参考依据。

全文目录


摘要  5-6
Abstract  6-11
第1章 绪论  11-17
  1.1 背景及意义  11-15
    1.1.1 密闭空间内常见危害  11-13
    1.1.2 密闭空间内监测  13-14
    1.1.3 课题研究意义  14-15
  1.2 课题承担的主要工作  15-17
第2章 基于LabVIEW的虚拟仪器  17-34
  2.1 虚拟仪器概念  17-18
  2.2 虚拟仪器特点  18-19
  2.3 虚拟仪器系统的主体组成部分  19-20
  2.4 虚拟仪器的应用和发展前景  20-22
  2.5 虚拟环境监测仪器概述及构成  22-23
  2.6 虚拟仪器编程语言LabVIEW  23-28
  2.7 虚拟仪器远程技术  28-32
    2.7.1 虚拟仪器网络监测系统的功能  30
    2.7.2 系统的远程传输与控制机制  30
    2.7.3 DataSocket远程技术  30-32
    2.7.4 Remote Panels技术  32
  2.8 虚拟仪器监测系统的设计过程  32-34
第3章 密闭空间内环境监测系统的设计与功能实现  34-50
  3.1 系统检测原理  34
  3.2 监测系统平台方案选择  34-38
    3.2.1 系统的采集硬件  35-37
    3.2.2 监测系统的软件组成  37-38
  3.3 监测系统实现核心技术  38-43
    3.3.1 串行同步传输协议  38
    3.3.2 LabVIEW的VISA节点  38-39
    3.3.3 模块化设计  39
    3.3.4 多线程并行运行技术  39-40
    3.3.5 监测系统中重要子模板  40-42
    3.3.6 子VI调用优化  42
    3.3.7 生成安装程序  42-43
  3.4 监测系统主程序界面各模块实现  43-48
    3.4.1 串口通信  44
    3.4.2 数据显示  44-46
    3.4.3 历史数据及储存  46-48
  3.5 本环境监测系统特色  48
  3.6 本章小结  48-50
第4章 密闭空间内远程监测系统的设计与实现  50-57
  4.1 监测系统远程构成  50
  4.2 基于DataSocket远程数据传输功能实现  50-53
    4.2.1 服务器端配置与运行  51-52
    4.2.2 客户端读取数据程序实现  52-53
  4.3 基于Remote Panels远程监测功能实现  53-56
    4.3.1 C/S模式远程通信实现  53-54
    4.3.2 B/S模式远程通信实现  54-56
  4.4 本章小结  56-57
第5章 监测系统测试与应用  57-62
  5.1 组合测试  57-58
  5.2 性能测试  58-59
    5.2.1 时间信息监测  58-59
    5.2.2 内存信息监测  59
  5.3 监测系统应用  59-62
结论  62-64
参考文献  64-68
致谢  68-69
攻读硕士期间发表(含录用)的学术论文  69-70

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中图分类: > 环境科学、安全科学 > 环境质量评价与环境监测 > 环境监测网、站，监测系统
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