黄忠情 陈进军

【摘要】本文介绍了以温度控制为对象，利用虚拟仪器及其相关技术实现了多通道数据采集。该系统具有多路采集、实时显示、Web发布等功能。

【关键词】虚拟仪器;数据采集;LabVIEW;测控技术

The design of the remote monitoring system based on virtual instrument

HUANG Zhongqing，CHEN Jinjun

Abstract：This paper introduces the use of virtual instruments and related technology to achieve a multi-channel data acquisition in temperature monitoring for object.The system has multi-channel acquisition，display，communication release.

Key words：Virtual Instrument;DAQ;LabVIEW;Measurement and Control Technology

1.引言

随着生产过程自动化控制要求的不断提高，传统测试系统的缺点越来越突出：传统测试系统由多台测量仪器组成，信号的传输速度受到限制，给被测信号的实时分析带来困难;而在很多情况下，如果时间延误，测得的信号与实时信号存在很大差异，自动控制难以实现;来自不同厂家，执行不同技术标准的测量仪器各自不同的测量精度及相互间的匹配问题使整个测试系统精度的提高受到限制;由多台仪器组成的测试系统相对分散，体积大，不易携带，使现场实测受到限制。因此，传统测试系统的改造势在必行。

测控系统网络化的思路是把测控系统与计算机网络相结合，构成信息采集、传输、处理和应用的综合网络，符合信息化发展的要求，是具有信息时代特点的新思路。网络化测控的最大特点就是可以实现资源共享，使现有资源得到充分利用，从而实现多系统、多专家的协同测试与诊断。网络技术和软件工程技术的快速发展，使得建立开放的、互操作的、模型化的、可擴展的网络化测控系统成为可能。测试现场的普通仪器测得被测对象的数据（信息）后，通过网络传输给异地的精密测试仪器或高档微机化仪器去分析处理，提高了贵重和复杂设备的利用率。在Internet上进行测试和数据采集，可以远程监测和控制实验过程和数据而不必亲临现场，不但节约了人力物力，而且实时性好。网络化测控使测试和控制技术跨越了空间和时间上的界限，与传统仪器和测控系统相比，是一个质的飞跃。

2.虚拟仪器软件程序设计

2.1 登陆界面设计

登录系统是程序员为了管理程序而设置，设置了用户名和密码，防止非设计或者工作人员的更改而导致程序不能成功运行。运行情况如图1所示。

程序设计完成后，按下运行按钮出现如图所示的登陆窗口，输入用户名和密码，若用户名和密码都正确按下“确定”即可运行;若有任意一个错误，则弹出图所示的窗口，按下“确定”不可运行。

前面板的实现效果：

图1 登陆界面及显示

2.2 多通道数据采集系统设计

2.2.1 发送端程序设计

发送端是程序设计的重要部分，其中包含有多通道数据采集部分，是实现数据采集远程监控的核心部分，本部分决定实验台上对于采样通道的的选择，本次设计的是8通道的数据采集，前面板设计图如图2所示。

图2 多通道数据采集发送端前面板

2.2.2 接收端程序设计

接收端是为了接收数据而设计的接收端的程序，是在Web发布与实时显示中的重要环节，本次设计中我们设定温度的报警上限值为40℃，当采集温度高于40℃时报警，灯会红色闪烁，具体程序设计如图3所示。

图3 多通道数据采集接收端程序图

2.3 Web显示

建立DataSocket服务器是共享数据的一种办法，可以实现远程调用和控制，但是DataSocket有一个缺点：不具备远程面板发布的能力，即不能直接在本地计算机上打开并操作位于远程计算机上的VI的程序界。使用LabVIEW的Web服务器可以为用户解决了这个问题，用户可以利用它在网络上以极为简单的方式发布LabVIEW程序界面的图象或HTML（Hypertext Markup Language，超文本链接标示语言），在远程可以用浏览器（如Internet Explore、Netscape Communicator等）进行监视：还可以在网络上打开其他计算机内存中的LabVIEW程序界面，这样更容易被网络上的用户使用。使用访问HTML文件的方法和程序界面链接的方法都可以安全、快捷地进行程序的远程控制。Web发布界面如图4所示。

图4 Web发布界面

3.系统的调试及运行

由于实验室条件限制，本次设计只用了两台英联系列温度测量仪来模拟实时温度的变化，同时利用K型热电偶来实现温度采集，温度测量仪的输出端分别接到接到试验台插座一的4、6号孔，分别对应表一中的通道3（Ch3）和通道5（Ch5），并将地线接到1号端口上。最后将实验台上37孔的插口线接到计算机插槽中，准备工作就完成了。

开电源运行时，首先通过登陆口登陆，进入实时采集部分，系统开始采集数据后，可以在系统前面板设置温湿度的上限（也可以在系统运行前，进行设置），进行温度监测系统的调试，最终的调试结果如图5所示：

图5 数据采集及Web发布及实时显示

由图5知，2通道数据采集Web发布及实时显示可以得以实现，由于实验条件的限制，本次设计没有办法同时接通8个通道，但是可以断定本设计可以实现8个通道，因为调试中8个通道的顺序可以自行调整，所以在同时接通8个通道时，也应当可以实现。

4.总结

本次设计是基于LabVIEW语言的多通道数据采集，而远程监控系统是在虚拟仪器技术、Web应用技术以及软件开发技术的基础上，实现的多通道数据采集，通过数据实时显示与发布，进一步设计了一个远程数据访问系统。实现了一个从物理信号到远程桌面访问的多通道数据采集系统，多通道数据采集的构建是整个远程监控系统的核心部分。网络技术的飞速发展和远程测试的需要，驱动虚拟仪器网络化方向发展。以PC机或工作站为平台，运用虚拟仪器技术构成实用的测控系统将成为仪器和测试技术发展的一个重要方向，体现了测控技术的网络化发展。

参考文献

[1]林静.LabVIEW虚拟仪器程序设计从入门到精通[M].北京：人民邮电出版社，2010.

[2]陈国顺，宋新民，马峻等.网络化测控技术[M].电子工业出版社，2006，9.

[3]陈锡辉，张银鸿.LabVIEW程序设计从入门到精通[M].清华大学出版社，2007，7.

[4]陆璐等.基于Web的远程监控系统[M].北京：清华大学出版社，2008.

[5]林爽，杨风.基于LabVIEW的多通道数据采集系统的研究[J].山西电子技术，2009.

作者简介：

黄忠情，贵州大学电气工程学院研究生在读，研究方向：传感器技术。

陈进军，贵州大学电气工程学院教授，研究方向：传感器技术。