基于LabVIEW的設(shè)備遠(yuǎn)程監(jiān)測系統(tǒng)研究
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一個典型的遠(yuǎn)程監(jiān)測系統(tǒng)由硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)兩部分組成。
(1)硬件系統(tǒng)。監(jiān)測系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)如圖1所示。此系統(tǒng)的基本工作原理是，ZK-3VIC型振動實驗臺作為被測對象，加速度傳感器將振動信號轉(zhuǎn)換為電壓信號，由于傳感器拾取的信
號比較微弱，且常伴有噪聲的干擾，所以要對信號進(jìn)行濾波和放大，這些工作由INV多功能抗混頻濾波放大器來完成，DAQCard-6062E將經(jīng)濾波放大后的模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，
以便于微機處理，服務(wù)器和客戶機為兩臺計算機。
(2)軟件系統(tǒng)。軟件是狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)的核心，選擇合適的軟件開發(fā)平臺，可以提高系統(tǒng)性能，縮短開發(fā)周期，降低開發(fā)費用。在此，采用LabVIEW 7 Express作為開發(fā)平臺。利
用它的內(nèi)置模塊實現(xiàn)信號數(shù)采控制、分析與處理、儲存、結(jié)果輸出及網(wǎng)絡(luò)通信等功能。
系統(tǒng)采用模塊原則進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計，包括傳感器信號拾取模塊、傳輸與調(diào)理模塊、數(shù)據(jù)采集模塊、網(wǎng)絡(luò)通信模塊、實時狀態(tài)監(jiān)測模塊。系統(tǒng)主要功能如下：
(1)實時數(shù)據(jù)采集與報警。在本地實時監(jiān)測設(shè)備的工作狀態(tài)，并進(jìn)行高速數(shù)據(jù)采集和數(shù)據(jù)發(fā)布；
(2)遠(yuǎn)程在線監(jiān)測與分析。在網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測中心，對接收到的數(shù)據(jù)進(jìn)行實時處理和異常監(jiān)測，并對數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲以供事后故障分析；
(3)遠(yuǎn)程故障診斷。一旦設(shè)備發(fā)生故障，能及時診斷。
本系統(tǒng)的最大特色在于實現(xiàn)了設(shè)備的遠(yuǎn)程監(jiān)測，可在客戶機上在線設(shè)置數(shù)據(jù)采樣率、每次所讀數(shù)據(jù)點數(shù)等重要采樣參數(shù)，取得和在服務(wù)器上設(shè)置同樣的效果，非常方便的實現(xiàn)
了終端控制功能，并對所采數(shù)據(jù)進(jìn)行實時分析和處理。
本系統(tǒng)以ZK-3VIC型振動實驗臺為監(jiān)測對象，對它的轉(zhuǎn)子存在的不平衡故障進(jìn)行監(jiān)測。圖2和圖3分別是服務(wù)器程序和客戶機程序前面板。圖2是對實驗臺上8個測點采集到的時域
信號；圖3是客戶機接收到的原始數(shù)據(jù)及其經(jīng)加窗、濾波處理后的FFT變換頻譜圖，它是對原始數(shù)據(jù)的實時分析結(jié)果。在客戶端可以控制數(shù)采時的采樣速率和每次采樣點數(shù)等平時只
能在服務(wù)器上實現(xiàn)的功能；窗函數(shù)和濾波器等都可在線選擇，有7種可選擇的窗和5種可選擇的濾波器。URL的中間段是服務(wù)器的IP地址，服務(wù)器和客戶機的URL完全一樣。另外，在
程序運行之前要在MAX中設(shè)置DS Server Manager，由于要在客戶機實現(xiàn)控制采樣塊數(shù)和每次采樣點數(shù)，所以在通信兩端必須都運行DS Server，才能保證正常通信；對所采數(shù)據(jù)通過
編程實現(xiàn)實時傳輸，對采樣速率、采樣點數(shù)通過前面板鏈接實現(xiàn)通信；從圖3的譜分析結(jié)果可以看出，轉(zhuǎn)子故障的特征頻率為60Hz及其整數(shù)倍頻。
本文介紹的監(jiān)測系統(tǒng)的核心是程序軟件。充分應(yīng)用DS技術(shù)實現(xiàn)數(shù)據(jù)通信，對原始信號的傳輸采用編程實現(xiàn)，采樣速率和每次采樣點數(shù)的控制在前面板設(shè)置；對原始數(shù)據(jù)在客戶
端進(jìn)行實時分析，取得了滿意的效果。若要對多個設(shè)備同時進(jìn)行監(jiān)測，只需把客戶機程序安裝在不同的現(xiàn)場，同時根據(jù)具體的測控要求進(jìn)一步完善即可。
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