基于LabVIEW的设备远程监测系统研究

发布时间：2010-12-28 21:16 发布者：conniede

一个典型的远程监测系统由硬件系统和软件系统两部分组成。

1 硬件系统。

监测系统硬件结构如图1所示。此系统的基本工作原理是，ZK-3VIC型振动实验台作为被测对象，加速度传感器将振动信号转换为电压信号，由于传感器拾取的信号比较微弱，且常伴有噪声的干扰，所以要对信号进行滤波和放大，这些工作由INV多功能抗混频滤波放大器来完成，DAQCard-6062E将经滤波放大后的模拟信号转换为数字信号，以便于微机处理，服务器和客户机为两台计算机。

2 软件系统。

软件是状态监测系统的核心，选择合适的软件开发平台，可以提高系统性能，缩短开发周期，降低开发费用。在此，采用LabVIEW 7 Express作为开发平台。利用它的内置模块实现信号数采控制、分析与处理、储存、结果输出及网络通信等功能。

系统采用模块原则进行结构设计，包括传感器信号拾取模块、传输与调理模块、数据采集模块、网络通信模块、实时状态监测模块。系统主要功能如下：
　
(1)实时数据采集与报警。

在本地实时监测设备的工作状态，并进行高速数据采集和数据发布；
　　
(2)远程在线监测与分析。

在网络监测中心，对接收到的数据进行实时处理和异常监测，并对数据进行存储以供事后故障分析；
　　
(3)远程故障诊断。一旦设备发生故障，能及时诊断。

本系统的最大特色在于实现了设备的远程监测，可在客户机上在线设置数据采样率、每次所读数据点数等重要采样参数，取得和在服务器上设置同样的效果，非常方便的实现了终端控制功能，并对所采数据进行实时分析和处理。

本系统以ZK-3VIC型振动实验台为监测对象，对它的转子存在的不平衡故障进行监测。图2和图3分别是服务器程序和客户机程序前面板。图2是对实验台上8个测点采集到的时域信号；图3是客户机接收到的原始数据及其经加窗、滤波处理后的FFT变换频谱图，它是对原始数据的实时分析结果。在客户端可以控制数采时的采样速率和每次采样点数等平时只能在服务器上实现的功能；窗函数和滤波器等都可在线选择，有7种可选择的窗和5种可选择的滤波器。URL的中间段是服务器的IP地址，服务器和客户机的URL完全一样。另外，在程序运行之前要在MAX中设置DS Server Manager，由于要在客户机实现控制采样块数和每次采样点数，所以在通信两端必须都运行DS Server，才能保证正常通信；对所采数据通过编程实现实时传输，对采样速率、采样点数通过前面板链接实现通信；从图3的谱分析结果可以看出，转子故障的特征频率为60Hz及其整数倍频。