工程车辆数据采集系统的研究(附件)
本文介绍了虚拟仪器图形化编程语言LabVIEW，在LabVIEW图形编程环境下，提出了工程车辆数据采集系统测试的思路，采用功能化的模块设计，体现出虚拟仪器LabVIEW的采集特征。本课题围绕着工程车辆展开，设计了一套工程车辆数据采集系统。该系统能通过测量工程车辆在工作时的温度与转速，同时对采集到的数据进行显示并保存。这样就能保证工程车在作业时保证正常的工作环境，同时保证工程车安全有效的完成工作。关键词 LabVIEW，软件设计，工程车辆，数据采集
目 录
1 绪论 1
1.1 课题背景 1
1.2 国内外研究现状 2
1.3 研究内容 3
2 虚拟仪器 3
2.1 虚拟仪器的优点 3
2.2 Labview的概述 5
2.3 LabVIEW的应用 6
3 工程车辆数据采集系统设计 7
3.1 硬件部分 7
3.2 温度传感器的选择 10
3.3 方案论证 12
3.4 温度采集系统框图 13
3.5 转速传感器的选择 13
3.6 软件部分 17
结 论 20
致 谢 21
参考文献 22
1 绪论
近年来，网络、计算机技术飞速发展，这些技术与传统仪器已经结合为一体，密不可分，有的系统已经把这些技术软件作为核心，甚至有的传统仪器已经被软件取代，我们就把这些仪器称之为虚拟仪器。
虚拟仪器是利用新的计算机技术来代替传统仪器，能结合功能强大、使用灵活、效率高的软件来完成各种测试的仪器。计算机、虚拟仪器软件、控制硬件等构成了虚拟仪器。计算机一般为 PC机，是虚拟仪器的硬件和虚拟仪器软件结合的核心.。采集系统时，要把计算机与各种传感器连接起来，整个系统要把电信号转变为的数字信号，然后由软件来把数字信号转变为图形。所以硬件是虚拟仪器的基础，软件是虚拟仪器的核心，可见“软件就是仪器”就是当今虚拟仪器的特征。
1.1 课题背景
最近几十年，经济飞速发展，全世界的工业比重越来越大，而人们在工业设备上的投入反向发 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072#
展，反而越来越多。于是乎为了降低成本，增加利润，人们将眼光投向虚拟仪器。随着虚拟仪器的不断更新换代，虚拟仪器已然成为这个时代工业领域的特征。现如今，虚拟仪器技术已经广泛应用于自动测试、数据采集和测量等领域。
一个建筑工程的主干力量就是工程车辆，由于工程车辆的出现，才大大的加快了建筑工程的进展速度，而且人力的需要大大的减少了。工程车辆用于工程的运载、道路的挖掘、工程的抢修、甚至部队的作战等。但是工程车安全事故率一直居高不下，和操作人员有关系的同时，更多的原因是车辆本身结构、安全措施与采集到的数据不及时不全面等方面没有做到位。工程车辆数据采集系统能够及时准确地收集到车辆的工作状况，并且显示出来。如果操作参数异常，系统可以自动在屏幕上出现异常情况，最大限度地避免财产损失和人身伤亡，而且还具有故障参数记录实时采集系统的大部分功能，根据故障 随时记录结果，检查工程车辆不分解状况，为工程车辆故障诊断，车辆维修，检测隐患，防止事故，提高工程车辆的效率和运行安全提供科学依据。其中，数据采集对于工程车辆的的发展有着重要的作用。故而，通过联合相关传感器、数据采集卡等硬件设备与计算机软件相结合，充分利用计算机的强大计算能力和软件的广泛适用性，使检测技术的效率和精度大大提高，不失为一项极为有意义的课题研究。
1.2 国内外研究现状
近年来，咱们中国广大的市场对工程车辆的需求越来越多，对技术的要求也越来越高。工程车辆上的技术产品与特殊装置也越来越多，很大程度上满足了用户对工程车辆产品的多样化需求。
二十世纪八十年代初，人们第一次将电子技术运用于工程车辆，具体是在液压挖掘机的工况监测上。但当时技术严重不足，能够监测的参数很少，电子元件功能有限，可靠性也比较差，监测出信号后经常使信号误差较大，而且报警信号经常出现不及时报警或者胡乱报警的情况。随着时代的发展，技术的提高，传感器能涉及的方面也越来越广，信号可靠性也提高不少，所能监测到的参数也越来越多。
国外的工程车辆数据采集系统的研究比较迅速。例如德马克公司推出的大型挖掘机的电子监控系统上设有HELP功能键，操作人员只需按下HELP键，即可显示各种故障的维修方法，对与数据采集和工况的改进有非常大的帮助，同时也节约了很多时间。德国在系统数据传输方面率先采用卫星通讯技术；日本研制的移动式起动机防碰撞系统应用在汽车起重机上；英国研制的起重机也采用无线遥控技术，可远程遥控，工人们的安全性有了保障，自动化程度高。
国内在这一领域内的研究起步较晚，实际上还是处于起步阶段。中国兵器科学研究院首次采用计算机测试系统进行自紧工艺参数测试来控制火炮身管的自紧质量，替代原有的测试系统，实现了火炮身管自紧过程的实时监控和测试。空军航空大学设计的虚拟微孔钻削力测试仪。。暨南大学开发了一种基于虚拟仪器技术的LED/LD PI特性测试系统。该系统提高了数据采集、处理能力及系统的拓展升级能力,达到了简化系统结构、降低系统成本的目的。西安公路交通大学开发了机械工程故障诊断专家系统，可诊断多种大型机器，还能智能化的提出维修建议，节约时间与成本。
1.3 研究内容
本次研究将采用LabView软件进行工程车辆数据采集系统的方案设计，利用图形化编程语言LabView编写数据采集系统的读数、采样与处理软件。数据采集、处理、波形控制等功能都能在该系统中实现。根据工程车辆特点，结合实际，参考资料，得出该数据采集系统的设计应该分别从硬件和软件平台两方面来着手。介绍和设计LabView与本系统的通信实现方式，给出该数据采集系统的程序框图和数据采集系统人机交互界面。最后将本系统应用于测试试验中，结合前面板上的图表和结果说明对该数据采集系统进行应用的具体过程。
本论文的设计任务：
设计一个数据采集装置，使其能够准确地采集工程车辆的温度与转速。
（2）用LabVIEW编写程序，使其能够接受信息数据，将采集到的各种数据进行显示和保存。
2 虚拟仪器
最早提出仪器虚拟化的是美国国家仪器公司（简称NI），“软件即是仪器”是NI公司的核心思想。虚拟仪器技术就是利用高性能的模块化硬件，结合高效灵活的软件来完成各种测试、测量和自动化的应用。传统仪器领域的重大变革由此展开。其创新的软件LabVIEW广泛应用于制造、开发等诸多领域，已经成为虚拟仪器软件开发平台上的工业标准。
目 录
1 绪论 1
1.1 课题背景 1
1.2 国内外研究现状 2
1.3 研究内容 3
2 虚拟仪器 3
2.1 虚拟仪器的优点 3
2.2 Labview的概述 5
2.3 LabVIEW的应用 6
3 工程车辆数据采集系统设计 7
3.1 硬件部分 7
3.2 温度传感器的选择 10
3.3 方案论证 12
3.4 温度采集系统框图 13
3.5 转速传感器的选择 13
3.6 软件部分 17
结 论 20
致 谢 21
参考文献 22
1 绪论
近年来，网络、计算机技术飞速发展，这些技术与传统仪器已经结合为一体，密不可分，有的系统已经把这些技术软件作为核心，甚至有的传统仪器已经被软件取代，我们就把这些仪器称之为虚拟仪器。
虚拟仪器是利用新的计算机技术来代替传统仪器，能结合功能强大、使用灵活、效率高的软件来完成各种测试的仪器。计算机、虚拟仪器软件、控制硬件等构成了虚拟仪器。计算机一般为 PC机，是虚拟仪器的硬件和虚拟仪器软件结合的核心.。采集系统时，要把计算机与各种传感器连接起来，整个系统要把电信号转变为的数字信号，然后由软件来把数字信号转变为图形。所以硬件是虚拟仪器的基础，软件是虚拟仪器的核心，可见“软件就是仪器”就是当今虚拟仪器的特征。
1.1 课题背景
最近几十年，经济飞速发展，全世界的工业比重越来越大，而人们在工业设备上的投入反向发 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072#
展，反而越来越多。于是乎为了降低成本，增加利润，人们将眼光投向虚拟仪器。随着虚拟仪器的不断更新换代，虚拟仪器已然成为这个时代工业领域的特征。现如今，虚拟仪器技术已经广泛应用于自动测试、数据采集和测量等领域。
一个建筑工程的主干力量就是工程车辆，由于工程车辆的出现，才大大的加快了建筑工程的进展速度，而且人力的需要大大的减少了。工程车辆用于工程的运载、道路的挖掘、工程的抢修、甚至部队的作战等。但是工程车安全事故率一直居高不下，和操作人员有关系的同时，更多的原因是车辆本身结构、安全措施与采集到的数据不及时不全面等方面没有做到位。工程车辆数据采集系统能够及时准确地收集到车辆的工作状况，并且显示出来。如果操作参数异常，系统可以自动在屏幕上出现异常情况，最大限度地避免财产损失和人身伤亡，而且还具有故障参数记录实时采集系统的大部分功能，根据故障 随时记录结果，检查工程车辆不分解状况，为工程车辆故障诊断，车辆维修，检测隐患，防止事故，提高工程车辆的效率和运行安全提供科学依据。其中，数据采集对于工程车辆的的发展有着重要的作用。故而，通过联合相关传感器、数据采集卡等硬件设备与计算机软件相结合，充分利用计算机的强大计算能力和软件的广泛适用性，使检测技术的效率和精度大大提高，不失为一项极为有意义的课题研究。
1.2 国内外研究现状
近年来，咱们中国广大的市场对工程车辆的需求越来越多，对技术的要求也越来越高。工程车辆上的技术产品与特殊装置也越来越多，很大程度上满足了用户对工程车辆产品的多样化需求。
二十世纪八十年代初，人们第一次将电子技术运用于工程车辆，具体是在液压挖掘机的工况监测上。但当时技术严重不足，能够监测的参数很少，电子元件功能有限，可靠性也比较差，监测出信号后经常使信号误差较大，而且报警信号经常出现不及时报警或者胡乱报警的情况。随着时代的发展，技术的提高，传感器能涉及的方面也越来越广，信号可靠性也提高不少，所能监测到的参数也越来越多。
国外的工程车辆数据采集系统的研究比较迅速。例如德马克公司推出的大型挖掘机的电子监控系统上设有HELP功能键，操作人员只需按下HELP键，即可显示各种故障的维修方法，对与数据采集和工况的改进有非常大的帮助，同时也节约了很多时间。德国在系统数据传输方面率先采用卫星通讯技术；日本研制的移动式起动机防碰撞系统应用在汽车起重机上；英国研制的起重机也采用无线遥控技术，可远程遥控，工人们的安全性有了保障，自动化程度高。
国内在这一领域内的研究起步较晚，实际上还是处于起步阶段。中国兵器科学研究院首次采用计算机测试系统进行自紧工艺参数测试来控制火炮身管的自紧质量，替代原有的测试系统，实现了火炮身管自紧过程的实时监控和测试。空军航空大学设计的虚拟微孔钻削力测试仪。。暨南大学开发了一种基于虚拟仪器技术的LED/LD PI特性测试系统。该系统提高了数据采集、处理能力及系统的拓展升级能力,达到了简化系统结构、降低系统成本的目的。西安公路交通大学开发了机械工程故障诊断专家系统，可诊断多种大型机器，还能智能化的提出维修建议，节约时间与成本。
1.3 研究内容
本次研究将采用LabView软件进行工程车辆数据采集系统的方案设计，利用图形化编程语言LabView编写数据采集系统的读数、采样与处理软件。数据采集、处理、波形控制等功能都能在该系统中实现。根据工程车辆特点，结合实际，参考资料，得出该数据采集系统的设计应该分别从硬件和软件平台两方面来着手。介绍和设计LabView与本系统的通信实现方式，给出该数据采集系统的程序框图和数据采集系统人机交互界面。最后将本系统应用于测试试验中，结合前面板上的图表和结果说明对该数据采集系统进行应用的具体过程。
本论文的设计任务：
设计一个数据采集装置，使其能够准确地采集工程车辆的温度与转速。
（2）用LabVIEW编写程序，使其能够接受信息数据，将采集到的各种数据进行显示和保存。
2 虚拟仪器
最早提出仪器虚拟化的是美国国家仪器公司（简称NI），“软件即是仪器”是NI公司的核心思想。虚拟仪器技术就是利用高性能的模块化硬件，结合高效灵活的软件来完成各种测试、测量和自动化的应用。传统仪器领域的重大变革由此展开。其创新的软件LabVIEW广泛应用于制造、开发等诸多领域，已经成为虚拟仪器软件开发平台上的工业标准。
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