labview的发动机远程数据采集(附件)
摘 要 计算机与仪器的紧密结合已然在现代仪器系统中成为主流，计算机逐渐开始囊括越来越多的传统仪器，或者可以说是完全替换。大致说了这样的组合，有两种方法：第一个是把计算机装在仪器里；第二个是把仪器装在计算机里，即依靠通用计算机硬件和操作系统，仪器的功用得到展现。这个方法在系统中实质就是达成仪器容纳更多的采集数据。美国NI公司的Labview是当今在该领域应用广泛的计算机语言。 拥有巨大互联网功用的Labview软件使DataSocket的远程数据采集技术成为现实，可以方便地采集远程数据和互换数据。传输C/S方式的数据因为TCP、UDP不再是个问题，远程面板技术可以让用户仅用一个简单的方法直接在客户端电脑上打开远程操作（服务器端）计算机VI前面板，即使是VI也可被加入到页面中操控。 基于Labview开发平台的TCP／IP技术可以实现远程数据采集与传输系统。远程教育可以利用VI技术针对在校学生进行指导。解决远程教育教学更是因为网络、技术和VI的结合不再是梦想。不仅可以让不同地域、时间的学生在由网络和虚拟仿真相结合的实验室通过网络实验虚拟和了解掌握虚拟仪器的工作过程和使用方式，而且还可以提高远程教育的品质。因为现代的远程虚拟仪器系统可以把实验中心的虚拟仪器和远程学生电脑上的“虚拟仪器”联通起来，只需现成的互联网设备和小额的文本与数据，就可以创建互联网实验系统。
目 录
第一章 概述 1
1.1选题背景及意义 1
1.2远程数据采集系统 1
1.2.1远程数据采集的优越性和必要性 1
1.2.2国内外汽车发动机数据采集系统的发展情况 2
1.3课题研究的主要内容及关键问题 3
1.3.1课题研究主要内容 3
1.3.2关键问题 3
第二章 发动机传感器的数据采集的研究与分析 4
2.1发动机电子控制系统 4
2.2发动机传感器信号的类别分析 4
2.3基于转速传感器的信号采集及测试参数分析 6
2.3.1电磁式转速传感器结构与原理 6
2.3.2.转速传感器波形分析 7
2.3.3转速传感器参数测试与标准分
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析 9
第三章 基于Labview的数据传输网络通信 11
3.1图形化虚拟仪器开发平台Labview 11
3.2实现网络传输通信的方式 11
3.2.1基于TCP/IP的DataSocket技术 11
3.2.2网络通信协议 14
3.2.3共享变量 14
3.2.4远程访问 15
第四章 软件设计 17
4.1方案设计 17
4.2Labview的用户界面设计与软件功能设计 17
4.3主要程序模块的算法研究与实现 20
4.3.1主程序的结构设计 20
4.3.2数据采集模块设计 23
4.3.3数据流分析模块 23
4.4.4仿真分析模块 24
结束语 25
致谢 26
参考文献 27
第一章 概述
1.1选题背景及意义
发动机是汽车最重要的组成之一。因为它结构复杂而且工作在高速高温的环境下，很容易发生故障，产生故障之后，如果不进行及时修复，轻则耽误任务周期，会承受巨大的经济损失，重则汽车失去动力，引发重大交通事故。汽车行驶安全直接受到汽车运行状态的影响，所以必须要重点诊断和检测发动机。
保证行车安全必须要检测发动机的状态并诊断故障。检测发动机的状态并诊断故障的意义在于:它不仅能迅速准确地找出故障部位，解决行车的安全而且能把先进的维修思想(把“预防为主”的维修思想转变成“以可靠性为中心的”维修思想)与维修方式(把单纯定时方式转变成定时维修、视情维修和状态监控的三种方式)用于实践中。
现在我国的汽车维修行业已经能利用专门的设备来综合检测，而不是完全依靠维修者的感觉和工作经验。然而传统的维修行业仍存在很多缺陷，例如传统的维修人员无法经济快速地处理技术故障;有限的诊断资源（特别是对高档进口汽车）更是让现场的维修人员束手束脚;为了解决这一问题，发动机远程故障诊断系统的建立势在必行，它能把发动机的工作参数利用计算机网络随时地传到诊断中心，专家与系统则能通过故障诊断中心做出判断并制定出对策，从而及时地传回现场，这能极大地提高故障诊断的速度和准确性。
1.2远程数据采集系统
1.2.1远程数据采集的优越性和必要性
远程故障诊断技术有很多优点。①它是开放性的，并且拥有强大的生命力，具有广泛的应用远景。它添加了Web服务器，促使用户、供应商与专家达成联盟，向系统提供诊断服务。②系统能在用户提出诊断请求后给予用户多资源的维修指导，这不仅减少了修复时间和解决了地区障碍，而且提高了诊断的准确性和可用性。③生成大量的数据，实现了资源的共享，产生智能诊断，能系统地记录系统的故障和剖析利害，为用户提供更加完善的数据。④还能远程演示教程，进行培训，提高维修工人的素质，美化企业外貌，提升企业竞争力。
汽车工业随着时代发展，汽车内的各个部位已经离不开现代电子控制技术，自动化普遍的应用，使汽车的结构也更加复杂，目前传统的故障诊断方法已然跟不上主流趋势，只有借助仪器和专家的支持才能准确迅速的找出故障的部位。更不用说一些特别症状，现场的工作人员肯定束手无策，为了解决这个问题，只能向原厂售后服务部门和汽车诊断中心寻求帮助，顺应这个潮流，迫切的解决现场迅速诊断故障和远程故障诊断成了重要问题。随着时代进步，人们也更加认同开放式软硬件体系结构，人们只有将计算机网络与诊断设备彼此融合，才能展现出强大的活力和广阔的发展远景。全球信息化进程随着时代推进，互联网得到了迅速地推广，汽车维修业内的共享资源、信息交流已然不是问题，汽车远程故障诊断体统的建立已势不可挡。
随着互联网的广泛应用，基于VI的远程故障诊断技术结合了互联网技术、智能人工推理机能、VI技术及仪器故障诊查技术，技术人员通过科研院的远程故障诊断中心并在企业的设备检测点上采集到的状态数据状态，操作计算机，完成装备设施的数据采取、解析、判定、显现和数据保存等，让故障诊断不在是问题。错综复杂的发动机使故障诊断需要大量的现场数据，还要很多的专业理论和以往数据，如果没有完善的数据采集现场，基本不能得出诊断结果，不过我们把虚拟仪器技术和互联网技术引入故障诊断机制当中，结合诊断专家的知识、远程诊断专家系统以及人工智能，不仅能快速地得出科学可信的结论，而且让用户共同诊断成为现实。
总而言之，网络式虚拟仪器的发展已成为一个趋势，它让工作与试验现场的虚拟仪器通过互联网拓展到远程领域，这在汽车诊断领域离闻所未闻，因此远程故障诊断不仅降低了检测、修理的成本，而且大大地提高了诊断效率。
1.2.2国内外汽车发动机数据采集系统的发展情况
互联网还没有被普遍应用时，点对点远程诊断就是故障诊断的最主要的方法，比如专线连接和电话连接，其缺点是不能资源共享，设置单一，只能进行单一用户检测，通过互联网的远程诊断能够解决以上问题。
在互联网被广泛应用后，通过网络的远程诊断也迅速发展起来。远程诊断吸收了以往的诊断的优点，通过传输效率极快的网络，用户能分享各自的资源，进行共同诊断。
医学方面在远程协同诊查系统中最先开始研究的。在1988年，美国最先宣布开放式医疗系统，远程诊断(Remote Diagnosis}、专家会诊(Consultation of Specialists)、信息服务(Information Service }、在线检测(Online Examination)和远程学习(Remote Studying)都属于开放式医疗系统。在1995年，美国开始应用，它联合了54家乡村医院与州医院，通过互联网把临床测试结果送到州中心医院诊测，使高品质的服务带给每个病人。从技术上说，达成远程医疗诊断也就达成了设备诊断，因为它们之间是异曲同工的，所以远程设备诊断可以借鉴远程医疗诊断。
目 录
第一章 概述 1
1.1选题背景及意义 1
1.2远程数据采集系统 1
1.2.1远程数据采集的优越性和必要性 1
1.2.2国内外汽车发动机数据采集系统的发展情况 2
1.3课题研究的主要内容及关键问题 3
1.3.1课题研究主要内容 3
1.3.2关键问题 3
第二章 发动机传感器的数据采集的研究与分析 4
2.1发动机电子控制系统 4
2.2发动机传感器信号的类别分析 4
2.3基于转速传感器的信号采集及测试参数分析 6
2.3.1电磁式转速传感器结构与原理 6
2.3.2.转速传感器波形分析 7
2.3.3转速传感器参数测试与标准分
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥351916072$
析 9
第三章 基于Labview的数据传输网络通信 11
3.1图形化虚拟仪器开发平台Labview 11
3.2实现网络传输通信的方式 11
3.2.1基于TCP/IP的DataSocket技术 11
3.2.2网络通信协议 14
3.2.3共享变量 14
3.2.4远程访问 15
第四章 软件设计 17
4.1方案设计 17
4.2Labview的用户界面设计与软件功能设计 17
4.3主要程序模块的算法研究与实现 20
4.3.1主程序的结构设计 20
4.3.2数据采集模块设计 23
4.3.3数据流分析模块 23
4.4.4仿真分析模块 24
结束语 25
致谢 26
参考文献 27
第一章 概述
1.1选题背景及意义
发动机是汽车最重要的组成之一。因为它结构复杂而且工作在高速高温的环境下，很容易发生故障，产生故障之后，如果不进行及时修复，轻则耽误任务周期，会承受巨大的经济损失，重则汽车失去动力，引发重大交通事故。汽车行驶安全直接受到汽车运行状态的影响，所以必须要重点诊断和检测发动机。
保证行车安全必须要检测发动机的状态并诊断故障。检测发动机的状态并诊断故障的意义在于:它不仅能迅速准确地找出故障部位，解决行车的安全而且能把先进的维修思想(把“预防为主”的维修思想转变成“以可靠性为中心的”维修思想)与维修方式(把单纯定时方式转变成定时维修、视情维修和状态监控的三种方式)用于实践中。
现在我国的汽车维修行业已经能利用专门的设备来综合检测，而不是完全依靠维修者的感觉和工作经验。然而传统的维修行业仍存在很多缺陷，例如传统的维修人员无法经济快速地处理技术故障;有限的诊断资源（特别是对高档进口汽车）更是让现场的维修人员束手束脚;为了解决这一问题，发动机远程故障诊断系统的建立势在必行，它能把发动机的工作参数利用计算机网络随时地传到诊断中心，专家与系统则能通过故障诊断中心做出判断并制定出对策，从而及时地传回现场，这能极大地提高故障诊断的速度和准确性。
1.2远程数据采集系统
1.2.1远程数据采集的优越性和必要性
远程故障诊断技术有很多优点。①它是开放性的，并且拥有强大的生命力，具有广泛的应用远景。它添加了Web服务器，促使用户、供应商与专家达成联盟，向系统提供诊断服务。②系统能在用户提出诊断请求后给予用户多资源的维修指导，这不仅减少了修复时间和解决了地区障碍，而且提高了诊断的准确性和可用性。③生成大量的数据，实现了资源的共享，产生智能诊断，能系统地记录系统的故障和剖析利害，为用户提供更加完善的数据。④还能远程演示教程，进行培训，提高维修工人的素质，美化企业外貌，提升企业竞争力。
汽车工业随着时代发展，汽车内的各个部位已经离不开现代电子控制技术，自动化普遍的应用，使汽车的结构也更加复杂，目前传统的故障诊断方法已然跟不上主流趋势，只有借助仪器和专家的支持才能准确迅速的找出故障的部位。更不用说一些特别症状，现场的工作人员肯定束手无策，为了解决这个问题，只能向原厂售后服务部门和汽车诊断中心寻求帮助，顺应这个潮流，迫切的解决现场迅速诊断故障和远程故障诊断成了重要问题。随着时代进步，人们也更加认同开放式软硬件体系结构，人们只有将计算机网络与诊断设备彼此融合，才能展现出强大的活力和广阔的发展远景。全球信息化进程随着时代推进，互联网得到了迅速地推广，汽车维修业内的共享资源、信息交流已然不是问题，汽车远程故障诊断体统的建立已势不可挡。
随着互联网的广泛应用，基于VI的远程故障诊断技术结合了互联网技术、智能人工推理机能、VI技术及仪器故障诊查技术，技术人员通过科研院的远程故障诊断中心并在企业的设备检测点上采集到的状态数据状态，操作计算机，完成装备设施的数据采取、解析、判定、显现和数据保存等，让故障诊断不在是问题。错综复杂的发动机使故障诊断需要大量的现场数据，还要很多的专业理论和以往数据，如果没有完善的数据采集现场，基本不能得出诊断结果，不过我们把虚拟仪器技术和互联网技术引入故障诊断机制当中，结合诊断专家的知识、远程诊断专家系统以及人工智能，不仅能快速地得出科学可信的结论，而且让用户共同诊断成为现实。
总而言之，网络式虚拟仪器的发展已成为一个趋势，它让工作与试验现场的虚拟仪器通过互联网拓展到远程领域，这在汽车诊断领域离闻所未闻，因此远程故障诊断不仅降低了检测、修理的成本，而且大大地提高了诊断效率。
1.2.2国内外汽车发动机数据采集系统的发展情况
互联网还没有被普遍应用时，点对点远程诊断就是故障诊断的最主要的方法，比如专线连接和电话连接，其缺点是不能资源共享，设置单一，只能进行单一用户检测，通过互联网的远程诊断能够解决以上问题。
在互联网被广泛应用后，通过网络的远程诊断也迅速发展起来。远程诊断吸收了以往的诊断的优点，通过传输效率极快的网络，用户能分享各自的资源，进行共同诊断。
医学方面在远程协同诊查系统中最先开始研究的。在1988年，美国最先宣布开放式医疗系统，远程诊断(Remote Diagnosis}、专家会诊(Consultation of Specialists)、信息服务(Information Service }、在线检测(Online Examination)和远程学习(Remote Studying)都属于开放式医疗系统。在1995年，美国开始应用，它联合了54家乡村医院与州医院，通过互联网把临床测试结果送到州中心医院诊测，使高品质的服务带给每个病人。从技术上说，达成远程医疗诊断也就达成了设备诊断，因为它们之间是异曲同工的，所以远程设备诊断可以借鉴远程医疗诊断。
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