【正文】 機(jī)艙監(jiān)控的目的。. 機(jī)艙監(jiān)控系統(tǒng)國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀機(jī)艙監(jiān)控系統(tǒng)是隨著控制理論和電子技術(shù)的發(fā)展而發(fā)展起來(lái)的,到目前為止其發(fā)展歷程大致經(jīng)歷了以下四個(gè)階段:常規(guī)儀表監(jiān)測(cè)階段；電、氣動(dòng)及中小規(guī)模集成電子模塊組合邏輯監(jiān)控階段；以微機(jī)為基礎(chǔ)的集散型監(jiān)控階段；基于現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)的機(jī)艙監(jiān)控系統(tǒng)與全船自動(dòng)化系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控階段。傳統(tǒng)的文本編程語(yǔ)言（如visual basic、visual C++、Delphi等）根據(jù)語(yǔ)句和指令的先后順序決定程序的執(zhí)行順序，而LabVIEW則采用數(shù)據(jù)流編程方式，程序框圖中節(jié)點(diǎn)之間的數(shù)據(jù)流向決定了程序的執(zhí)行順序。選擇LabVIEW開(kāi)發(fā)測(cè)試和測(cè)量應(yīng)用程序的一大決定性因素是其開(kāi)發(fā)速度。圖23 控件選板（1）整體布局v 新式：提供新式風(fēng)格的各種控件v 系統(tǒng)：提供與所在操作系統(tǒng)風(fēng)格統(tǒng)一的各種控件v 經(jīng)典：提供經(jīng)典風(fēng)格的各種控件v Express（特快通道）：包含了最常用的幾類(lèi)控件v .NET與ActiveX： 選擇“選擇控件...”項(xiàng)可以讀取事先定制好的控件文件，用于添加用戶(hù)自定義的控件。當(dāng)用戶(hù)選擇手動(dòng)時(shí)，需要手動(dòng)選擇工具選板中的相應(yīng)工具v 操作工具，用來(lái)操縱前面板中的控制量和指示器。1　 模擬輸入 模擬輸入主要考慮的基本參數(shù)包括通道數(shù)、采樣速率、分辨率和輸入范圍等。穩(wěn)定時(shí)間和轉(zhuǎn)換速率一起決定模數(shù)轉(zhuǎn)換器改變輸出信號(hào)值的最大變化速率。越高的分辨率以為著計(jì)數(shù)器可以計(jì)數(shù)的位數(shù)越高。右鍵單擊結(jié)構(gòu)邊框，可添加新的分支并配置需處理哪些事件?？杀容^數(shù)組或相同數(shù)據(jù)類(lèi)型元素組成的簇，產(chǎn)生一個(gè)布爾值數(shù)組或簇。error out 簇包含的信息如下：status 為T(mén)RUE則代表出現(xiàn)了錯(cuò)誤；code 是錯(cuò)誤代碼；source在大多數(shù)情況下是產(chǎn)生錯(cuò)誤的VI或函數(shù)的名稱(chēng)。3　 AIVoltageIn 從模擬輸入通道讀取當(dāng)前值并從DriverHandle指定的設(shè)備返回相應(yīng)的電壓值。Voltage是測(cè)量結(jié)果（單位為伏特）。連接簇到該函數(shù)時(shí)，函數(shù)將自動(dòng)調(diào)整大小以顯示簇中的各個(gè)元素輸入。每幀執(zhí)行完畢后會(huì)將數(shù)據(jù)至傳遞至下一幀。連接的索引決定了數(shù)組中可以插入元素的維度。帶有條件接線端的For循環(huán)在條件發(fā)生時(shí)或所有循環(huán)完成時(shí)才停止執(zhí)行。11　 或 計(jì)算輸入的邏輯或。error in描述VI運(yùn)行之前的錯(cuò)誤出現(xiàn)情況。如將一個(gè)定點(diǎn)數(shù)連線至數(shù)字接線端，則布爾數(shù)組所返回?cái)?shù)組的大小等于該定點(diǎn)數(shù)的字長(zhǎng)。運(yùn)用LabVIEW編程簡(jiǎn)單快捷，數(shù)據(jù)采集卡使用簡(jiǎn)單便捷，因此將兩者結(jié)合開(kāi)發(fā)系統(tǒng)還是具有一定的使用意義的。第－周：。 完成xxxx論文（設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)，x張圖紙）。輸入用戶(hù)名和密碼后點(diǎn)擊“登錄”按鈕開(kāi)始登錄，若用戶(hù)名和密碼輸入正確，前面板登錄結(jié)果對(duì)話框會(huì)顯示“登錄成功！歡迎您！”，如圖41所示；若輸入錯(cuò)誤則顯示“用戶(hù)名或密碼錯(cuò)誤！登錄失??！”，如圖42所示。如果error in顯示一個(gè)錯(cuò)誤，error out包含相同的錯(cuò)誤信息。若在循環(huán)執(zhí)行過(guò)程中產(chǎn)生錯(cuò)誤則停止執(zhí)行程序。該簇包含以下參數(shù)：status 為T(mén)RUE則代表出現(xiàn)了錯(cuò)誤，系統(tǒng)默認(rèn)值是FLASE；code 是錯(cuò)誤代碼，系統(tǒng)默認(rèn)值是0；source在大多數(shù)情況下是產(chǎn)生錯(cuò)誤的VI或函數(shù)的名稱(chēng)，默認(rèn)值是空字符串。創(chuàng)建For循環(huán)后，可使用移位寄存器將值從上一個(gè)循環(huán)傳遞到下一個(gè)循環(huán)。輸入可以是任意類(lèi)型的n維數(shù)組。6　 平鋪式順序結(jié)構(gòu)該結(jié)構(gòu)包括一個(gè)或多個(gè)順序執(zhí)行的子程序框圖或幀。n維數(shù)組的維數(shù)大小接線端必須為n。如果錯(cuò)誤已經(jīng)發(fā)生，則在error out端輸出error in的值。該簇包含以下參數(shù)：status 為T(mén)RUE則代表出現(xiàn)了錯(cuò)誤，系統(tǒng)默認(rèn)值是FLASE；code 是錯(cuò)誤代碼，系統(tǒng)默認(rèn)值是0；source在大多數(shù)情況下是產(chǎn)生錯(cuò)誤的VI或函數(shù)的名稱(chēng)，默認(rèn)值是空字符串。DevNum是在系統(tǒng)中已安裝的硬件的設(shè)備號(hào)。4　 等于？ 如果x等于y，則返回TRUE。右鍵單擊條件接線端，從快捷菜單中選擇真(T)時(shí)停止或真(T)時(shí)繼續(xù)。一個(gè)常見(jiàn)的DIO應(yīng)用時(shí)傳送計(jì)算機(jī)和設(shè)備之間的數(shù)據(jù)，這些設(shè)備包括數(shù)據(jù)記錄器、數(shù)據(jù)處理器及打印機(jī)。數(shù)模轉(zhuǎn)換器（DAC）的一些技術(shù)指標(biāo)決定了所產(chǎn)生輸出信號(hào)的質(zhì)量：穩(wěn)定時(shí)間、轉(zhuǎn)換速率和輸出分辨率。（3）數(shù)據(jù)采集設(shè)備數(shù)據(jù)采集設(shè)備的功能是將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為計(jì)算機(jī)課處理的數(shù)字信號(hào)，并傳遞到計(jì)算機(jī)中去。 。圖21 啟動(dòng)界面左側(cè)的“文件”向?qū)Э騼?nèi)列出了最常用的命令，如新建VI、新建項(xiàng)目、新建基于模板的VI等以及最近打開(kāi)過(guò)的項(xiàng)目和VI程序，以便用戶(hù)使用。 LabVIEW的優(yōu)勢(shì)作為基于圖形化編程語(yǔ)言的開(kāi)發(fā)環(huán)境，LabVIEW自然、直觀、簡(jiǎn)潔的程序開(kāi)發(fā)方式大大降低了學(xué)習(xí)難度。這些產(chǎn)品的智能化、標(biāo)準(zhǔn)化程度高，水平先進(jìn)[5]。一直以來(lái)，船舶成本低、高效益、無(wú)事故是機(jī)艙監(jiān)控的目的，因此，研究更先進(jìn)船舶機(jī)艙監(jiān)控系統(tǒng)有很大的必要性和實(shí)用性。該系統(tǒng)工作的可靠性直接影響到船舶的安全航行。管理網(wǎng)一般采用TCP/IP協(xié)議和以太網(wǎng)。LabVIEW的核心概念是“軟件即是儀器”，即虛擬儀器上網(wǎng)概念。（7） LabVIEW內(nèi)建了600多個(gè)分析函數(shù)，用于數(shù)據(jù)分析和信號(hào)處理。 如果自動(dòng)工具選擇已打開(kāi)，當(dāng)光標(biāo)移動(dòng)到前面板或程序框圖的對(duì)象上時(shí)，LabVIEW將自動(dòng)從工具選板上選擇相應(yīng)的工具。對(duì)同一個(gè)信號(hào)可以采用多種測(cè)量角度。輸入范圍——輸入范圍是ADC可以量化的最小和最大電壓。通過(guò)該總線，可以同步模數(shù)轉(zhuǎn)換、數(shù)模轉(zhuǎn)換、數(shù)字輸入、數(shù)字輸出和計(jì)數(shù)器/計(jì)時(shí)器的操作。用戶(hù)登錄界面前面板和框圖如下圖33至36所示[6]。連接至選擇器接線端的值可以是布爾、字符串、整數(shù)，或枚舉類(lèi)型，它決定了執(zhí)行哪個(gè)分支。操作之前必須打開(kāi)設(shè)備。如果錯(cuò)誤已經(jīng)發(fā)生，則在error out端輸出error in的值。 TrigMode觸發(fā)模式，0正常（軟件），1外部。初始化的數(shù)組的數(shù)據(jù)類(lèi)型與元素一致。輸入接線端的數(shù)量必須匹配輸入簇中元素的數(shù)量。如未連接任何索引輸入，該函數(shù)將把新的元素或字?jǐn)?shù)組添加到n維數(shù)組之后。事實(shí)上，通過(guò)局部變量，前面板對(duì)象既可作為輸入訪問(wèn)也可作為輸出訪問(wèn)。如果錯(cuò)誤已經(jīng)發(fā)生，則在error out端輸出error in的值。模擬量采集數(shù)組的初始值為0。如果DI通道是有效的，相應(yīng)的掩碼位將被設(shè)置為1。若程序在此執(zhí)行過(guò)程中有錯(cuò)誤產(chǎn)生則退出事件結(jié)構(gòu)并停止執(zhí)行while循環(huán)。這四年中，我衷心感謝每一位辛勤工作在教育第一線的尊敬的老師們，是他們的熱情關(guān)懷和無(wú)私幫助使我得到了成長(zhǎng)，他們教給我的知識(shí)和能力將使我受益終身。指導(dǎo)教師意見(jiàn)。在論文完成之際，我的心情萬(wàn)分激動(dòng)。（2） 開(kāi)關(guān)量采集部分設(shè)計(jì)介紹研華數(shù)據(jù)采集卡對(duì)應(yīng)的開(kāi)關(guān)量采集軟件控件是DIOReadPortDWord。只有在沒(méi)有錯(cuò)誤的情況下該VI 才能正常運(yùn)行。否則，返回TRUE。循環(huán)計(jì)數(shù)為零時(shí)，F(xiàn)or循環(huán)生成默認(rèn)數(shù)據(jù)。n或n1維數(shù)組是要插入n維數(shù)組的元素、行、列或頁(yè)。平鋪式順序結(jié)構(gòu)在程序框圖上顯示每個(gè)幀，故無(wú)需使用順序局部變量即可完成幀與幀之間的連線，同時(shí)也不會(huì)把代碼隱藏起來(lái)。輸出簇中的元素順序必須與輸入元素一致。該簇包含的參數(shù)同error in。Chanamp。Chanamp。兩個(gè)輸入必須為布爾或數(shù)值。事件數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)位于每個(gè)事件分支結(jié)構(gòu)的左邊框內(nèi)側(cè)。軟件層中的驅(qū)動(dòng)軟件可以直接對(duì)數(shù)據(jù)采集硬件的寄存器編程，管理數(shù)據(jù)采集硬件的操作并把它和處理器中斷，DMA和內(nèi)存這樣的計(jì)算機(jī)資源合在一起。對(duì)于要求動(dòng)態(tài)范圍寬、增量小的模擬輸出應(yīng)用，需要有高分辨率的電壓輸出。對(duì)于差分輸入，每一個(gè)輸入信號(hào)都有自有的基準(zhǔn)地線；由于共模噪聲可以被導(dǎo)線所消除，從而減小了噪聲誤差。一個(gè)通用DAQ測(cè)量系統(tǒng)其主要的測(cè)量任務(wù)實(shí)質(zhì)上是由安裝在計(jì)算機(jī)上的軟件完成的，而DAQ硬件知識(shí)將輸入信號(hào)轉(zhuǎn)換成計(jì)算機(jī)所能操作的數(shù)字信號(hào)。圖25 前面板工具欄 其中各個(gè)按鈕的主要用途如下：v 運(yùn)行：?jiǎn)螕艨蛇\(yùn)行當(dāng)前VI，運(yùn)行中該按鈕變?yōu)椋绻摪粹o變?yōu)?，表示?dāng)前VI中存在錯(cuò)誤，無(wú)法運(yùn)行，單擊該按鈕即可彈出對(duì)話框顯示錯(cuò)誤原因。（2） 內(nèi)建的編輯器在用戶(hù)編寫(xiě)程序的同時(shí)就在后臺(tái)自動(dòng)完成了編譯。用戶(hù)界面在LabVIEW中被稱(chēng)為前面板。目前，先進(jìn)船舶上的機(jī)艙自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)大多采用的是多微機(jī)分層監(jiān)控系統(tǒng)，這種監(jiān)控系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)屬于典型的集散式監(jiān)控系統(tǒng)(DCS) ，一般采用三層結(jié)構(gòu):下層有若干個(gè)分站構(gòu)成，中間層作為數(shù)據(jù)通信站和顯示報(bào)警處理單元，上層由信息管理單元和數(shù)據(jù)分析單元等組成。本文主要介紹了基于LabVIEW和數(shù)據(jù)采集卡的船舶機(jī)艙監(jiān)控系統(tǒng)，該系統(tǒng)主要包括了用戶(hù)登錄、模擬量采集和開(kāi)關(guān)量采集三部分，其中模擬量部分采集了溫度、壓力、電壓等信號(hào)。LabVIEW作為編程語(yǔ)言，編程靈活高效且面對(duì)對(duì)象，其強(qiáng)大的圖形編輯能力及可視化編程環(huán)境更是快捷簡(jiǎn)便；數(shù)據(jù)采集卡作為普遍使用的一種實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集功能的計(jì)算機(jī)擴(kuò)展卡，可以通過(guò)以太網(wǎng)、USB、火線（1394）等多種型號(hào)的總線接入計(jì)算機(jī)，使用方便。所以就目前來(lái)說(shuō)集散型監(jiān)控技術(shù)已發(fā)展得相當(dāng)成熟,值得為當(dāng)前絕大多數(shù)船舶監(jiān)控系統(tǒng)所采用[4]。LabVIEW提供很多外觀與傳統(tǒng)儀器（如示波表、萬(wàn)用表）類(lèi)似的控件可用來(lái)方便地創(chuàng)建用戶(hù)界面。LabVIEW的主要優(yōu)勢(shì)體現(xiàn)在如下幾個(gè)方面：（1） 提供了豐富的圖形控件，并采用圖形化的編程方法，徹底把開(kāi)發(fā)人員