【正文】 檢測(cè)系統(tǒng)是由硬件和軟件兩部分組成的，其中硬件是檢測(cè)系統(tǒng)的基礎(chǔ)，是能夠順利完成檢測(cè)的前提。該 型號(hào)的傳感器的主要技術(shù)特點(diǎn)如下：測(cè)量精度:177。（ 4）狀態(tài)燈：OVERFLOWER LED表示FIFO溢出標(biāo)志指示燈，F(xiàn)IFOHAL LED表示數(shù)據(jù)半滿指示燈，EMPTY表示數(shù)據(jù)位空指示燈，RUN LED是板卡運(yùn)行指示燈，AD LED指AD采集指示燈。通過(guò)畫(huà)程序流程圖是程序流程分析中最基本、最重要的分析技術(shù)，它運(yùn)用工序圖示符號(hào)對(duì)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的整個(gè)制造程序做詳細(xì)的記錄。 顯示系統(tǒng)時(shí)間在仿真檢測(cè)過(guò)程中，為了在存儲(chǔ)后便于調(diào)用歷史數(shù)據(jù)，顯示歷史時(shí)間的糧蟲(chóng)密度大小，就要使時(shí)間和幅值同時(shí)保存，需要在使用界面上始終顯示系統(tǒng)當(dāng)前時(shí)間。 ，在消費(fèi)者循環(huán)中創(chuàng)建一個(gè)條件結(jié)構(gòu)，把采集到的信號(hào)（用For循環(huán)生成的表示）放入條件結(jié)構(gòu)中，按上圖所示進(jìn)行相應(yīng)的放置和連線，當(dāng)仿真運(yùn)行時(shí)就，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)的自動(dòng)保存。 生成仿真信號(hào)生成仿真信號(hào)是進(jìn)行仿真檢測(cè)的前提，由于條件限制，無(wú)法直接利用采集到的信號(hào)，可以通過(guò)LabVIEW產(chǎn)生仿真的波形來(lái)解決這一問(wèn)題。通過(guò)觀察仿真測(cè)試的可行性可以初步的了解基于光電技術(shù)檢測(cè)糧蟲(chóng)濃度方案的可行性。其次，仿真過(guò)程中，利用TDMS文件格式保存數(shù)據(jù)，但是存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)無(wú)法利用excel打開(kāi)，查閱了相關(guān)資料還是沒(méi)能打開(kāi)，因此做一個(gè)讀入程序調(diào)用保存的歷史數(shù)據(jù)在波形圖表上顯示。這次的畢業(yè)設(shè)計(jì)由于時(shí)間緊、任務(wù)重，而我又是第一次接觸這方面的知識(shí)，所以由最初的對(duì)光電檢測(cè)技術(shù)一竅不通到現(xiàn)在可以用光電檢測(cè)技術(shù)解決一個(gè)實(shí)際的工程課題，多虧了研究糧蟲(chóng)檢測(cè)的前輩們，在論文中的有些部分借鑒了你們的研究成果，在此，對(duì)參考文獻(xiàn)中列出的各位學(xué)者道一聲感謝。由于在仿真檢測(cè)過(guò)程中要用到LabVIEW，因此在以前的基礎(chǔ)上自學(xué)了該軟件，首先著重看了《abVIEW 2010從入門(mén)到精通》這本書(shū)，以加強(qiáng)對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)的了解和掌握。當(dāng)需要回放歷史數(shù)據(jù)時(shí)，可以通過(guò)讀取程序?qū)⒈４娴臍v史數(shù)據(jù)在波形圖表中重新顯示。5 糧蟲(chóng)檢測(cè)系統(tǒng)仿真測(cè)試 仿真檢測(cè)的意義進(jìn)行仿真檢測(cè)是驗(yàn)證糧蟲(chóng)檢測(cè)方案是否可行所做的工作，采用虛擬儀器進(jìn)行仿真檢測(cè)，這就不需要做出實(shí)物，就可以通過(guò)仿真來(lái)檢測(cè)方案的可行性。我采用TDMS文件格式對(duì)糧蟲(chóng)檢測(cè)系統(tǒng)中數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)，因?yàn)門(mén)DMS文件是NI主推的一種二進(jìn)制記錄文件，它兼顧了高速、易存取和方便等多種優(yōu)勢(shì)，能夠在NI的各種數(shù)據(jù)分析或挖掘軟件之間進(jìn)行無(wú)縫交互，也能夠提供一系列API函數(shù)供其它應(yīng)用程序調(diào)用。生產(chǎn)者／消費(fèi)者設(shè)計(jì)模式是一種多循環(huán)的并行處理結(jié)構(gòu)，生產(chǎn)者循環(huán)負(fù)責(zé)信息的提供，而消費(fèi)者循環(huán)則負(fù)責(zé)信息的處理。虛擬儀器與傳統(tǒng)儀器相比，具有如下優(yōu)點(diǎn)：智能化程度高、處理能力強(qiáng)，技術(shù)更新周期短、開(kāi)發(fā)與維護(hù)費(fèi)用低，可操作性強(qiáng)、用戶可以自定義儀器功能、系統(tǒng)開(kāi)放、靈活、與計(jì)算機(jī)的進(jìn)步同步。 HJ0317型傳感器、AD781放大器與數(shù)據(jù)采集卡結(jié)合使用，能夠?qū)崿F(xiàn)光信號(hào)的采集和簡(jiǎn)單處理，傳感器的作用是把非電的物理量轉(zhuǎn)化為模擬電量（如電壓、電流或頻率），該糧蟲(chóng)檢測(cè)系統(tǒng)中轉(zhuǎn)換為電流信號(hào)；由于傳感器輸出的信號(hào)較弱，可以用AD放大器來(lái)放大和緩沖輸入信號(hào)，數(shù)據(jù)采集卡完成對(duì)放大后的信號(hào)的采集；為了能夠順利實(shí)現(xiàn)對(duì)電信號(hào)的采集，選用的數(shù)據(jù)采集卡應(yīng)該能夠滿足以下條件：首先能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)轉(zhuǎn)換后的電壓信號(hào)的采集，這是選擇型號(hào)的前提；其次采集卡的通道數(shù)能夠滿足檢測(cè)系統(tǒng)的要求，在基于光電技術(shù)的糧倉(cāng)檢測(cè)系統(tǒng)中，我設(shè)置了4個(gè)通道，因此選擇的采集卡的通道數(shù)應(yīng)大于4；再次采集卡的采樣率要達(dá)到一定要求，采樣率也稱為采樣頻率，定義了每秒從連續(xù)信號(hào)中提取并組成離散信號(hào)的采樣個(gè)數(shù)，根據(jù)采樣定理可知數(shù)據(jù)采集卡采樣頻率必須大于采集信號(hào)的帶寬（信號(hào)頻譜的寬度，也就是信號(hào)的最高頻率分量與最低頻率分量之差）；最后是一個(gè)不得不考慮的問(wèn)題是成本問(wèn)題，所選擇的的數(shù)據(jù)采集卡的成本最好控制在100元以內(nèi)。在基于光電技術(shù)的糧蟲(chóng)檢測(cè)系統(tǒng)中，用光源照射掉落在透光板上的糧蟲(chóng)，為了能夠有效的接收到穿過(guò)透光板的光線，必須選擇合適的光電傳感器。 本章小結(jié)本章主要完成設(shè)計(jì)方案的選取和論證工作，在論證過(guò)程中，首先給出了整體的結(jié)構(gòu)方案。在利用USB技術(shù)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸時(shí)，檢測(cè)信號(hào)被數(shù)據(jù)采集卡采取到，可以選擇使用一個(gè)帶有USB插槽的數(shù)據(jù)采集卡，該數(shù)據(jù)采集卡可以直接和PC機(jī)相連。 如果能夠做到信號(hào)的及時(shí)采集和精確傳輸，所測(cè)得的糧蟲(chóng)密度的精度相對(duì)也較高。 糧蟲(chóng)檢測(cè)中存在的問(wèn)題可以歸納為以下幾個(gè)方面： （1）不同的誘捕和識(shí)別方法存在單一性，制約了糧蟲(chóng)檢測(cè)； （2）糧蟲(chóng)的檢測(cè)受季節(jié)性的影響較大，多種因素能夠直接影響到檢測(cè)的精度，如糧食中混入的草籽、殘缺的糧食顆粒、糧蟲(chóng)的不同姿態(tài)等，檢測(cè)精度有待于進(jìn)一步提高； （3）一些新的檢測(cè)方案的成本偏高，不利于在糧倉(cāng)中進(jìn)行大范圍的普及； 實(shí)現(xiàn)糧蟲(chóng)的檢測(cè)受到多種因素的制約，然而，糧蟲(chóng)的種類(lèi)復(fù)雜，且近年來(lái)有上升的趨勢(shì)，這就使得一些檢測(cè)方法受到了一定的限制，因此，如何做到提高檢測(cè)的效率、精度、降低成本，就顯得很有必要性。上述幾種方法是目前在各國(guó)糧倉(cāng)中應(yīng)用較廣泛的檢測(cè)方法，各有自己的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)，對(duì)不同種類(lèi)的糧蟲(chóng)的誘捕效果也不同，誘捕效果單一，隨著糧蟲(chóng)的進(jìn)化，糧蟲(chóng)的種類(lèi)也很復(fù)雜（見(jiàn)文檔糧食倉(cāng)儲(chǔ)害蟲(chóng)總結(jié)），種類(lèi)有上升的趨勢(shì)，鑒于此種情況，各種誘捕方式也受到了一定的限制。 為了穩(wěn)定起見(jiàn)，國(guó)家每年都要在糧倉(cāng)儲(chǔ)備一定量的糧食，以預(yù)防可能發(fā)生的自然災(zāi)害以及其它突發(fā)事件。在進(jìn)行糧蟲(chóng)防治時(shí)要進(jìn)行合理的選擇防治方法，這就要以對(duì)糧蟲(chóng)的實(shí)時(shí)準(zhǔn)確檢測(cè)為依據(jù)，目前，在糧蟲(chóng)系統(tǒng)中主要有三方面工作即糧蟲(chóng)檢測(cè)、糧蟲(chóng)分析、糧蟲(chóng)控制，其中檢測(cè)是基礎(chǔ)，是進(jìn)行其它兩個(gè)工作的基礎(chǔ)，若不能做到準(zhǔn)確檢測(cè)，后續(xù)防治工作也就無(wú)從談起，只有有效的判斷蟲(chóng)子的種類(lèi)、所處的生長(zhǎng)周期、害蟲(chóng)的密度及分布，才能去決策使用何種防治方法，決策使用何種化學(xué)藥劑或是生物、物理防治方法，以及使用量和方法。 意義由于糧蟲(chóng)在糧食的儲(chǔ)藏過(guò)程中造成的損失很大，因此糧倉(cāng)管理人員要做好糧蟲(chóng)的防治工作，若想完成這一艱巨任務(wù)，前提條件是做好糧蟲(chóng)的實(shí)時(shí)檢測(cè)工作。利用光電技術(shù)檢測(cè)糧蟲(chóng)是一種新技術(shù)，是根據(jù)利用光電技術(shù)檢測(cè)粉塵濃度而聯(lián)想到的，利用光電技術(shù)來(lái)檢測(cè)粉塵濃度已經(jīng)得到了很好的發(fā)展，并且取得了不錯(cuò)的效果，我認(rèn)為這種技術(shù)如果能夠得到很好的發(fā)展，等技術(shù)成熟后，會(huì)是檢測(cè)糧蟲(chóng)的一種很好的方法。信號(hào)處理模塊是系統(tǒng)的核心部分，透射光被光電元件接收后轉(zhuǎn)化為電壓信號(hào)，此電壓信號(hào)被數(shù)據(jù)采集卡采集，經(jīng)放大和誤差修正后，通過(guò)無(wú)線電傳輸?shù)桨惭b有LabVIEW 軟件的計(jì)算機(jī)，計(jì)算機(jī)將接收到的相關(guān)信號(hào)存儲(chǔ)在一個(gè)文件夾中，在LabVIEW 中載入存儲(chǔ)的信號(hào)，就可以對(duì)接收到的信號(hào)進(jìn)行處理。但針對(duì)于基于光電技術(shù)糧倉(cāng)蟲(chóng)害檢測(cè)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸?shù)膶?shí)現(xiàn)，兩種傳輸方案相比，方案一更能夠精確的將數(shù)據(jù)傳輸?shù)接?jì)算機(jī)，受外部干擾較小，也更容易實(shí)現(xiàn)。目前社會(huì)上誘捕器種類(lèi)繁多，形式各樣，針對(duì)糧倉(cāng)蟲(chóng)害檢測(cè)的特征，我設(shè)計(jì)了糧倉(cāng)蟲(chóng)害專(zhuān)用誘捕器。鑒于HJ0317型傳感器在多方面的優(yōu)點(diǎn)都能夠滿足糧蟲(chóng)檢測(cè)系統(tǒng)對(duì)光電傳感器的要求，因此選擇這種類(lèi)型的傳感器。 硬件系統(tǒng)接線圖 本章小結(jié)本章主要完成硬件的設(shè)計(jì)工作，完成了誘捕器的設(shè)計(jì)、光電傳感器的選擇、數(shù)據(jù)采集卡的選擇，并對(duì)誘捕器的結(jié)構(gòu)，組成部分的功能進(jìn)行了逐一的介紹，光電傳感器將光信號(hào)轉(zhuǎn)化為電信號(hào)，數(shù)據(jù)采集卡對(duì)電信號(hào)進(jìn)行采集，對(duì)電信號(hào)進(jìn)行放大、濾波、AD轉(zhuǎn)換、存儲(chǔ)等。通過(guò)界面可以直接看出糧蟲(chóng)檢測(cè)系統(tǒng)中需要顯示什么，需要實(shí)現(xiàn)什么樣的功能模塊，只有知道了需要什么，方能知道需要做什么以及研究怎么去做。幅值和電平測(cè)量的信號(hào)輸入端連接用For循環(huán)生成的函數(shù)輸出端（用For循環(huán)生成的信號(hào)表示采集到的信號(hào)），反峰的輸出端連接一個(gè)比較控件（編程—比較—小于等于？），比較控件的輸入端一個(gè)連接反峰，一個(gè)連接報(bào)警閥值，糧情報(bào)警閥值可以根據(jù)需要來(lái)輸入設(shè)置，輸出端連接一個(gè)報(bào)警燈。這樣當(dāng)點(diǎn)擊前面板的調(diào)用按鈕時(shí)，就可以調(diào)用保存的歷史數(shù)據(jù)，并在波形圖表中顯示。 顯示系統(tǒng)時(shí)間 在程序框圖中右擊選擇函數(shù)—編程—定時(shí)—獲取日期/時(shí)間（秒），創(chuàng)建顯示控件并連線，為了使得波形圖表中的信號(hào)波形隨系統(tǒng)時(shí)間的變化而變化，將該程序放在用于生成仿真信號(hào)的For循環(huán)中。由于是第一次接觸光電檢測(cè)，剛開(kāi)始時(shí)對(duì)該技術(shù)一竅不通，通過(guò)設(shè)計(jì)過(guò)程中不斷查閱相關(guān)圖書(shū)和期刊、學(xué)習(xí)別人的先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)，現(xiàn)在的我對(duì)基于光電技術(shù)的糧蟲(chóng)檢測(cè)有了深刻的認(rèn)識(shí)。致 謝四年的讀書(shū)生活在這個(gè)季節(jié)即將劃上一個(gè)句號(hào)，大學(xué)是人生非常重要的四年，在這里我學(xué)到了系統(tǒng)的專(zhuān)業(yè)知識(shí)，因此對(duì)培育我的母校河南工業(yè)大學(xué)和每一位老師的辛勤付出表示感激。每當(dāng)我遇到困難不知所措、想要放棄的時(shí)候，是他們期待的目光、未來(lái)的責(zé)任和時(shí)時(shí)可以尋求的慰藉，給了我不斷進(jìn)取的力量源泉。在該檢測(cè)系統(tǒng)中，需要設(shè)計(jì)一個(gè)糧蟲(chóng)誘捕器，為了更形象的反映誘捕器的模型，我選擇Pro/Engineer繪制誘捕器的三維圖。 仿真信號(hào)隨時(shí)間在波形圖表上的顯示 報(bào)警提示在糧蟲(chóng)檢測(cè)系統(tǒng)的實(shí)際應(yīng)用中，需要設(shè)置一個(gè)報(bào)警提示功能，當(dāng)糧情險(xiǎn)值達(dá)到一定程度時(shí)，提示工作人員及時(shí)進(jìn)行仿真。在完成讀取時(shí)，需要用到的TDMS文件有TDMS打開(kāi)、獲取屬性、讀取、關(guān)閉。 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)實(shí)現(xiàn)測(cè)試數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)在測(cè)控系統(tǒng)中占據(jù)著重要作用，通過(guò)觀察存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)，可以觀察出檢測(cè)對(duì)象的發(fā)展歷史，總結(jié)出一定的規(guī)律，并對(duì)其發(fā)展趨勢(shì)有一個(gè)預(yù)知，以便及時(shí)采取防范措施。(祝青園、王書(shū)茂、張磊 康峰 中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào) 2006)用戶在功能和性能類(lèi)似的產(chǎn)品中會(huì)選擇具有較好的界面設(shè)計(jì)的那種。4 軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì) 在一個(gè)完整的檢測(cè)系統(tǒng)中，必須具備合理的硬件結(jié)構(gòu)和軟件設(shè)計(jì)，其中硬件是基礎(chǔ)，軟件是靈魂。 圖3. 5 AD781放大器AD781是ADI公司生產(chǎn)的一種快速采樣保持放大器，它具有采樣時(shí)間短、下降速度慢、保持誤差小、功耗低、體積小等優(yōu)點(diǎn)，非常適合在高速AD轉(zhuǎn)換器的前端電路使用。誘蟲(chóng)器包括帶孔圓柱管，孔的大小介于糧食顆粒和糧蟲(chóng)之間，小麥顆粒是兩端微尖中間微鼓起，長(zhǎng)約7mm，最大直徑約5mm，米象和玉米象是糧倉(cāng)中的主要蟲(chóng)害，米象的成蟲(chóng)呈卵圓形，其體長(zhǎng)2～3ｍｍ，～，～，體寬1mm左右，因此，可以在圓柱管的周?chē)O(shè)置直徑約為2mm的圓孔，并且圓柱管的上部由透光材料覆蓋，下部連接糧蟲(chóng)收集器。 鑒于采用USB數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)傳輸時(shí)，具有以上多個(gè)優(yōu)點(diǎn)，因此我認(rèn)為在糧蟲(chóng)檢測(cè)系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)無(wú)線傳輸時(shí)采用USB數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)相對(duì)較好些，即采用方案一。當(dāng)信號(hào)比較強(qiáng)時(shí)，說(shuō)明透射的光線較強(qiáng)，則糧蟲(chóng)的密度相對(duì)較小，反之糧蟲(chóng)的密度較大，糧蟲(chóng)的密度大小跟信號(hào)的強(qiáng)弱成反比例關(guān)系，設(shè)置一個(gè)峰值為糧蟲(chóng)險(xiǎn)情值，當(dāng)超過(guò)這一值時(shí)，就會(huì)進(jìn)行糧蟲(chóng)險(xiǎn)情預(yù)警。并且對(duì)一些傳統(tǒng)的檢測(cè)方法存在的問(wèn)題進(jìn)行了簡(jiǎn)單的論述，因?yàn)閭鹘y(tǒng)的檢測(cè)方式存在著這樣那樣的問(wèn)題，這就很有必要研究新的糧蟲(chóng)檢測(cè)方案。只有做好了實(shí)時(shí)檢測(cè)，才可以準(zhǔn)確發(fā)現(xiàn)、早期定位糧蟲(chóng)。食物引誘劑不僅能夠引誘成蟲(chóng)，而且能夠引誘幼蟲(chóng)，但是存在性能單一性，因?yàn)椴煌募Z蟲(chóng)對(duì)不同食物的敏感性也不同，同時(shí)，糧蟲(chóng)不處在饑餓狀態(tài)時(shí)，容易產(chǎn)生厭食。我國(guó)是世界上最大的糧食生產(chǎn)、儲(chǔ)藏及消費(fèi)大國(guó)，尤其是河南地處中原腹地，沃野千里，更是糧食大省。錄下糧蟲(chóng)的求偶聲音用來(lái)招引同伴，誘捕異性害蟲(chóng)，這種方法在錄制糧蟲(chóng)聲音時(shí)存在一定的難度，并且誘捕到的糧蟲(chóng)單一性太強(qiáng)。 （3）該系