【正文】 同時(shí)也感謝我的家人對我學(xué)習(xí)和生活上的支持和關(guān)愛，是他們一直勉勵(lì)鼓舞著我，伴我走過這人生中極重要的一段奮斗歷程。 3．展望可視化遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)適用于各種行業(yè)，可用在遠(yuǎn)程安全監(jiān)控、遠(yuǎn)程教學(xué)和實(shí)驗(yàn)、遠(yuǎn)程視頻會議、遠(yuǎn)程工業(yè)控制、農(nóng)業(yè)大棚遠(yuǎn)程可視化監(jiān)控等，本系統(tǒng)今后還可增加機(jī)器視覺識別模塊，用于PCB板監(jiān)測缺陷、車牌識別、人臉識別、零件的合格檢測等，具有廣闊的應(yīng)用前景和推廣價(jià)值。目前在校園網(wǎng)內(nèi)運(yùn)行穩(wěn)定。l 深入研究了JPEG圖像壓縮算法及其在LabVIEW平臺中的實(shí)現(xiàn)。 44常州信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院電子與電氣工程學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)論文第6章 結(jié)束語本文介紹了虛擬儀器技術(shù)在可視化遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)中的應(yīng)用，討論了可視化遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)的用戶管理、圖像采集和壓縮、數(shù)據(jù)遠(yuǎn)程傳輸?shù)汝P(guān)鍵技術(shù)，并在校園網(wǎng)內(nèi)實(shí)現(xiàn)了實(shí)驗(yàn)室的網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程監(jiān)控和在線實(shí)驗(yàn)。在轉(zhuǎn)子臺監(jiān)控界面中提供了稱重實(shí)驗(yàn)、渦流實(shí)驗(yàn)、轉(zhuǎn)速實(shí)驗(yàn)、振動(dòng)實(shí)驗(yàn)四個(gè)遠(yuǎn)程實(shí)驗(yàn)按鈕，右側(cè)為轉(zhuǎn)子臺實(shí)時(shí)監(jiān)控畫面。其中空調(diào)和照明開關(guān)控制只對管理員開放。另外，管理員還可以點(diǎn)擊用戶管理功能鍵，進(jìn)入用戶管理界面以修改其他人的密碼、權(quán)限和增加、減少用戶。未獲得控制權(quán)限的用戶仍可觀看監(jiān)控畫面與數(shù)據(jù)，并排隊(duì)等待控制權(quán)限的釋放。第6步：釋放圖像緩沖區(qū)。第2步：設(shè)定服務(wù)器地址及共享變量：服務(wù)器協(xié)議使用DSTP，地址為：，共享變量為：image，與服務(wù)器程序設(shè)定相同。第8步：將圖像數(shù)據(jù)寫入服務(wù)器共享變量image中。第4步：IMAQ USB Grab Acquire：連續(xù)采集圖像并將數(shù)據(jù)放入圖像緩沖區(qū)內(nèi)。4. 圖像的網(wǎng)絡(luò)傳輸 服務(wù)器程序如圖442所示:圖442 圖像網(wǎng)絡(luò)傳輸服務(wù)器程序程序步驟如下：第0步：創(chuàng)建所有可用的USB 攝像頭列表。其實(shí)現(xiàn)步驟包括Web服務(wù)器設(shè)置、程序前面板Web發(fā)布：（1）Web服務(wù)器設(shè)置在菜單欄選擇工具224。圖438 遠(yuǎn)程前面板控件的DataSocket數(shù)據(jù)綁定要實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸，數(shù)據(jù)發(fā)送端應(yīng)啟動(dòng)DataSocket Server，這是一個(gè)小巧獨(dú)立運(yùn)行的程序，發(fā)布數(shù)據(jù)的程序通過它進(jìn)行數(shù)據(jù)的輸出，輸入數(shù)據(jù)的程序通過它接收數(shù)據(jù)。Save Setting Now選項(xiàng)保存當(dāng)前設(shè)置后才能生效。 可視化監(jiān)控系統(tǒng)遠(yuǎn)程發(fā)布實(shí)現(xiàn)具體實(shí)現(xiàn)時(shí)，首先對Datasocket服務(wù)器端，即應(yīng)用服務(wù)器端進(jìn)行設(shè)置，然后進(jìn)行前面板控件對象綁定。在客戶端安裝有LabVIEW的情況下，可以通過如下步驟在LabVIEW環(huán)境中運(yùn)行一個(gè)遠(yuǎn)程面板。(4) 通過網(wǎng)頁瀏覽器在網(wǎng)頁中操作遠(yuǎn)程面板。如果發(fā)布網(wǎng)頁的程序在計(jì)算機(jī)內(nèi)存中，則Web頁中包括程序的前面板圖像，否則將只有文本內(nèi)容。在Web上瀏覽程序前面板時(shí)URL填寫格式示例為:://web服務(wù)器的計(jì)算機(jī)名稱或者IP地址[端口號]/.刷新方式?程序名稱.vi。完成對 Web Server的初始化設(shè)置、訪問Web服務(wù)器的計(jì)算機(jī)IP地址或計(jì)算機(jī)名以及相應(yīng)的訪問權(quán)限和被訪問程序名的設(shè)置后，通過ToolsWeb Publishing Tools…對話框，可以將Web服務(wù)器內(nèi)存中的程序，以網(wǎng)頁的形式發(fā)布，在客戶端進(jìn)行瀏覽。 遠(yuǎn)程Web訪問VI的遠(yuǎn)程發(fā)布通過LabVIEW的web發(fā)布工具:ToolsOptions…菜單項(xiàng)，在對話框中完成與Web服務(wù)器有關(guān)的設(shè)置和LabVIEW程序的發(fā)布。 利用控件屬性直接連接實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸具有無需編程、簡單易用的特點(diǎn)，但缺點(diǎn)是數(shù)據(jù)不透明，在客戶端處理服務(wù)器傳入的數(shù)據(jù)，就必須利用DataSocket函數(shù)庫提供的VI。 DataSocket功能函數(shù)例如，要將本地波形顯示器（Waveform Graph）的數(shù)據(jù)與網(wǎng)絡(luò)中的其他計(jì)算機(jī)共享，可在本地波形顯示器的DataSocket Connection屬性對話框中指定URL，并選擇Publish連接方式，異地波形顯示器的DataSocket Connection對話框中URL應(yīng)符合以下格式：dstp：//,其中servername 是本地計(jì)算機(jī)的網(wǎng)址，它可以是計(jì)算機(jī)名、IP地址或計(jì)算機(jī)域名：waveformdata是數(shù)據(jù)的名稱標(biāo)識（tag），用以區(qū)別不同的DataSocket連接。 在LabVIEW中運(yùn)用DataSocket技術(shù)實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)通信有兩種途徑：前面板控件屬性直接連接和利用DataSocket VI編程。如圖435所示 圖435　客戶端收到圖像 系統(tǒng)遠(yuǎn)程發(fā)布的實(shí)現(xiàn)本系統(tǒng)的遠(yuǎn)程發(fā)布主要采用了LabVIEW的DataSocket技術(shù)和Web發(fā)布技術(shù)。程序定時(shí)循環(huán)設(shè)的時(shí)間隔是100mS,也就是每秒采集10幀圖像。圖433 均勻量化器量化會造成圖像質(zhì)量下降，量化計(jì)算公式如下： ()(3) 熵編碼(Entropy Coding)熵編碼用于進(jìn)一步壓縮數(shù)據(jù)。 ()其中： 當(dāng)u,v = 0； 當(dāng)u,v = 其它。l 使用霍夫曼編碼器對量化系數(shù)進(jìn)行編碼。JPEG是靜態(tài)圖像數(shù)據(jù)壓縮標(biāo)準(zhǔn)，用于壓縮灰度圖像和彩色圖像。同時(shí)，為適應(yīng)遠(yuǎn)程傳輸?shù)膸捪拗疲谲浖喜扇×藞D像壓縮技術(shù)，以減小數(shù)據(jù)傳輸帶寬。安裝結(jié)束后，在LabVIEW程序面板中的Vision可見IMAQ USB模塊，通過該模塊即可在LabVIEW環(huán)境下對USB Camera進(jìn)行開發(fā)。圖427 USB攝像頭安裝后圖標(biāo)其次，安裝NI視覺開發(fā)模塊（NI Vision Development Module）：安裝與LabVIEW的版本相同的NI Vision Development Module模塊。圖419渦流實(shí)驗(yàn)子程序框圖圖420渦流實(shí)驗(yàn)子程序前面板 轉(zhuǎn)速測控實(shí)驗(yàn)?zāi)K設(shè)計(jì)該實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目主要完成直流伺服電機(jī)的轉(zhuǎn)速PID控制實(shí)驗(yàn)，通過光電傳感器輸出脈沖的頻率分析檢測電機(jī)轉(zhuǎn)速，學(xué)生可以通過程序前面板PID調(diào)節(jié)器參數(shù)整定控件和給定轉(zhuǎn)速控件的調(diào)節(jié)控制電機(jī)轉(zhuǎn)速，從而在學(xué)習(xí)光電傳感器應(yīng)用的同時(shí)了解相關(guān)控制理論知識。 開關(guān)信號采集與顯示模塊設(shè)計(jì)圖412 開關(guān)量讀取程序模塊 空調(diào)與照明開關(guān)輸出模塊設(shè)計(jì)圖413 空調(diào)與照明開關(guān)輸出程序模塊設(shè)計(jì) 稱重實(shí)驗(yàn)?zāi)K設(shè)計(jì)該實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目主要完成稱重傳感器的特性測定，通過PCI6251數(shù)據(jù)采集卡模擬輸入通道A4對傳感器電橋的輸出電壓進(jìn)行信號采集，程序設(shè)計(jì)了人機(jī)交互的界面，通過砝碼的自動(dòng)或手動(dòng)加載和卸載，逐點(diǎn)測定傳感器在不同載荷時(shí)的輸出電壓，并將所有測量數(shù)據(jù)進(jìn)行線性分析、回差分析，最終獲得傳感器的靈敏度和特性曲線。圖49 事件處理程序程序的每個(gè)功能模塊，即狀態(tài)在一個(gè)基于隊(duì)列的狀態(tài)機(jī)循環(huán)中處理，每當(dāng)狀態(tài)被處理時(shí)均會出隊(duì)列，因此隊(duì)列中始終只有一到兩個(gè)最近要處理的狀態(tài)，通過生產(chǎn)者/消費(fèi)者程序結(jié)構(gòu)完成不同狀態(tài)的自由轉(zhuǎn)移，保證程序能及時(shí)響應(yīng)用戶需求。所有事件均由一個(gè)事件循環(huán)統(tǒng)一管理，每個(gè)功能模塊則在一個(gè)基于隊(duì)列的狀態(tài)機(jī)循環(huán)中處理。圖46 實(shí)驗(yàn)室環(huán)境監(jiān)控用戶界面實(shí)驗(yàn)室環(huán)境監(jiān)控用戶界面可看到溫度、濕度、消防、紅外、門狀態(tài)等各監(jiān)控參數(shù)的實(shí)時(shí)變化，同時(shí)可通過空調(diào)和照明開關(guān)遠(yuǎn)程控制房間空調(diào)和照明的開與關(guān)。（a） 遠(yuǎn)程用戶登陸界面 （b） 登陸錯(cuò)誤提示對話框（c） 測試員登陸界面 （d） 管理員登陸界面圖42 遠(yuǎn)程用戶登陸界面測試員和管理員均可點(diǎn)擊修改密碼功能鍵以修改本人密碼，要求兩次輸入密碼一致，相應(yīng)提示信息通過用戶對話框形式給出。m； 頻率范圍：0～4000Hz；線性度：%第4章 基于LabVIEW的監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì) 系統(tǒng)模塊劃分根據(jù)系統(tǒng)功能要求，本系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)主要包括用戶認(rèn)證模塊、房間溫度采集與顯示模塊、房間濕度采集與顯示模塊、開關(guān)量采集與顯示模塊、開關(guān)量輸出模塊、渦流檢測實(shí)驗(yàn)?zāi)K、振動(dòng)檢測實(shí)驗(yàn)?zāi)K、稱重檢測實(shí)驗(yàn)?zāi)K、轉(zhuǎn)速測控實(shí)驗(yàn)?zāi)K與圖像采集與遠(yuǎn)程傳輸模塊等11個(gè)功能模塊。圖35　探測器外形示意圖3. 紅外探測 采用PA461 超小型幕簾式雙元紅外探頭檢測速度： 工作溫度：10+50℃電源輸入：1016VDC， 鏡片：Fresnel垂直保護(hù)鏡片保護(hù)范圍：6m（水平）；（垂直） 安裝高度：安裝位置：壁掛或吸頂 抗射頻干擾：20V/m1000MHz警報(bào)顯示：紅色LED亮 警報(bào)時(shí)間：3秒警報(bào)輸出：常閉，24VDC 重量：30g工作濕度：95% 尺寸：702825mm防拆開關(guān)：常閉，蓋被拆除開路，24VDC 4. 轉(zhuǎn)子臺轉(zhuǎn)速檢測傳感器采用深圳市海城電子科技有限公司的H92B4直射式光電傳感器。在無煙狀態(tài)下，只接收很弱的紅外光，當(dāng)有煙塵進(jìn)入時(shí)，由于散射的作用，使接收光信號增強(qiáng)；當(dāng)煙塵達(dá)到一定濃度時(shí)，可輸出報(bào)警信號。C)長期穩(wěn)定性: 177。C)總精度: 177。 3%RH (20176。V電流驅(qū)動(dòng)(通道/總計(jì))24 mA/448 mA量程數(shù)7看門狗定時(shí)器否板上存儲量4095 樣本支持可編程上電狀態(tài)是 傳感器的選型1． 溫度、濕度信號檢測采用Honeywell公司的CHT3W2TLD溫濕度傳感器，該傳感器能同時(shí)采集溫度和濕度，且線性較好，輸出電壓范圍為0～5V(三線制)。V最大輸入范圍0..5 V敏感度范圍112 181。 8位或24位并行輸入輸出線及兩路24位20MHz定時(shí)器與計(jì)數(shù)器。圖32 PCI6251板卡及接線端PCI6251是一款高速M(fèi)系列多功能DAQ板卡，在高采樣率下也能保持高精度。并可對實(shí)驗(yàn)室照明、空調(diào)進(jìn)行開關(guān)控制。這樣可以大大增加了遠(yuǎn)程訪問的安全性。l 針對用戶的帶寬控制機(jī)制。1. VPN簡介VPN（Virtual Private Network，虛擬專用網(wǎng)）是指一些節(jié)點(diǎn)通過一個(gè)公用網(wǎng)絡(luò)，如公共分組交換網(wǎng)、幀中繼網(wǎng)、ISDN或Internet等建立的一個(gè)臨時(shí)的、安全的連接，形成邏輯上的專用網(wǎng)絡(luò)，從而達(dá)到在共享或者公共網(wǎng)絡(luò)（一般是指Internet）上安全地傳輸私有數(shù)據(jù)的目的。 系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)可視化遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)使用的網(wǎng)絡(luò)是以太網(wǎng)，它可以方便的接入到學(xué)校的校園網(wǎng)中，但由于校園網(wǎng)本身是一個(gè)很復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)，且網(wǎng)絡(luò)上各種服務(wù)器、主機(jī)非常多，如果直接接入會有兩個(gè)問題。做為實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)要求操作方便，擴(kuò)展性強(qiáng)，對用戶操作能及時(shí)響應(yīng)。 系統(tǒng)需求分析該系統(tǒng)不僅要求對實(shí)驗(yàn)室環(huán)境進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控，還要能同時(shí)將多功能轉(zhuǎn)子臺實(shí)驗(yàn)裝置作為實(shí)驗(yàn)對象進(jìn)行遠(yuǎn)程實(shí)驗(yàn)操作。2. 構(gòu)建遠(yuǎn)程實(shí)驗(yàn)室監(jiān)控系統(tǒng)完成遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)程序開發(fā)；完成系統(tǒng)遠(yuǎn)程可視化功能開發(fā)。北京大學(xué)、復(fù)旦大學(xué)、北京航空航天大學(xué)、上海交通大學(xué)、哈爾濱工業(yè)大學(xué)、西安交通大學(xué)