【正文】 了一些功能，例如：報警等。 圖 21 風(fēng)速采集系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖 軟件功能的實現(xiàn) 外面的信號成功的導(dǎo)入到計算機當(dāng)中后，接下來就要就行軟件的連接了，由于要使外界采集來的電壓，風(fēng)速真實的顯示在觀察者面前，所以在進(jìn)行 LabView 的軟件編程時，就需要將外界時時變化的溫度與一個顯示控件相連，這樣讀者就可以從前面板上讀出此時此刻真實的值了。其中傳感器是將被測量（通常為非電量）轉(zhuǎn)換成電信號的信號轉(zhuǎn)換元件，由于傳感器所產(chǎn)生的電信號一般不可能直接輸入至 PC，必須進(jìn)行調(diào)理才能被數(shù)據(jù)采集設(shè)備精確、可靠地采集。 基于 Labview 的風(fēng)力發(fā)電數(shù)據(jù)監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)計 10 二、 設(shè)計思路 數(shù)據(jù)的采集 數(shù)據(jù) 采集 (Data Acquisition，簡稱 DAQ)就是將被測對象的各種參量（物理量、化學(xué)量、生物量等）通過各種傳感器件做適當(dāng)轉(zhuǎn)換后，再經(jīng)信號調(diào)理、采樣、量化、編碼、傳輸?shù)炔襟E送到計算機進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和記錄的過程。 與 VI 服務(wù)器不同， Web 服務(wù)器主要針對非工作組成員。 通過設(shè)置 VI 服務(wù)器（ VI Server） ，用戶可以將本機上的 VI 發(fā)布，這樣其他的用戶可以通過網(wǎng)絡(luò)訪問該 VI，權(quán)限為只讀。當(dāng)多臺計算機協(xié)同工作時，為了安全起見需要設(shè)立域 ，訪問時要求使用密碼登錄。 在編寫大型軟件時，LabVIEW 一般通過目錄結(jié)構(gòu)管理文件，通過設(shè)定 VI 搜索路徑 ， 可使 LabVIEW 在確定的范圍內(nèi)操作 VI。VI Properties”可以調(diào)出 VI 屬性設(shè)置的對話框 。 VI 的屬性設(shè)置是程序編寫的一部分， 功能主要是幫助編程人員管理 VI 程序及控制 VI 運行的狀態(tài)和顯示方式。輸入注釋 ；記錄由 LabVIEW 生成的注釋 ；在標(biāo)題欄中顯示修訂號 ；用于 VI 修訂歷史的名稱。 （ 7）修訂歷史（ Revision History） 該頁用于設(shè)置修訂歷史的添加規(guī)則，與 VI 屬性不同的是，這里主要是選擇通用的添加注釋的方法及顯示的格式。單項（ Menu Items and Shortcuts）列表顯示了菜單項對應(yīng)的快捷鍵。用戶可以查找、添加或刪除作為時間服務(wù)器的計算機，還可以設(shè)置“休眠時間 /秒” （ Sleep time / Seconds）選項，即時間服務(wù)器計算機在兩個同步的間隔等待的秒數(shù)。 （ 5）共享變量引擎 此選項頁在“時間服務(wù)器搜索順序” 中列出作為時間服務(wù)器的計算機。用戶可以設(shè)置選板的顯示 模式和加載方式。 圖 13 程序流程圖 Block Diagram （ 3）對齊網(wǎng)格（ Alignment Grid） 此先項頁用來設(shè)定前面板和程序流程圖上的網(wǎng)格，使對象在放置、移動或調(diào)整大小時與網(wǎng)格對齊，主要的配置內(nèi)容有：啟用前面板網(wǎng)格對齊；縮放新對象以匹配網(wǎng)格大?。粚R網(wǎng)格繪制式樣。 圖 12 前面板 Front Panel （ 2）程序流程圖（ Block Diagram） 此選項頁包含程序框圖的相關(guān)設(shè)置，主要是程序流程圖編寫的默認(rèn)屬性?？丶浅绦蛎姘宓幕窘M成元素，一般選擇“新式”和“經(jīng)典”兩種控件，控件的樣式不隨操作系統(tǒng)改變。主要內(nèi)容如下八點： （ 1） 前面板（ Front Panel） 此選項頁包含前面板顯示相關(guān)選項的設(shè)置，主要是控件的默認(rèn)屬性，包括標(biāo)簽、動畫效果及樣式等。Options”菜單中調(diào)出軟件環(huán)境對話框，如圖 11 所示，根據(jù)自己的操作習(xí)慣和編程風(fēng)格來配置編程環(huán)境。 LabVIEW 的熟練者可以通過設(shè)置編程環(huán)境來使工作更便捷。 LabVIEW 具備 Windows 平臺下應(yīng)用軟件的共性，如快捷鍵、窗口風(fēng)格、操作方式等。 （ 5） CIN 節(jié)點（ code interface node） 。 （ 3）常規(guī)語法結(jié)構(gòu)： While Loops， For Loops， Case 結(jié)構(gòu)，順序結(jié)構(gòu)等。用這種方法可設(shè)計出一個有層次關(guān)系的 VIs 或者子 VIs，而且 調(diào)用階數(shù)是無限制的。當(dāng)一個 VI 作為子程序時，稱作 SubVI。 VI 圖標(biāo)連接端口的功能端口就像一個圖形化參數(shù)列表，可在 VI 與 SubVI 之間傳遞數(shù)據(jù)。 VI 從數(shù)據(jù)流框圖程序中接收指令，框圖程序是一種解決編程問題的圖形化方法，實際上是 VI 的程序代碼。一個 VI 程序由三部分組成： （ 1）前面板（ Panel） ：前面板是 VI 的交互式用戶接口，相當(dāng)于真實物理儀器的操作面板，由具備各種輸入、輸出功能的控件組成，實現(xiàn)用戶與程序的交互。第二，有程序調(diào)試功能，繼承傳統(tǒng)編程語言的結(jié)構(gòu)化和模塊化的優(yōu)點，擁有數(shù)據(jù)采集、儀器控制、分析、網(wǎng)絡(luò)、 ActiveX 等集成庫提 供 DLL 庫接口、 CIN 節(jié)點以及大量的儀器、網(wǎng)絡(luò)通信 VIs 與其它應(yīng)用程序或外部設(shè)備進(jìn)行連接，提供大量的函數(shù)庫及附加工具；第三，運用層次化結(jié)構(gòu)，程序流程明確清晰；第四，模塊化的程序設(shè)計語言，用戶可以把一個 VI（ virtual instrument 虛擬儀器）程序創(chuàng)建成自己的一個圖標(biāo) /接口（即 VI 子程序） ，然后被其它 VI 程序所調(diào)用，而且其被調(diào)用的階數(shù)是無限制的。主要特點為： 第一，使用圖形化編程方式，在流程圖中創(chuàng)建源程序。 LabVIEW 與其它編程語言不同的是，編程語言是基于文本語言的程序代碼（ Code） ，而 LabVIEW 則是使用圖形化程序設(shè)計語言 G（ Graphic） ，用框圖代替了傳統(tǒng)的程序代碼。利用 LabVIEW可生成 32 位的編譯程序，使用戶的數(shù)據(jù)采集、測試和測量能得以高速運行。它是一種強有力的虛擬儀器開發(fā)工具，主要用于儀器控制、數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)分析、數(shù)據(jù)顯示等領(lǐng)域。用戶通過友好的 圖形界面來操作儀器，從而完成對測量信號的采集、分析、判斷、顯示和數(shù)據(jù)存儲等。測量電路模塊通常由各種插卡式或外置卡信號調(diào)理電路板、數(shù)據(jù)采集卡 DAQ（ Data Acquisition） ，也可以是帶計算機接口的測量儀器。 虛擬儀器通常由計算機、測量電路模塊、應(yīng)用軟件組成。 20 世紀(jì) 80 年代隨著計算機技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，計算機主板上有了多個擴(kuò)展槽，并出現(xiàn)了插在計算機里的數(shù)據(jù)采集卡，這樣的系統(tǒng)可以采集數(shù)據(jù)，并通過計算機軟件直接分析處理，這就是虛擬儀器系統(tǒng)的雛形。它是以計算機軟、硬件技術(shù)為核心，依賴于自 動控制技術(shù)、傳感器技術(shù)、現(xiàn)代信號處理技術(shù)、現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、數(shù)值分析技術(shù)的一項現(xiàn)代綜合測試技術(shù)。實際發(fā)展很快，截止 2021 年年底，裝機容量已達(dá)到 605 萬 kW，到 2021 年底裝機估計就要達(dá)到 1000 萬 kW。 2021 年 1 月我國的《中華人民共和國可再生能源法》正式開始實施，風(fēng)力發(fā)電的發(fā)展受到了鼓勵和支持。從 1986 年山東榮城建立了我國第一個風(fēng)電場并且并網(wǎng)以來，我國的風(fēng)電產(chǎn)業(yè)才真正的開始。 我國的風(fēng)力發(fā)電產(chǎn)業(yè)起步較晚，大 致開始于上世紀(jì) 6070 年代。 中國風(fēng)電發(fā)展?fàn)顩r 研究資料表明，我國風(fēng)能資源豐富，陸上可開發(fā)利用的風(fēng)能資源達(dá) 億 kW，近海的風(fēng)能資源是陸地的 3 倍，可開發(fā)利用的風(fēng)能資源達(dá) 億 kW，共計約 10 億 kW。 2021 年至 2021 年全球風(fēng)力發(fā)電的新增裝機容量年復(fù)和增長率為 24%。目前風(fēng)力發(fā)電機組的發(fā)展主要有兩 基于 Labview 的風(fēng)力發(fā)電數(shù)據(jù)監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)計 4 個明顯的趨勢：一是單機容量定型化，兆瓦級的風(fēng)力發(fā)電機產(chǎn)品已普遍應(yīng)用；二是風(fēng)力發(fā)電機組運行規(guī)模化，建立大型風(fēng)電場，以降低風(fēng)力發(fā)電的成本。直到上世紀(jì)五十年代以后，人們開始對環(huán)境和自然資源的重視， 特別是 1973 年世界石油危機的爆發(fā)， 風(fēng)力發(fā)電得到了人們足夠的重視，在技術(shù)上得到了日新月異的發(fā)展，風(fēng)力發(fā)電逐步從科研走向產(chǎn)品，從實驗室走向 實用。到 1910 年時，已有好幾百臺風(fēng)力發(fā)電機組在丹麥運行，同年美國和荷蘭等國家也已經(jīng)有風(fēng)力發(fā)電機組在運行。其葉輪直徑 17 米，由 144 個雪松木制成葉片，該風(fēng)機轉(zhuǎn)速低效率不高，功率僅為 12kW。 作為可再生能源的風(fēng)能以其蘊量巨大、可以再生、分布廣泛、無污染等優(yōu)點受到世界各國的相關(guān)決策部門的重視， 發(fā)展迅速。 2021 年美國新當(dāng)選總統(tǒng)巴拉克表面上似乎各國對能源的需求也同時降低了 ，但人們在這場金融危機的背景下，也逾發(fā)體會到，對傳統(tǒng)能源的依賴，勢必造成對本國的基礎(chǔ)行業(yè)和制造業(yè)的發(fā)展受能源輸出國的牽制，這種不穩(wěn)定的發(fā)展就會進(jìn)而影響到消費品行業(yè)、服務(wù)業(yè)和金融業(yè)，因此對新能源的需求已經(jīng)具有十分重要現(xiàn)實的經(jīng)濟(jì)利益。盡管價格已是高昂，但世界各國對石油需求仍是有增無減，世界范圍的石油供給處于相當(dāng)緊張的局面。 近幾年來，傳統(tǒng)能源石油的價格持續(xù)攀升，在 2021 年第二季度每桶石油還是 23 美元，而到了 2021 年 7 月間，紐約和倫敦兩地商品交易所的油價雙雙突破每桶 147 美元，創(chuàng)歷史新高紀(jì)錄。 發(fā)揮部分 自由發(fā)揮 基于 Labview 的風(fēng)力發(fā)電數(shù)據(jù)監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)計 3 一、 概論 風(fēng)能 太陽輻射造成地球表面受熱不均，引起大氣層中壓力分布不均，在不均壓力的作用下，空氣沿水平方向運動就形成了風(fēng)。 5）報警記錄界面。 3）實時數(shù)據(jù)顯示功能。 2）通道配置界面。 關(guān)健詞 大型風(fēng)力發(fā)電機組，無線局域網(wǎng)， 數(shù)據(jù) 監(jiān)測，虛擬儀器， LabVIEW 基于 Labview 的風(fēng)力發(fā)電數(shù)據(jù)監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)計 2 設(shè)計任務(wù)描述 設(shè)計題目 基于 Labview 的風(fēng)力發(fā)電數(shù)據(jù)監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)計 設(shè)計要求 設(shè)計目的： 基于 LabVIEW 軟件設(shè)計了集用戶登錄 、 信號采集及頻譜分析等功能為一體的風(fēng)力發(fā)電機組在線監(jiān)控系統(tǒng) 基本要求 1）用戶登錄界面。監(jiān)測系統(tǒng)的目的是對采集的振動信號通過曲線擬合、統(tǒng)計分析、頻率響應(yīng)等步驟進(jìn)行定量分析，將數(shù)據(jù)以圖和表的形式顯示出來，并儲存所有數(shù)據(jù)。在線監(jiān)測及趨勢分析技術(shù)可以隨時反映機組的運行狀態(tài)和故障程度，而且可以預(yù)示今后可能發(fā)生的故障，進(jìn)而優(yōu)化風(fēng)力發(fā)電機組的運行和使用。 數(shù)據(jù) 監(jiān)測作為風(fēng)電機組設(shè)備正常運行，優(yōu)化機組設(shè)備使用，以及機組設(shè)備的故障診斷的必要手段，研究開發(fā)完善優(yōu)化的狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)有著十分重要的意義。要使風(fēng)電場與其它發(fā)電廠相比更加具有競爭力，必須提高其可靠性、高效率及發(fā)電機組的壽命。大型風(fēng)力發(fā)電機組因地處寬闊邊遠(yuǎn)地域，如近海和戈壁灘、草原等三北地區(qū)，其分布面積廣，且數(shù)量多，遠(yuǎn)離監(jiān)控中心。 5 4 3 2 說明書的質(zhì)量 說明書立論正確，論述充分，結(jié)論嚴(yán)謹(jǐn)合理，文字通順，技術(shù)用語準(zhǔn)確，符號統(tǒng)一，編號齊全，圖表完備，書寫工整規(guī)范。 5 4 3 2 說明書的質(zhì)量 說明書立論正確，論述充分，結(jié)論嚴(yán)謹(jǐn)合理，文字通順，技術(shù)用語準(zhǔn)確，符號統(tǒng)一，編號齊全，圖表完備，書寫工整規(guī)范。 ； 順序 階段日期 計 劃 完 成 內(nèi) 容 備注 1 9 月 9 日 教師講解題目，學(xué)生查閱相關(guān)資料 2 9 月 10 日 進(jìn)行方案論證，確定程序流程，熟悉 NIDAQ使用方法 3 9 月 11 日17 日 程序設(shè)計 4 9 月 18 日 調(diào)試程序 5 9 月 19 日 撰寫論文，成果驗收 基于 Labview 的風(fēng)力發(fā)電數(shù)據(jù)監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)計 IV 沈 陽 工 程 學(xué) 院 基于 La