【正文】 器箱內(nèi)的硬件電路。在流程圖中對 VI 編程，以控制和操縱定義在前面板上的輸入和輸出功能。但并非畫出兩個(gè)控件后程序就可以運(yùn)行，在前面板后還有一個(gè)與之對應(yīng)的流程圖。 LabVIEW 中的基本概念 所有的 LabVIEW 應(yīng)用程序，即虛擬儀器 (VI)，它包括前面板 (Front Panel)、流程圖(Block Diagram)以及圖標(biāo) /連結(jié)器 (Icon/Connector)三部分。它盡可能利用了工程師所熟悉的術(shù)語、 圖標(biāo)和概念，因此， LabVIEW 是一個(gè)面向最終用戶的工具。如圖 23 所示。自從 1785 年庫侖發(fā)明靜電扭秤， 1834 年哈里斯 提出靜電電表結(jié)構(gòu)以來，電測儀表和電子儀器隨相關(guān)技術(shù)的進(jìn)步、儀器儀表元器件質(zhì)量的提高和測量理論方法的改進(jìn)得到飛速發(fā)展。隨著軟件技術(shù)的迅速發(fā)展，軟件開發(fā)的模塊化、復(fù)用化，和各種硬件儀器驅(qū)動(dòng)軟件的模塊化、標(biāo)準(zhǔn)化，虛擬儀器軟件開發(fā)將變得更加快速、方便 ]6[ 。以美國 NI 公司的軟件產(chǎn)品 LabVIEW 和LabWindows/CVI 為代表的虛擬儀器專用開發(fā)平臺(tái)是當(dāng)前流行的集成化開發(fā)工具。 虛擬儀器開發(fā)者 虛擬儀器軟件面板 虛擬儀器軟件開發(fā)平臺(tái) 底 層 驅(qū) 動(dòng) 程序 硬件模塊 虛擬儀器開發(fā)者 操作系統(tǒng) 7 虛擬儀器的軟件結(jié)構(gòu) 虛擬儀器技術(shù)的核心是軟件，其軟件基本結(jié)構(gòu)如圖 所示。這是一種新型的基于Web 技術(shù)的虛擬儀器 ，使得虛擬儀器測試系統(tǒng)成為 Inter/Intra 的一部分，實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場監(jiān)控和管理。相信在不久的將來，我國虛擬儀器的應(yīng)用也會(huì)越來越廣泛，并將逐漸取代傳統(tǒng)儀器。正因?yàn)樘摂M儀器具有以上相對于傳統(tǒng)測量儀器的優(yōu)勢，在實(shí)際的工程中，虛擬儀器得到了越來越廣泛的應(yīng)用。在高速度、高帶寬和專業(yè)測試領(lǐng)域，獨(dú)立儀器具有無可替代的優(yōu)勢。這樣，當(dāng)用戶從一個(gè)項(xiàng)目轉(zhuǎn)向另一個(gè)項(xiàng)目時(shí)，就能簡單地構(gòu)造出新的 VI 系統(tǒng)而不丟失己有的硬件和軟件資源。源代碼庫函數(shù)為用戶構(gòu)造自己的虛擬儀器（ VI）系統(tǒng)提供了基本的軟件模塊。這是虛擬儀器最大的優(yōu)點(diǎn)之一，有了這一點(diǎn)，儀器的開發(fā)和換代時(shí)間將大大縮短。因?yàn)榭梢酝ㄟ^不同測試功能軟件模塊的組合來實(shí)現(xiàn)多種測試功能，所以，在硬件平臺(tái)確定后，就有“軟件就是儀器”的說法。第二，虛擬儀器測量功能是通過對圖形化軟件流程圖的編程來實(shí)現(xiàn)的。虛擬儀器面板上的各種“控件”與傳統(tǒng)儀器面板上的各種“器件”所完成的功能是相同的。使用者用鼠標(biāo)點(diǎn)擊虛擬面板，就可操作這臺(tái)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)硬件平臺(tái)，就如同使用一臺(tái)專用測量儀器一樣。儀器硬件以模塊化為特點(diǎn)，能夠全方位的系統(tǒng)集成，應(yīng)用軟件則以圖形化的編程為長處，能夠方便高效的創(chuàng)建自定義的用戶界面，二者相結(jié)合實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)儀器的測量功能 ]3[ 。 第五章：總結(jié)全文的主要研究內(nèi)容，分析存在的問題和不足。并根據(jù)得到的電能數(shù)據(jù)，得出出用戶用電總量和用電時(shí)間的圖形。功能界面模塊主要功能是并進(jìn)行存儲(chǔ)和處理的功能。 第二章：詳細(xì)地介紹了 虛擬儀器技術(shù)，并對開發(fā)工具軟件 LabVIEW 的操作、調(diào)試與運(yùn)行進(jìn)行簡潔的說明。 4 論文主要工作 本人在對計(jì)算機(jī)綜合數(shù)據(jù)采集和控制技術(shù)研究的基礎(chǔ)上，基于 LabVIEW 的圖形化編程語言，完成了一個(gè)單機(jī)版的社區(qū)抄表系統(tǒng)軟件的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)。并且 LabVIEW以其價(jià)格低廉和開發(fā)周期短等優(yōu)點(diǎn)比傳統(tǒng)儀器更具有優(yōu)勢，用人的智力資源代替許多物質(zhì)資源，通過一組軟件和硬件，形成了具有普通儀器的基本功能，又有一般儀器所不具有的特殊功能的新型儀器，具有人機(jī)界面友好，功能強(qiáng)大，維護(hù)簡便等優(yōu)點(diǎn)。 隨著計(jì)算機(jī)和通訊技術(shù)的迅速發(fā)展，各種各樣的自動(dòng)化抄表系統(tǒng) 不斷涌現(xiàn)出來，它們不僅替代了煩瑣的手工勞動(dòng)，而且提供了更多的優(yōu)質(zhì)服務(wù)，實(shí)現(xiàn)智能抄表的呼聲越來越高。就目前而言，各種抄表方式在國內(nèi)都有不同的研究和使用，但手動(dòng)抄表方式仍為主要的抄表方式。 研究意義 我國對自動(dòng)抄表技術(shù)的研究起步較晚，技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)還不成熟 ，但國家對自動(dòng)抄表技術(shù)的發(fā)展非常重視。虛擬儀器的國內(nèi)外發(fā)展呈現(xiàn)兩條主線：一是 GPIB→ VXI→ PXI 總線方式 (適合大型高精度集成系統(tǒng) )，二是 PC 插卡式→LPT 并行口式→串口 USB 方式→ IEEE 標(biāo) 準(zhǔn)的 1394 口方式（適合于普及型的廉價(jià)系統(tǒng)，有廣闊的應(yīng)用發(fā)展前景）。目前，大部分廠家生產(chǎn)的虛擬儀器基本以計(jì)算機(jī)加數(shù)模轉(zhuǎn)換及軟件應(yīng)用來實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)儀器中的示波器、頻譜分析儀、頻率計(jì)、波形發(fā)生器、波形記錄儀等，但也有些開發(fā)比較早的廠家將虛擬儀器批量應(yīng)用于其它行業(yè)。這些廠家的產(chǎn)品在國際市場上都具有較強(qiáng)的競爭力，目前已開始進(jìn)入中國市場，但價(jià)格昂貴，因此還沒有廣泛地被中國用戶所接受 ]2[ 。在世界財(cái)富 500 強(qiáng)中的制造業(yè)廠商，也有過半都是 NI 的客戶。 2022 市場調(diào)查數(shù)據(jù)顯示，在美國的測試、測量市場， LabVIEW 就占 ％的份額，可見， NI 公司在此領(lǐng)域占絕對優(yōu)勢。LabVIEW 采用圖形化編程方案，是非常實(shí)用的開發(fā)軟件。 虛擬儀器的研究現(xiàn)狀 近年來，世界各國的虛擬儀器公司開發(fā)了不少虛擬儀器開發(fā)平臺(tái)，以便使用者利用這些儀器公司提供的開發(fā)平臺(tái)組建自己的虛擬儀器或測試系統(tǒng)，并編制測試軟件。三是遠(yuǎn)程抄表方式，監(jiān)控中心通過遠(yuǎn)程通信系統(tǒng)（例如公用電話網(wǎng)、電力線載波、數(shù)據(jù)網(wǎng)等）自動(dòng)獲取遠(yuǎn)程儀表數(shù)據(jù)的方式。一是傳統(tǒng)的人工抄表方式，抄表人需到用戶處讀取數(shù)據(jù)，返回總局后將數(shù)據(jù)重新輸入電腦進(jìn)行處理。此外，歐盟各國、拉美和日本都有自動(dòng)抄表實(shí)驗(yàn)的報(bào)告自動(dòng)抄表技術(shù)的應(yīng)用在一些發(fā)達(dá)國家已基本形成了規(guī)模 ]1[ 。近些年又成立了歐洲自動(dòng)抄表技術(shù)協(xié)會(huì) (EUROAMRA)和英國自動(dòng)抄表技術(shù)協(xié)會(huì)(UKAMRA)。自動(dòng)抄表已成為一個(gè)新的產(chǎn)業(yè)部門，國外已有不少著名廠商已生產(chǎn)出 AMR 系列產(chǎn)品，而且對 AMR 的研究也越來越深入。 信 號(hào) 調(diào) 理 數(shù) 據(jù) 采 集 卡 數(shù) 據(jù) 處 理 虛 擬 儀 器 面 板 被 測 對 象 圖 11 常見虛擬儀器應(yīng)用方案 2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀 抄表技術(shù)的研究現(xiàn)狀 在國外，對自動(dòng)抄表技術(shù)的研究起步較早、且比較深入，從標(biāo)準(zhǔn)的制定到抄表專用芯片的生產(chǎn)都已經(jīng)比較成熟。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)和 Inter 技術(shù)的發(fā)展，虛擬儀器正沿著高性能、多功能、集成化和網(wǎng)絡(luò)化的方向發(fā)展。虛擬儀器主要是以通用的計(jì)算機(jī)硬件及操作系統(tǒng)為依托，實(shí)現(xiàn)各種儀器功能。隨著計(jì)算機(jī)功能的日益強(qiáng)大以及其體積的日趨縮小，這類儀器功能也越來越強(qiáng)大，目前已經(jīng)出現(xiàn)含嵌入 式系統(tǒng)的儀器。計(jì)算機(jī)和儀器的密切結(jié)合是目前儀器發(fā)展的一個(gè)重要方向。為了有效解決入戶抄表收費(fèi)存在的諸多弊端，提高效率，南方部分地區(qū)雖將電表裝于戶外，但這都是傳統(tǒng)的單表計(jì)量，無法實(shí)現(xiàn)智能抄表和聯(lián)網(wǎng)遠(yuǎn)程抄表。然而過去我國普遍將電表安裝在用戶室內(nèi)，尤其是北方地區(qū)防凍的需要更是這樣，電度表現(xiàn)在部分改為一戶一表安裝在樓道內(nèi) 。電能表進(jìn)入了從單一的計(jì)量功能到集計(jì)量、通訊、控制于一身的發(fā)展階段。 LabVIEW。 實(shí)踐證明， 該 系統(tǒng)是一種高性能、高效率的實(shí)時(shí)控制實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)。 本文提出了一個(gè)基 于 LabVIEW 的 社區(qū) 抄表系統(tǒng)解決方案， 利用 LabVIEW 靈活的界面 設(shè)計(jì)和強(qiáng)大的數(shù)據(jù)處理功能 設(shè)計(jì) 了一個(gè)可靠的智能化工作平臺(tái) 。 湘潭大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 題 目： 基于 LabVIEW 的社區(qū)抄表系統(tǒng) 學(xué) 院： 信息工程學(xué)院 專 業(yè)： 學(xué) 號(hào)： 姓 名： 劉旭華 指導(dǎo)教師： 完成日期： 2022 年 5 月 目 錄 摘要 ............................................................................................................................................................... I Abstract ...................................................................................................................................................... II 第 1 章 緒論 ........................................................................................................................................... 1 背景 .............................................................................................................................. 1 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀 .......................................................................................................... 2 抄表技術(shù)的研究現(xiàn)狀 ....................................................................................... 2 虛擬儀器的研究現(xiàn)狀 ................................................................................................... 2 現(xiàn)實(shí)意義 ...................................................................................................................................... 3 論文主要工作 ............................................................................................................................. 4 第 2 章 虛擬儀器技術(shù) ...................................................................................................................... 5 虛擬儀器概述 ............................................................................................................................. 5 虛擬儀器的概念 ............................................................................................... 5 虛擬儀器的優(yōu)勢 ............................................................................................... 5 虛擬儀器的軟件結(jié)構(gòu) ....................................................................................... 7 虛擬儀器的發(fā)展趨勢 ....................................................................................... 7 開發(fā)工具 LabVIEW 軟件 .......................................................................................................... 8 LabVIEW 中的基本概念 ................................................................................... 8 LabVIEW 的操作模板 ....................................................................................... 8 LabVIEW 調(diào)試與運(yùn)行 ....................................................................................... 9 本章小結(jié) ........................................