【正文】 joint learning platform so that the laboratory hardware devices can be shared. With the further improvement of its function, it will play a greater role in the remote experimental teaching area in the future.The software of the system adopts a producerconsumer design structure and implements a multithreads run mechanism. The run state machine based on queue and event structure ensures the user realtime response requirements. The modular design of the testing project also ensures the code reusability and makes the system very extendable. Therefore, this system has broad prospects and promotional value in the remote experiment teaching. Meanwhile, this system also has some reference for the visual remote monitoring at industrial fields.Keywords: Virtual Instrument； Remote Monitoring； Remote Experiment；Visualization；LabVIEW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1章 緒論 課題的來源和意義本課題來源于常州信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院國家示范院校建設(shè)項(xiàng)目傳感器實(shí)驗(yàn)室改造及網(wǎng)絡(luò)課程建設(shè)項(xiàng)目。同時(shí)對(duì)工業(yè)現(xiàn)場的可視化遠(yuǎn)程監(jiān)控也具有一定的借鑒作用。隨著其功能的進(jìn)一步完善，它必將在今后的遠(yuǎn)程實(shí)驗(yàn)教學(xué)中發(fā)揮更大的作用。硬件部分則使用NI公司的PCI6251數(shù)據(jù)采集卡，實(shí)現(xiàn)對(duì)實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)場實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的采集和處理。針對(duì)傳感器實(shí)驗(yàn)室的教學(xué)特點(diǎn)，本系統(tǒng)主要分為兩部分：，包括環(huán)境溫度、濕度量實(shí)時(shí)顯示和消防、紅外、門狀態(tài)等報(bào)警器狀態(tài)的監(jiān)控，照明與空調(diào)開關(guān)控制，以及實(shí)驗(yàn)室圖像的遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)顯示；，包括：自動(dòng)稱重系統(tǒng)仿真實(shí)驗(yàn)、轉(zhuǎn)子臺(tái)轉(zhuǎn)速測(cè)控等多個(gè)傳感器相關(guān)實(shí)驗(yàn)。如何實(shí)現(xiàn)基于Web的遠(yuǎn)程可視化測(cè)控并將之應(yīng)用于遠(yuǎn)程實(shí)驗(yàn)教學(xué)正是本文討論的重點(diǎn)。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)論文畢業(yè)設(shè)計(jì)論文基于LabVIEW的實(shí)驗(yàn)室遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)目錄摘要Abstract第1章 緒論 1 課題的來源和意義 1 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及展望 1 課題主要研究內(nèi)容和關(guān)鍵技術(shù) 3 課題主要研究內(nèi)容 3 關(guān)鍵技術(shù)研究 3第2章 系統(tǒng)總體方案設(shè)計(jì) 4 系統(tǒng)需求分析 4 系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu) 4 系統(tǒng)功能模塊劃分 6第3章 可視化遠(yuǎn)程監(jiān)控采集系統(tǒng)設(shè)計(jì) 7 系統(tǒng)硬件構(gòu)成 7 傳感器的選型 8第4章 基于LabVIEW的監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì) 12 系統(tǒng)模塊劃分 12 用戶認(rèn)證模塊設(shè)計(jì) 12 用戶界面設(shè)計(jì) 14 程序結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 16 數(shù)據(jù)采集模塊設(shè)計(jì) 17 模擬信號(hào)采集與顯示模塊設(shè)計(jì) 18 開關(guān)信號(hào)采集與顯示模塊設(shè)計(jì) 18 空調(diào)與照明開關(guān)輸出模塊設(shè)計(jì) 19 稱重實(shí)驗(yàn)?zāi)K設(shè)計(jì) 19 渦流實(shí)驗(yàn)?zāi)K設(shè)計(jì) 21 轉(zhuǎn)速測(cè)控實(shí)驗(yàn)?zāi)K設(shè)計(jì) 22 振動(dòng)實(shí)驗(yàn)?zāi)K設(shè)計(jì) 24 圖像采集及壓縮 25 圖像采集 25 圖像壓縮與遠(yuǎn)程傳輸 27 系統(tǒng)遠(yuǎn)程發(fā)布的實(shí)現(xiàn) 31 基于DataSocket的遠(yuǎn)程通信方式 31 遠(yuǎn)程Web訪問 32 可視化監(jiān)控系統(tǒng)遠(yuǎn)程發(fā)布實(shí)現(xiàn) 33第5章 系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)與運(yùn)行 38第6章 結(jié)束語 43答謝辭參獻(xiàn)基于LabVIEW的實(shí)驗(yàn)室遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)摘要虛擬儀器本質(zhì)上是以軟件取代部分硬件功能，充分利用計(jì)算機(jī)的軟硬件資源，來完成各種測(cè)試、測(cè)量和自動(dòng)化應(yīng)用的集成系統(tǒng)。遠(yuǎn)程虛擬儀器是虛擬儀器在網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域的拓展，它能從與Internet相連的遠(yuǎn)端獲得動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)或?qū)⒖刂菩盘?hào)傳送到遠(yuǎn)端，使在本地PC機(jī)上監(jiān)控遠(yuǎn)端成為可能，通過遠(yuǎn)程虛擬儀器技術(shù)使信號(hào)采集、傳輸和處理實(shí)現(xiàn)了一體化。本文詳細(xì)介紹了一個(gè)遠(yuǎn)程傳感器實(shí)驗(yàn)室監(jiān)控系統(tǒng)的整體方案和軟硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)。本系統(tǒng)軟件部分采用美國國家儀器（NI）公司的LabVIEW圖形化編輯語言開發(fā)完成，重點(diǎn)解決了基于Datasocket技術(shù)的數(shù)據(jù)遠(yuǎn)程傳輸、圖像壓縮傳輸、遠(yuǎn)程用戶數(shù)據(jù)庫管理等技術(shù)問題。目前，該網(wǎng)絡(luò)虛擬實(shí)驗(yàn)室系統(tǒng)已能在校園網(wǎng)內(nèi)運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)了基本功能，為師生提供了一個(gè)基于網(wǎng)絡(luò)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)、技術(shù)交流以及共同學(xué)習(xí)研究的平臺(tái)，從而使實(shí)驗(yàn)室中的硬件儀器得以共享。同時(shí)系統(tǒng)軟件采用生產(chǎn)者消費(fèi)者的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了多線程運(yùn)行，基于隊(duì)列的狀態(tài)機(jī)和事件結(jié)構(gòu)也保證了用戶需求的實(shí)時(shí)響應(yīng)，實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的模塊化設(shè)計(jì)保證了代碼的可重用性和系統(tǒng)功能的可擴(kuò)展性強(qiáng)，因此在遠(yuǎn)程實(shí)驗(yàn)教學(xué)方面具有廣闊的應(yīng)用前景和推廣價(jià)值。關(guān)鍵詞： 虛擬儀器；遠(yuǎn)程監(jiān)控；遠(yuǎn)程實(shí)驗(yàn)；可視化；LabVIEWAbstractThe Virtual Instrument is essentially replacing some of the hardware modules by software. It is an integrated system which makes full use of puter hardware and software resource to plete various tests, measurements and automatic applications. The Remote Virtual Instruments is the virtual instrument expansion in the field of network. It enables dynamic data and control signals transmission from a remote terminal which connects to the Internet and make it possible to monitor a remote terminal from a local PC. Based on Remote virtual instrument technology, signal acquisition, transmission and processing can be integrated to one system. How to implement a remote Webbased, visualized monitoring and controlling system and how to apply it to remote experimental teaching are the major points of this paper.This paper describes in details about the overall scheme, hardware and software system design of a remote sensor monitoring system. According to the features of the teaching sensor laboratory, the system is divided into two parts: 1. Laboratory visualized monitoring for remote environment, including the realtime display of temperature and humidity, monitoring the status of the alarm for fire, infrared, door status, the controlling the switches of lights and air conditioners and the realtime display for remote laboratory images. 2. Remote visualized experimental project development, including: automatic weighing system simulation, multi sensors experiment for the rotor speed measurement and control.The software of system uses the graphical editing language provided by National Instruments (NI) 39。其目的是基于虛擬儀器技術(shù)以及Internet技術(shù)構(gòu)建實(shí)驗(yàn)室遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)。所謂虛擬儀器，就是用戶在通用計(jì)算機(jī)平臺(tái)上，根據(jù)需求定義和設(shè)計(jì)儀器的測(cè)試功能，使得使用者在操作這臺(tái)虛擬儀器時(shí)，就像是在操作一臺(tái)他自己設(shè)計(jì)的測(cè)試儀器一樣。LabVIEW集成了與滿足GPIB、VXI、RS232和RS485協(xié)議的硬件及數(shù)據(jù)采集卡通訊的全部功能。這是一個(gè)功能強(qiáng)大且靈活的軟件。基于LabVIEW的實(shí)驗(yàn)室遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)的研究不僅為遠(yuǎn)程實(shí)驗(yàn)教學(xué)建立了平臺(tái)，利用虛擬儀器技術(shù)與計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)相結(jié)合還可以實(shí)現(xiàn)對(duì)儀器設(shè)備的遠(yuǎn)程、分布式控制，在教育、科研等領(lǐng)域中具有廣闊的發(fā)展空間和應(yīng)用前景。 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及展望從虛擬儀器概念提出至今，有關(guān)虛擬儀器技術(shù)的研究方興未艾。伴隨著虛擬儀器技術(shù)的日益成熟，遠(yuǎn)程實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的研究也在國內(nèi)外高校和研究機(jī)構(gòu)中得到了不斷的發(fā)展。學(xué)生可以遠(yuǎn)程登陸該光學(xué)實(shí)驗(yàn)室做實(shí)驗(yàn)。利用NlIMAQ軟件工具和 NI PCI1408圖像采集卡還可以植入動(dòng)態(tài)圖像。通過Internet研究人員在任何地方都能使用伊利諾伊大學(xué)的儀器，只要向該大學(xué)遞交一個(gè)樣品，經(jīng)授權(quán)后就可以與服務(wù)器聯(lián)機(jī)，然后自行填寫設(shè)置儀器參數(shù)和功能清單，點(diǎn)擊屏幕上的按鈕就可以進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，生成的圖像會(huì)被傳回到研究人員的計(jì)算機(jī)屏幕上。加拿大達(dá)爾豪西大學(xué)的遠(yuǎn)程激光實(shí)驗(yàn)室系統(tǒng)工程學(xué)和自然科學(xué)學(xué)生能隨時(shí)隨地登錄虛擬的激光實(shí)驗(yàn)室作十個(gè)激光實(shí)驗(yàn)。另外還有其它典范，如西班牙大學(xué)的電子儀器虛擬工作臺(tái)、卡耐基目前國內(nèi)許多高等院校及科研機(jī)構(gòu)己經(jīng)開發(fā)了具有自己特色的虛擬實(shí)驗(yàn)室，但是這些還處于萌芽階段，并且己經(jīng)建成的虛擬實(shí)驗(yàn)室基本上都是僅限于仿真對(duì)象，實(shí)驗(yàn)涵蓋面不廣或者是單個(gè)實(shí)際對(duì)象，沒有形成系統(tǒng)而且全面的實(shí)驗(yàn)體系，它們一般主要完成本地實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容。目前從網(wǎng)上可查到的信息和各院校開發(fā)的對(duì)外