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关键词： 水轮机调节系统   远程监测与诊断   虚拟仪器   数据采集   远程通信  

摘要： 针对水电站水轮机调节系统稳定性、安全性、可靠性的要求,以及远程监测与诊断技术的快速发展,本文将虚拟仪器技术应用到水轮机调节系统,建立了水轮机调节系统远程监测系统,其不仅可以完成水轮机调节系统的实时远程监测与性能分析功能,还可以实现水轮机调节系统的各项试验功能。 根据系统对数据采集的要求,搭建水轮机调节系统远程监测系统的硬件结构,拟定整个系统中所需要采集的模拟量、数字量数据;考虑系统的数据传输,本文分析了多种基于虚拟仪器的通信方式,确定使用DS通信与Remote Panels两种通信方式结合组建了水电机组远程监测系统的远程通信模式。 对调节系统的各参数进行监测是为分析调节系统的整体性能。本文采用基于工况的水轮机调节系统性能指标分析方法,其将处于相同状态的过程数据加以区别、整理,将监测到的数据融入到过程中,使得每一个状态信息不再是一个个孤立的状态点,从而能全面地分析水轮机调节系统,得出更为准确的诊断。 本文在研究NI采集卡频率发送原理的基础上,设计了通过M采集卡的连续脉冲方式进行频率发送,编写了频率脉冲发送程序,实现了可精准地发送任意频率的功能,满足了试验的要求。 建立了水轮机调节系统数据库,满足了数据存储、调用等功能,为系统中其它功能软件模块的实现提供了便利的平台。本文还结合水轮机调节系统试验的要求,编写了调节系统各项试验软件,实现了由软件自动进行调节系统试验的功能,提高了水电站试验的自动化程度。 将水轮机调节系统远程监测系统应用于西安理工大学试验电站,对试验电站的水轮机调节系统进行实时监测、性能分析以及部分试验,运行效果良好。

关键词： 轻武器   仿真   VXI总线   测试系统   虚拟仪器  

摘要： 本文介绍了国内外轻武器动态参数测试的研究现状和发展趋势,将基于VXI总线的虚拟仪器技术引入到轻武器动态参数测试系统中,为建立高性能的轻武器动态参数测试系统提供了有效的方法。文中针对轻武器动态参数测试的特点,对轻武器动态参数测试系统提出要求,根据这些要求提出了系统硬件组建的总体方案;对89式12.7mm机枪的自动方式和结构动力进行了分析,应用经典内弹道学,自动武器气体动力学,自动武器动力学以及多自由度刚体动力学等理论知识,对机枪的自动机工作过程进行了详细的分析,建立了机枪自动机运动数学模型。在数学建模的基础上,应用Matlab编写了12.7 mm机枪动力学仿真程序,得出自动机运动规律;为了直观地反映出机枪的内弹道过程和主要部件的运动情况,将计算结果以数值或曲线的形式输出。最后,利用虚拟仪器的软件平台LabVIEW8.2设计了轻武器动态参数测试系统人机交互式界面。

关键词： 虚拟仪器   LabVIEW   DDS扫频信号   幅频特性   相频特性  

摘要： 虚拟仪器是仪器发展的最新方向之一,已成为信息技术的一个重要领域。本文基于“虚拟仪器”的思想提出了虚拟频率特性测试仪的设计方法,其主要目标就是利用美国国家仪器公司提供的虚拟仪器开发平台—LabVIEW并结合相应的硬件环境实现频率特性测试,该系统主要包括扫频信号产生与控制、数据采集和频率特性分析三个模块。 本文首先论述了基于虚拟仪器技术频率特性测试仪开发的目的和意义,介绍了虚拟仪器的特点、结构和发展趋势;接着从系统所要实现的基本功能出发,介绍了总体设计方案、系统软硬件平台的构建并给出了实现框图;之后从软硬两方面详细讨论了频率特性测试仪的设计与实现,在这部分,先介绍了DDS频率合成技术的发展、主要技术指标、基本结构及工作原理、DDS信号的设计与实现,然后介绍总线的选择、测试系统构成、数据采集的基础知识、采集测试流程及频率特性分析,确定本设计使用基于PXI总线的虚拟仪器进行测试。最后给出测试低通、带通RC网络的实例,从而证明本设计的可行性。 总之,本设计是充分利用正在蓬勃发展的虚拟仪器技术,即利用微型计算机强大的软件功能和图形环境,研制了一种新型频率特性测试仪。这种新型的测试仪将以其新颖、清晰的图形曲线显示更好地满足科研和工程设计的需要。

关键词： 设施农业   温室环境   温室控制   虚拟仪器   数据采集  

摘要： 近年来,随着设施农业朝着集约化、规模化方向的发展和温室管理智能化要求的提高,温室控制系统实现远程通信进而实现温室内生产与管理的一体化,是现代智能温室发展的必然趋势。温室控制系统主要是根据外界环境的温度、湿度、光照以及风速、风向、雨量等气候因子,基于温室专家系统和用户参数设定,通过一系列控制措施,调节温室内的温度、湿度、通风、光照等环境因子,创造出适合作物生长的合适温室生态环境。 本文根据温室环境控制的特点,利用传感器和数据采集卡等硬件系统对温室内的温度、湿度、光照度和二氧化碳浓度四个主要环境因子进行自动数据采集。在软件方面,系统采用LabVIEW虚拟仪器平台,大大提高了检测控制的精度和数据处理的速度,实现了温室环境参数的实时获取、采集信息的实时显示、控制信号的准确输出及数据的自动处理,减少了人为干预,增加了测控系统的稳定性。

关键词： 继电保护测试   虚拟仪器   培训   仿真  

摘要： 针对继电保护专业人员的培训需求,本文设计了一个基于虚拟仪器技术继电保护培训系统。该系统由虚拟继电保护测试仪、继电保护仿真装置和分布式实时数据库三个部分组成。虚拟仪器技术继电保护培训系统采用“模块化”图形建模的方法对测试装置和保护装置进行功能设计。为了提高系统的通用性,独立编写了继电保护仿真算法库和继电保护测试功能模块库,因此整个系统具有较好的可移植性和扩展性。系统以VC++为开发工具,采用面向对象技术,开发了友好的可视化操作界面,能真实地再现使用继电保护测试仪对继电保护装置进行试验的全过程,以此增强培训人员对继电保护装置软硬件原理的认识,提高日常工作中判断与处理设备故障的能力和信心,改善继电保护的运行维护水平。

关键词： 事件顺序记录   高分辨率   巨型开关量   虚拟仪器   数据库  

摘要： 随着火电机组日趋规模化和复杂化,生产过程信息瞬间千变万化,当机组发生故障时,如何正确、快速地确定诱发事故的首出故障,以及所有相关设备的动作顺序,关系到能否迅速的处理事故,恢复系统的正常运行。因此,事件顺序记录(SOE)就成为事故分析的主要手段。而SOE系统大都建立在大型DCS分布式测控系统或由PLC组成的测控系统中,对于小型电厂而言,缺少低成本的SOE系统。目前大多SOE系统只能达到毫秒级的分辨率,当某一事件发生后,可能在同一时间间隔内出现的信息较多,不能分出先后顺序;且监测端子一般较少,只覆盖机组运行中最重要的开关量,给事故分析造成很大的困扰。本文以导师的横向项目为课题,为某小型热力发电厂开发了一套SOE系统,可对500路开关量信号实现分辨率为0.5ms的数据采集,为小型电力系统SOE功能的实现提供一种经济的解决方案。 根据实际测试需求,制定了SOE系统的总体方案:由增强型51单片机构成的下位机与基于虚拟仪器技术的上位机共同组成测试系统,实现了数据采集与数据处理功能的分离。下位机部分主要包括输入通道的设计、采样CPU的选择及外围电路单元设计、采样CPU与通讯CPU之间数据交换接口设计、与上位机通讯端口的选择及通讯软件设计;上位机主要是利用虚拟仪器技术,以LabVIEW为开发平台,实现了仪器界面的设计和各功能模块软件的编写,具体包括串口通信设计、通道参数配置、结果数据存储以及报表生成等功能模块。 最后利用自行研制的SOE信号源对该系统进行了实验验证,结果表明:该系统可实现500路开关量信号分辨率为0.5ms的数据采集。从实验结果可以看出,该系统可真实记录开关量信号的状态变化,可为电力等相关行业故障分析的进一步研究提供可靠依据。

关键词： 虚拟仪器   测速雷达   LabVIEW   数据采集  

摘要： 随着社会的发展和科学技术的进步,计算机技术与测量仪器技术的结合,一种新的测量仪器——虚拟仪器也随之出现。虚拟仪器是一种功能意义上的仪器,由计算机、仪器硬件及应用软件组成。一般来说,它先通过仪器硬件采集信号,然后通过软件编程来实现数据的显示及测量等功能。虚拟仪器为代表的新型测量仪器改变了传统仪器的思想。虚拟仪器技术设计的测试系统具有结构简单、功能齐全、界面友好、开发周期短和维护调试方便等优点。因此,虚拟仪器在自动化测试和测量领域等得到了广泛的应用。 本文首先介绍了测速雷达国内外的发展概况,阐述了测速雷达的测速原理,并进行总体方案的设计。在硬件方面,特别讨论了雷达收发组件、前置电路、触发电路、预处理电路等四个功能模块的设计方案和硬件电路的实现方法,对数据采集卡PCI-9812的功能做了介绍。软件设计基于虚拟仪器技术,以LabVIEW作为系统的软件开发平台。我们探讨了驱动接口设计,采用调用动态链接库的方法实现与PCI数据采集卡的数据通信,完成了数据采集存储单元、数据回放单元、数据处理单元及结果显示单元的设计。最后对软硬件的各个部分作了调试验证。

关键词： 声发射(AE)   无线传感器   虚拟仪器(VI)   无线通信   损伤定位  

摘要： 近年来越来越多的先进技术在声发射检测系统中得到重视和应用。本文研究了无线声发射检测系统的关键技术和设计方法,设计制作了无线声发射传感节点,开发了基于虚拟仪器技术的结构健康监测系统监测评估软件,并在实验室进行了相应的试验。 本文首先阐述了声发射检测技术原理以及传统声发射检测系统的分类和结构组成。在充分研究无线传感技术和虚拟仪器技术的基础上,针对土木工程结构整体形态监测以及传统声发射系统的不足,提出了一种新型的无线声发射监测系统结构,将无线声发射系统按功能分为四个主要模块:模拟输入模块、数据采集模块、数据通信模块(又分为两个子模块:无线发送子模块和无线接收子模块)和数据分析模块。对相关电子器件进行分析、比较、选择,将模拟输入模块、数据采集模块和无线发送子模块组成无线AE传感节点,完成电路板的设计与调试。在充分研究ZigBee协议的基础上,设计了节点和无线接收子模块的软件程序。对节点进行了性能测试:无线AE节点的最大采样频率为300kHz,精度为12bit,空闲状态时间468天。最后,针对传统AE系统开发周期长、成本高、扩展不灵活等问题,利用虚拟仪器技术,设计和开发了数据分析模块,实现了集信号采集、无线通信、数据分析、报警等为一体的无线AE检测系统,并对系统进行了整体化实验与调试。 整个系统开发成本低、开发周期短,功能模块可根据用户需要随时修改、增加和升级,具有很强的灵活性,实用性,应用前景广泛。

关键词： 虚拟仪器   GPIB总线   自动诊断  

摘要： 主要研究虚拟仪器技术在电子装备故障自动诊断系统中的应用。阐述了虚拟仪器的基本结构与基本原理,给出了电子装备故障自动诊断系统设计的硬件框架和软件程序流程图。

关键词： 虚拟仪器技术   电子测量仪器   自动测试   自动检测   自动校准   国防军工   最高采样率   数字示波器   数据采集系统   数据处理系统   测试测量   LXI   信号源   信号发生器  

摘要： 2008年8月28日,伴随着"2008中国西安电子展"在西安曲江国际会展中心的隆重开幕,电子展的传统会议"第十届国际电子测试与测量专业研讨会"也紧接着拉开帷幕。此次研讨会以"面向国防军工自动测试技术"为主题,为从事电子测量、技术研究、电子产品开发、设计、制造集成的专家和人员,提供一个相互交流促进创新的优质平台,为电子仪器行业带来了新的发展机遇。《中国电子商情》记者整理了本次研讨会的精彩论述,以飨读者。