基于LabWindows/CVI的数据采集与监控系统的设计与实现

论文摘要 近年来，随着虚拟仪器技术、网络通讯技术的显著进步以及Intemet的迅速 普及，将网络技术应用到虚拟仪器，使信号采集、传输和处理分析一体化，已 成为一种趋势。这一方面可以使许多昂贵的硬件资源得以共享，另一方面还便 于系统的扩展和效率的提高。它通过应用程序与各功能化模块的有机结合，用 户利用友好的图形界面来控制计算机，完成对仪器控制、数据采集、分析、存 储及显示等功能。 本文针对数据采集与监控系统的开发需求，设计并实现了一种基于虚拟仪 器平台的数据采集与监控系统。系统采用的是一个虚拟仪器的构造形式，由数 据采集卡、工业控制计算机和信号调理电路构成硬件系统。系统软件开发平台 为LabWindow托VI，应用软件完成数据采集、处理、存储和显示等功能。 论文的主要研究工作如下： (1)根据数据采集与监控系统的功能需求，提出了系统软件的总体设计方 案，并对虚拟仪器的体系结构和软件开发两方面进行了深入的研究； (2)设计并实现了数据采集和处理模块。利用基于线程池的多线程技术和 基于线程安全队列的数据保护机制，改善数据吞吐量，提高程序响应速度和更 有效的后台数据处理； (3)设计并实现了通信模块。制定串口通信协议，确保数据传输的可靠性 和高速率，有效解决了数据传输与远程监控的问题； (4)设计并实现了数据库模块。实现了详细数据查询、报警信息查询、数 据报表管理、交接班管理、用户登录与权限管理等功能。