軟件設(shè)計(jì) - 基于虛擬儀器的污水在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)

　　LabVIEW軟件是圖形化編程軟件，分為用戶顯示前面板和程序控制后面板兩部分。前面板用于放置結(jié)果及輸入控件，主要是完成用戶交互相當(dāng)于儀表操作面板：后面板主要進(jìn)行數(shù)據(jù)分析及處理，相當(dāng)于傳統(tǒng)儀器的控制主板。

　　本文先要進(jìn)行采集數(shù)據(jù)的處理，對(duì)數(shù)據(jù)處理后，分析出相關(guān)的量送到對(duì)應(yīng)的顯示控件顯示，并按用戶操作進(jìn)行相應(yīng)的處理。采集到的數(shù)據(jù)從緩存中讀取后，是存放在一維數(shù)組中。這些數(shù)據(jù)是按變量0、變量1…，變量15、變量0、變量1…這樣重復(fù)的方式保存。LabVIEW軟件有豐富的函數(shù)，直接應(yīng)用現(xiàn)成的一個(gè)數(shù)組抽取函數(shù)，把一維數(shù)組分解為16個(gè)一維數(shù)組，每一個(gè)數(shù)組分別表示一個(gè)變量值。同時(shí)，要對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行指定類型的濾波，以消除不需要的干擾。濾波使用的是中值濾波器和貝塞爾濾波器等，濾波可以除去傳感器波動(dòng)干擾和延時(shí)干擾，得到平滑穩(wěn)定曲線。采集實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)顯示如圖3所示。

?

　　在系統(tǒng)中對(duì)獲取的各個(gè)參量進(jìn)行了上下限報(bào)警控制，方便系統(tǒng)在使用中能夠安全預(yù)警。報(bào)警界面中，包括正常顯示時(shí)狀態(tài)指示燈和報(bào)警狀態(tài)下的指示燈。這里指示燈以不同顏色顯示不同狀態(tài)，當(dāng)在正常范圍內(nèi)顯示綠色，在發(fā)出報(bào)警時(shí)顯示紅色。這一功能的實(shí)現(xiàn)是通過(guò)指示燈控件來(lái)實(shí)現(xiàn)的，如圖4所示。

?

　　同時(shí)對(duì)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)進(jìn)行了預(yù)測(cè)，方便在使用中對(duì)未來(lái)數(shù)據(jù)按照當(dāng)前的狀態(tài)進(jìn)行趨勢(shì)預(yù)測(cè)，以提前采取手段進(jìn)行處理。還利用無(wú)線攝像頭，對(duì)污水表面進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)視。這里使用了相機(jī)OCX控件進(jìn)行控制，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)實(shí)時(shí)圖像顯示、拍照、相機(jī)調(diào)節(jié)等，如圖5所示。在系統(tǒng)中同時(shí)還導(dǎo)入了GIS數(shù)據(jù)庫(kù)，可以進(jìn)行指定區(qū)域的搜索與定位，方便了對(duì)不同區(qū)域水質(zhì)進(jìn)行對(duì)比監(jiān)測(cè)。

?

　　4 結(jié)論

　　虛擬儀器是傳感器和計(jì)算機(jī)技術(shù)快速發(fā)展的產(chǎn)物，是人們對(duì)信息快速獲取及綜合分析必須的趨勢(shì)，是污水水質(zhì)在線監(jiān)測(cè)高效率解決方案的最佳工具?；贚abVIEW的工業(yè)污水水質(zhì)在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)具有一個(gè)非常人性化的人機(jī)界面，功能全面、操作簡(jiǎn)單方便，實(shí)現(xiàn)了工業(yè)污水水質(zhì)多參數(shù)的整合監(jiān)控與管理。經(jīng)測(cè)試，系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)良好，達(dá)到了預(yù)期效果，至此可以得出如下結(jié)論：

　　1)可以快速獲取遠(yuǎn)程污水的TOC、COD、BOD等各類參數(shù)信息從而進(jìn)行實(shí)時(shí)顯示，利用數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)管理大量的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，且有計(jì)算機(jī)硬盤作為存儲(chǔ)容器，可把相當(dāng)長(zhǎng)時(shí)間的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)下來(lái)，方便日后查閱分析，并能夠進(jìn)行及時(shí)準(zhǔn)確的報(bào)警提示。

　　2)能夠結(jié)合歷史數(shù)據(jù)，繪制綜合曲線圖，方便準(zhǔn)確的進(jìn)行數(shù)據(jù)的綜合分析，并能預(yù)測(cè)未來(lái)數(shù)據(jù)趨勢(shì)，做到提前調(diào)節(jié)及準(zhǔn)備應(yīng)對(duì)方案等，在實(shí)際使用中效果很理想。

　　3)可以實(shí)時(shí)通過(guò)遠(yuǎn)程視頻監(jiān)測(cè)各類情況，也可以通過(guò)GIS信息數(shù)據(jù)庫(kù)，進(jìn)行不同區(qū)域的信息比對(duì)和綜合分析。