虛擬儀器+網絡實現溫室測控系統

　　虛擬儀器的提出和實現帶來測控技術的一次革命，人們開始接受這一全新的儀器概念。LabVIEW作為適時推出的一個優秀測控軟件開發平臺和虛擬儀器構建環境，得到了廣泛的推廣和應用。

　　LabVIEW (Laboratory Virtual Instrument Engineering Workbench，實驗室虛擬儀器工程平臺)是由美國國家儀器公司(National Instruments，簡稱NI)研制的基于圖形化編程語言G的開發環境。它結合了簡單易用的圖形式開發環境與靈活強大的編程語言，提供了一個直覺式的環境，與測量硬件緊密結合，能讓用戶迅速開發出滿足用戶需求的各種虛擬儀器系統。使用LabVIEW進行原理研究、設計、測試并實現儀器系統，可以縮短系統的開發時間，大大地提高了生產效率[2]。因此，本系統的應用軟件均是基于LabVIEW平臺來開發和實現的。系統的軟件結構如圖2所示。

　　圖2系統軟件模塊構成

　　系統的各個軟件模塊都是在LabVIEW7.1環境下開發的。利用虛擬儀器技術的網絡化溫室測控系統由以下幾個模塊組成：(1)參數設置模塊;(2)數據采集模塊;(3)數據處理模塊;(4)遠程控制模塊;(5)系統幫助模塊。各個模塊之間是相互獨立的。這對于軟件的設計和日后升級改進都很有用處，保證了各個模塊開發的獨立性。參數設置模塊負責待測參數、采集通道號、采樣間隔、報警和溫室內控制設備等參數的設定，數據采集模塊負責對溫度、濕度和光照信號的收集;數據處理模塊負責對被測信號的數字濾波、異常信號剔除和數值轉換;遠程控制模塊負責遠程客戶端能實現對溫室的監測和控制;系統幫助模塊給操作者提供系統的功能及如何操作等相關內容

　　3.3 網絡化測控

　　LabVIEW強大的網絡通信功能使得用戶可以很容易地實現遠程測控，本系統選用DataSocket技術來實現遠程測控。DataSocket 就是NI提供的一種編程工具，借助它可以在不同的應用程序和數據源之間傳遞數據。DataSocket可以訪問本地文件以及HTTP和FTP服務器上的數據，DataSocket為低層通訊協議提供了一致的API(應用編程接口)，編程者無需為不同的數據格式和通訊協議編寫具體的程序代碼，而且這些數據源可以分布在不同的計算機上。

　　DataSocket使用一種增強數據類型來交換儀器類型的數據，這種數據類型包括數據特性(如采樣率、操作者姓名、時間及采樣精度等)和實際測試數據。DataSocket用類似于Web中的統一資源定位器(URL)定位數據源，URL不同的前綴表示了不同的數據類型，file表示本地文件， http為超文本傳輸資源，ftp為文件傳輸協議，OPC (OLE for Process Control)表示訪問的資源是OPC服務器，dstp(DataSocket Transfer Protocol)則說明數據來自DataSocket服務器的實時數據[3,4]。

　　利用DataSocket技術分別編寫服務器端與客戶端軟件，具體步驟如下：先將服務器前面板的各控件的DataSocket連接屬性進行設置，編好服務器程序;然后將將服務器端前面板的所有控件復制到一個新的VI中，即客戶端前面板與服務器端前面板完全相同;由于DataSocket只能傳遞控件的數據(控件對應變量的值)，而不能傳遞控件的屬性，因此客戶端根據控件值的變化而引起的控件屬性的變化的特點來編好客戶端程序。這樣就可以實現客戶端與服務器端的前面板運行變化完全相同，即客戶端不僅可以顯示出服務器端前面板顯示的溫室的實時數據和控件狀態，而且可以控制服務器端面板上的控件動作，從而達到對溫室進行網絡化測控的目的。

　　4 結束語

　　將網絡技術引入測控領域，不僅是虛擬儀器發展的必然，也是很多測控任務的要求。通過網絡化虛擬儀器，人們不僅可以共享測量數據，而且可以構建網絡化測控系統，從而可以在更大范圍內提高人們的測控效率。