基于虚拟仪器的工业烟气排放多参数在线实时监控系统.pdf

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1、１０基于虚拟仪器的工业烟气排放多参数在线实时监控系统基于虚拟仪器的工业烟气排放多参数在线实时监控系统ＲｅａＩｔｉｍｅＭｏｎｉｔｏｒｉｎｇＳｙｓｔｅｍｆｏｒＭｕＩｔｉ－ｐａｒａｍｅｔｅｒｉｎＩｎｄｕｓｔｒｉａＩＧａｓＥｍｉｓｓｉｏｎＢａｓｅｄｏｎＶＩ刘焱赵颙（盐城工学院电气工程学院，江苏盐城２２４００１）摘要：以虚拟仪器软件ＬａｂＶＩＥＷ为平台，利用ＰＣ机和数据采集卡作为硬件系统，开发一种在线实时监测工业多参数烟气排放系统，该系统具有数据采集，降噪，实时监控和数据库管理等功能并且能实现人机界面友好化。该设

2、计的设计思想以虚拟仪器为基础，最终实现功能化设计。关键词：虚拟仪器，工业烟气，多参数，数据库，ＬａｂＶＩＥＷＡｂｓｔｒａｃｔ：Ｉｎｔｈｉｓｐａｐｅｒ,ｂａｓｅｄｏｎｖｉｒｔｕａＩｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓｏｆｔｗａｒｅＬａｂＶＩＥＷａｓａｐＩａｔｆｏｒｍ,ｔｈｅｃａｒｄａｓｔｈｅｈａｒｄｗａｒｅｓｙｓｔｅｍｂａｓｅｄｏｎＰＣａｎｄｄａｔａａｃｑｕｉｓｉｔｉｏｎ,ｔｈｅｓｍｏｋｅｅｘｈａｕｓｔｓｙｓｔｅｍｏｆｍｕＩｔｉｐａｒａｍｅｔｅｒｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇｉｎｄｕｓｔｒｙａｒｅａＩ－ｔｉｍｅｏｎＩｉｎｅｄｅ-

3、ｖｅＩｏｐｍｅｎｔ．Ｔｈｅｓｙｓｔｅｍｈａｓｄａｔａａｃｑｕｉｓｉｔｉｏｎ,ｎｏｉｓｅｒｅｄｕｃｔｉｏｎ,ｒｅａＩ－ｔｉｍｅｍｏｎｉｔｏｒａｎｄｄａｔａｂａｓｅｍａｎａｇｅｍｅｎｔｆｕｎｃｔｉｏｎａｎｄｃａｎｒｅ-ａＩｉｚｅｔｈｅｍａｎ－ｍａｃｈｉｎｅｉｎｔｅｒｆａｃｅｉｓｆｒｉｅｎｄＩｙ．ＩｄｅａｏｆｔｈｅｄｅｓｉｇｎｉｓｂａｓｅｄｏｎｔｈｅｖｉｒｔｕａＩｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔ,ａｎｄｅｖｅｎｔｕａＩＩｙｒｅａＩｉｚｅｔｈｅｆｕｎｃｔｉｏｎａＩｄｅｓｉｇｎ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｖｉｒｔｕａＩｉｎｎｓｔｒｕ

4、ｍｅｎｔ,ｉｎｄｕｓｔｒｉａＩｇａｓ,ｍｕＩｔｉ－ｐａｒａｍｅｔｅｒ,ｄａｔａｂａｓｅ,ＬａｂＶＩＥＷ目前大气环境在线监测主要采用常规的分析方法来监测烟分采用的电路是以ＴＬ４３１为主体的精度高且电压稳定的电路。气排放，如重量法、容量法、比色法等。若实现虚拟仪器和工业烟２系统的软件设计和实现气排放在线监测的有机结合，建立起软硬件在线监测系统，在这２．１软件设计方案样的操作平台上，将实现对工业烟气排放多参数的数据采集、数该平台借助软件的合成，将功能不滤波等分析与处理，结合数据库管理进一步完善在线监测系统，同

5、的模块高效合成，产生具有软件操作完成对工业烟气的在线实时监测，从而实现了测量过程控制的功能的监控系统，达到对所测环境数据软件化。的采集，分析，存储以及超限报警的目１系统总体设计标。本系统采用模块化的思想，根据完１．１系统工作原理及任务成的具体任务不同分为几个功能模块，本系统是实现工业烟气排放多参数的在线实时监测，其工作每个功能模块分别设计成不同的子ＶＩ，原理是首先在ＰＣ机上进行采集卡参数设置，通过接口将命令发并且每个子ＶＩ都有自己的用户界面。送到数据采集模块。在采集数据阶段，烟气参数信号是由传感器该设计

6、基于虚拟仪器的由上到下感应并采集，再经过信号调理器对信号进行放大调理，此时的信的设计方法，依据系统组成及功能等总号传输在到数据采集卡上，通过模数转换器转换成数字信号进入体需求，将系统分成六个模块包括用户ＰＣ机。系统还满足查询的功能，输入条件即能显示符合条件的数管理模块，数据采集模块，数据处理模据结果。此外，还可以进行添加、删除、修改记录等数据操作。块，数据实时显示模块。为了将各模块确定系统的整体构成和特点后，进行任务划分，系统完成的融合到一起，还需要设计一个主界面来图１监测系统的流程图任务主要包括以下几

7、项：实现各模块的调用。１）系统能够进行烟气参数的信号采集和显示；２．２用户管理模块２）系统能够进行信号分析处理，提供小波降噪；在监测系统中，应保证原始数据的真实性，严格依照规定来３）系统能够对采集的烟气参数信息和用户信息进行保存和设定原始数据超限报警的边界值管理。２．３系统主程序设计１．２数据采集系统硬件设计当用户点击“进入系统”按键时，进入系统的主界面，如图２数据采集系统硬件有ＰＣ机、传感器、信号调理电路和数据所示，共设置了７个按采集卡。ＰＣ机是用来组建虚拟仪器的计算机平台，包括台式电键，分别为参数设

8、置、数脑、笔记本电脑、工业ＰＣ机等；传感器采用ＷＲＮＫ型铠装热电据采集、数据处理、全部偶作为感应元件，它的柔韧性好，耐高温性体现在可以直接测量参数监测、污染参数监的液体，蒸气和固体表面的温度在０～８００℃的范围内，同时具有测、数据查询和退出系热反应所需时间短的优点。为了实现数据的采集，除了利用计算统。点击相应的按键，自机以外，还可以借助对其他测试平台进行软硬件的测量来实现；动弹出对应的子ＶＩ，当从分辨率、精确度、通道数等方面考虑。运算放大器