虚拟仪器+网络实现温室测控系统

1 引言

　虚拟仪器技术与网络技术的融合，使虚拟仪器系统更加突破了传统的测量理念，使测量数据得到了真正意义上的共享，使远程测量得以实现。传统的温室测控系统往往在现场操作，对温室监测受到地域的限制，为此我们利用虚拟仪器技术设计了网络化温室测控系统，使远程客户端通过局域网或Internet也能对温室进行监测和控制，从而实现了真正意义上的虚拟仪器。

　　2 网络化虚拟仪器技术

　　网络化虚拟仪器也称为虚拟仪器网络化[1]，其一般特征是指将虚拟仪器、昂贵的外部设备、被测试点以及数据库等资源纳入网络，实现资源共享，共同完成测试任务。使用网络化虚拟仪器，人们可以在任何地点、任何时间获得测量信息或数据。网络化的虚拟仪器也适合异地或远程监测、数据采集、故障检测、报警等。

　　网络化虚拟仪器将传统仪器由单台计算机实现的三大功能：数据采集、数据分析以及图形化显示分开处理，分别使用独立的硬件模块实现传统仪器的三大功能，以网线相连接，测试网络的功能将远远大于系统中各部分的独立功能。根据具体的工程实践需要，可以构成各种样式的网络化虚拟仪器。

　　网络化虚拟仪器由以下几部分组成：网络操作系统、虚拟仪器(有网络测试功能)、分散的I/O系统模块、数据采集卡和控制器。目前通用的虚拟仪器平台通常具有很多网络方面的功能，这样使得建立网络虚拟仪器更加容易和方便，而不必去学习复杂的TCP/IP传输协议。随着测试系统越来越庞大，测试节点或PC机的分布广泛，需要分散的I/O系统模块。此类系统模块提供3种类型的元件：I/O模块、接线座、网络模块，为工业检测和控制应用提供了最经济的解决策略。用户可以通过以太网将这些模块集成到已有的虚拟仪器系统中或与RS-232, RS-485等串行设备通信连接。网络测试中的数据采集卡( DAQ)必须带有远端数据设备访问的驱动软件(RDA)，这样才能实现在网络上的资源共享。网络测试中所使用的仪器必须是带有网络功能的控制器，即GPIB-ENET。

　　3 系统构成

　　3.1系统的硬件配置

　　网络化温室测控系统硬件由温度传感器、湿度传感器、光照传感器、数据采集板、集线器、Datasocket服务器和远程计算机等构成。如图1所示。其中温度传感器选用 JWSL温度变送器，湿度传感器为JWSL湿度变送器，光照传感器选用北京昆仑海岸传感技术中心生产的ZD-VB照度变送器，数据采集板选择了美国NI公司生产的插入式数据采集板PCI6024E。

　　图1 系统硬件结构图

　　本系统用温度传感器、湿度传感器和光照传感器对温室内的实时数据进行采集并传送给PCI6024E数据采集板，并由其将采集的电信号数据转换为计算机可以识别的数字信号，进入预先编制好的实时数据分析处理程序，实现数据的采集、显示、实时传送和分析，同时利用以太网接口，通过通讯和数据发布模块，实现与其他分析系统或网络的互联。