行業(yè)：環(huán)境
應(yīng)用需求：為了滿足社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的要求，環(huán)境保護(hù)受到越來(lái)越多的重視。以現(xiàn)代測(cè)量技術(shù)為基礎(chǔ)的環(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù)可對(duì)各種環(huán)境參數(shù)進(jìn)行測(cè)量與分析，是研究環(huán)境質(zhì)量變化趨勢(shì)的重要手段和環(huán)境保護(hù)的基礎(chǔ)。
面臨的挑戰(zhàn)：環(huán)境監(jiān)測(cè)要求系統(tǒng)能夠在戶外較惡劣環(huán)境下監(jiān)測(cè)多種環(huán)境參量，包括氣象、振動(dòng)、噪聲、電磁場(chǎng)、圖像等，主要應(yīng)用領(lǐng)域包括人居環(huán)境監(jiān)測(cè)、結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)以及節(jié)能減排項(xiàng)目監(jiān)測(cè)，需采用分布式結(jié)構(gòu)。
解決方案：采用現(xiàn)成可用的硬件平臺(tái)NI CompactRIO，其豐富的I/O借口可以與傳感器連接，獲取多種物理信號(hào)，結(jié)合LabVIEW以及聚星的CompactRIO數(shù)據(jù)采集軟件架構(gòu)，可以快速建立起各種分布式監(jiān)測(cè)系統(tǒng)并可以方便地進(jìn)行系統(tǒng)擴(kuò)展。
完整案例分析
系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及主要特點(diǎn) 環(huán)境監(jiān)測(cè)起步包基于NI的嵌入式硬件平臺(tái)CompactRIO和圖形化設(shè)計(jì)平臺(tái)LabVIWE開發(fā)而成，起步包結(jié)構(gòu)如圖1所示。 各種環(huán)境參量通過相應(yīng)的傳感器轉(zhuǎn)化為電信號(hào)，電信號(hào)通過C系列模塊輸入到CompactRIO中，CompactRIO對(duì)采集到的原始信號(hào)進(jìn)行處理，并將處理后的數(shù)據(jù)通過路由器發(fā)送到監(jiān)控端以及網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器。監(jiān)控端通過TCP/IP協(xié)議與CompactRIO通信，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)顯示以及控制命令的發(fā)送。瀏覽端用戶通過網(wǎng)頁(yè)瀏覽器訪問服務(wù)器中的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的網(wǎng)絡(luò)共享和歷史數(shù)據(jù)分析。 環(huán)境監(jiān)測(cè)起步包的主要特點(diǎn)有： 1.自定義的FPGA模塊和豐富的I/O模塊，能夠與幾乎所有的傳感器進(jìn)行方便的連接； 2.模塊化的軟件結(jié)構(gòu)，能夠輕松地實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的維護(hù)與升級(jí)； 3.采用WIFI和3G技術(shù)，實(shí)現(xiàn)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的無(wú)線傳輸，有利于分布式監(jiān)測(cè)和數(shù)據(jù)管理。 監(jiān)測(cè)項(xiàng)目 環(huán)境監(jiān)測(cè)起步包的監(jiān)測(cè)項(xiàng)目如下：
| 應(yīng)用領(lǐng)域 監(jiān)測(cè)項(xiàng)目 | 人居環(huán)境監(jiān)測(cè) | 結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè) | 節(jié)能減排監(jiān)測(cè) |
| 氣象——風(fēng)向、風(fēng)速、溫濕度、氣壓、雨量 | ● | ● | ● |
| 振動(dòng)——高低頻振動(dòng)（結(jié)構(gòu)、地震） | ● |
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