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基于LabVIEW的矿井提升载荷在线监测系统的开题报告一、选题背景矿井提升操作是煤矿生产中不可或缺的一环，其保障了煤矿生产的顺利进行。
但矿井提升过程中的载荷波动和不稳定性对提升装置的安全运行造成了很大的安全隐患。
因此，研究一种可以在线监测矿井提升载荷的系统具有现实意义和应用价值。
LabVIEW为一种面向工程专业应用的开发平台，在传感器数据采集和处理方面可以快速实现。
因此，本文将基于LabVIEW开发一款矿井提升载荷在线监测系统，以实现矿井提升过程中载荷的实时监测。
二、研究内容1. 系统设计：本文设计一款集传感器数据采集、数据处理、数据分析等多个功能于一体的矿井提升载荷在线监测系统。
2. 传感器选择：结合矿井提升载荷监测的实际需求，本文将选取合适的传感器对载荷进行测量。
3. 数据采集与处理：利用LabVIEW平台，对传感器采集的载荷数据进行实时采集、处理和分析。
4. 数据分析：根据矿井提升载荷的实际运行情况，对实时采集的载荷数据进行分析和处理，以提高对载荷运行的准确性和敏感性，并实现载荷的趋势预测和异常检测。
5. 系统测试与评价：基于实际矿井提升数据，对所设计系统进行测试与评价，验证其在实际应用中的可行性和优越性。
三、研究价值本文将基于LabVIEW平台设计一款实用、高效的矿井提升载荷在线监测系统，具有以下研究价值：1. 实现了对矿井提升载荷的实时监测，提高了载荷的安全性；2. 可以提高对载荷运行状态的准确性和敏感性，并实现载荷的趋势预测和异常检测；3. 对于煤矿行业提高生产效率和保障生产安全具有重要意义和现实应用价值；4. 为基于LabVIEW平台开发其它工程领域的监测系统提供一定的参考和借鉴价值。
四、研究计划1. 阅读相关文献，确定研究方向与内容。
2. 选取合适的传感器对载荷进行实时监测，搭建数据采集与处理平台。
3. 综合考虑数据采集与处理的实际需求，对系统进行设计，并实现数据采集与处理功能。
基于LabVIEW的仪器自动化监控系统设计与实现随着科技的不断发展，仪器设备在各行各业中扮演着越来越重要的角色。
为了提高工作效率和准确性，我们需要一种自动化的仪器监控系统来实时监测仪器设备的状态，并能够迅速响应异常情况。
而基于LabVIEW的仪器自动化监控系统正是为了满足这一需求而设计和实现的。
LabVIEW是一款基于图形化编程语言的开发环境，它具有直观、可视化的特点，使得用户能够快速开发各种类型的测量和控制应用。
利用LabVIEW，我们可以轻松地设计和实现仪器自动化监控系统，并通过数据采集、处理、分析和可视化等功能，实现对仪器设备的实时监控。
首先，我们需要明确系统的功能需求。
通常情况下，仪器自动化监控系统应该具备以下功能：1. 实时监测仪器设备状态：通过传感器、数据采集卡等设备，实时采集仪器设备的各种参数，比如温度、湿度、压力等。
这些数据将作为监控系统的输入，用于判断仪器设备是否正常工作。
2. 异常报警和处理：当仪器设备发生异常时，监控系统应该及时发出警报，并采取相应的措施进行处理。
比如，如果温度超过设定的范围，系统应该立即通知操作人员，或者自动采取控制措施调整温度。
3. 数据记录和分析：监控系统应该能够将仪器设备的工作数据记录下来，并提供数据分析和报告功能，帮助用户了解仪器设备的工作情况以及发现潜在的问题。
这对于仪器设备的维护和改进非常重要。
4. 跨平台支持和远程访问：监控系统应该支持跨多个平台，比如Windows、Linux等，以便用户可以在不同的操作系统上使用。
同时，系统还应该支持远程访问，使得用户可以在远程地点监控和操作仪器设备。
在明确系统功能需求后，我们就可以开始设计和实现基于LabVIEW的仪器自动化监控系统了。
首先，我们需要根据实际情况选择合适的硬件设备，比如传感器、数据采集卡等，用于采集仪器设备的各种参数。
LabVIEW支持与多种硬件设备的通信，并提供了一系列的函数和工具包来实现数据采集。
基于LabView的煤矿安全监控系统软件设计摘要：在本文中，我们提出了一种基于LabView的煤矿安全监控系统软件设计方法。
该方法是通过使用LabVIEW软件，编程实现一系列检测和运算操作，以检测和分析煤矿在矿井中的实时变化，并针对变化提供预警和相应的动作，从而实现安全监控的目的。
关键词： LabView；安全监控系统；煤矿；编程正文：煤矿安全监控系统一直是工业界关注的焦点之一，尤其在矿井安全领域，一种实现煤矿安全监控的技术和软件设计方法至关重要。
本文介绍了一种基于LabVIEW软件的煤矿安全监控软件设计方法。
在软件设计过程中，首先使用LabVIEW编写一系列程序，对煤矿在矿井中实时变化进行检测和分析，并根据变化提出预警及其相应措施，从而实现安全监控的目的。
LabView编程语言具有面向对象的特性，可以有效地将实时信息传递给煤矿安全监控系统。
其次，本文还提出了一些软件设计思路，以实现安全监控系统的功能。
最后，我们还提出了一些建议和改进措施，以提高煤矿安全监控系统的可靠性和实用性。
为了实现安全监控功能，软件设计中使用的LabView语言非常重要。
LabView拥有声明性、可编程和逻辑思维编程环境，方便程序设计人员快速开发、调试和实现安全监控系统功能。
因此，基于LabView的软件编程可以大大提高安全监控系统的可靠性和实用性。
此外，为了实现安全的监控功能，该软件设计过程中，还可以结合高精度数据采集和运算技术，给出煤矿在矿井中实时变化的数据，并通过该数据对安全隐患提出预警及相应的应急处理措施，以期达到安全监控的目的。
本文还对在数据分析、信息存储等环节，使用到的技术进行了细致探讨。
此外，软件设计中还必须考虑系统的可靠性和实用性，包括用户界面设计、系统安全性、系统备份和恢复等。
在此基础上，系统可以利用多媒体技术，如图文、图形和语音等，将已经收集的数据以图形的方式展现出来，以便于监控人员快速把握煤矿安全状况，从而做出正确的应急处理措施。
煤矿井下工作环境恶劣,瓦斯、地下水等自然灾害频发,煤矿的安全生产多年来一直是国内外关注的焦点,国内外科研人员对于煤矿安全监控系统的研究和研制工作也一直在如火如荼地进行中。
由于煤矿安全监控系统所涉及的仪器多数都是新仪器,这就使得煤矿安全监控系统面临着开发周期长、测试效率低等问题[1-2]。
由美国国家仪器有限公司(以下简称“NI 公司”)提出的虚拟仪器技术,很好地解决了以上问题[3]。
它推出的图形化编程语言———LabVIEW ,提供了很多外观与传统仪器类似的控件,采用数据流编程方式,在程序界面设计、编写代码和实现功能等方面都采用了图形化方式,被广泛应用于航空、汽车、通信和过程控制等领域[4-5]。
笔者研究了一种基于LabVIEW 的煤矿安全监控系统,它很好地解决了开发成本高、测试效率低、系统开发时间长等几个关键问题,同时它还具备远程控制、数据采集、数据分析等功能。
1系统总体结构设计基于LabVIEW 的煤矿安全监控系统总体结构图,见图1。
该系统主要由无线传感器网络节点、中继站、上位机等部分组成。
无线传感器网络节点主要完成数据的采集和存储,并将采集的数据导入ARM 处理器,由ARM 处理器控制将数据由WiFi 无线模块发送给中继站。
为了保证该测控平台适应无线远距离传输,课题选用无线AP 作为中继站保证数据正确可靠的远距离传输方式。
接收端中继站将接收到的数据通过无线网口传回上位机,上位机由基于LabVIEW 的测控软件来对数据进行读取、处理等相关操作[6]基于LabVIEW 的煤矿安全监控系统在工作时,首先是在上位机LabVIEW 软件的控制下进行自检,待自检完成后,通过LabVIEW 软件对无线传感器网络节点中的采集系统进行相关参数设置,然后让无线传感器网络节点处于待触发状态。
当井下环境参数发生变化时,位于井下的无线传感器网络节点基于LabVIEW 的煤矿安全监控系统设计与实现李国荣收稿日期:2013-08-19;修回日期:2013-11-20作者简介:李国荣(1983-),男,山西五寨人,助理工程师,主要从事煤矿调度管理及煤矿安全管理研究,E-ma il :383662897@ 。
实用技术总第204期d o i ： 10. 3969/j . issn . 1005 - 2798. 2016.08.015基于LabVIEW 的KJ 95N 矿丼监测监控系统卖践模拟教学平台的设计幵发张丽军(潞安集团古城煤矿建管处，山西长治046100)摘要:通过改变传统的教学方式,结合监测监控系统系统的维护现场，将现场实物直观准确地在基于编程软件LabVIEW 虚拟仪器技术的的K J 95N 型矿井监测监控系统模拟实践教学平台中以组态图的形式展 现出来，并模拟系统的运行状况，有效地提高了教学质量和教学效果,在有限的时间里最大程度上提高了 维护人员的业务能力和技术水平，极大的方便和适应了监测监控系统教学需要。
同时也分析了平台的优 势与不足。
关键词:LabVIEW ;矿井监测监控系统;模拟教学平台中图分类号:T D 76 文献标识码：B 文章编号= 1005-2798(2016)08-0032-031矿井监测监控系统教学的重要性我国煤炭资源丰富，但开采条件复杂，自然灾害严重，造成近几年矿井安全事故特别是瓦斯事故的 发生率居高不下。
为保障煤矿的安全生产，除进一 步加强煤矿安全管理意识外，关键是建立和使用维 护好煤矿井下安全监测监控系统，形成煤矿可靠的 安全预警机制和事故防范机制。
煤矿六大系统中的安全监测监控系统是传感器 技术、信息传输技术、计算机应用技术、电气防爆技 术和控制技术等多种技术在矿井安全生产监控领域 应用的产物，对保障煤矿安全生产具有十分重要的 作用。
如此对系统的日常维护管理，显得尤为重要。
同时，对于“管理、装备、培训”三并重原则的硬要求 来说，监测监控系统从业人员的业务能力和技术水 平，直接影响了监测监控系统的日常维护质量和稳 定运行状态。
然而在对系统维护人员进行教学培训 讲授相关系统功能时，把理论和现场结合起来以更 有效的方式让学员理解掌握是一种非常有效的教学 方法，但是复杂笨重的现场设备由于携带搬运不方 便，并且即使搬运到现场，复杂的连接组装过程很多 时候令教学人员不得不减少甚至忽略对现场的结合 应用，如果完全在现场教学，一是时间内只能看到系 统结构的一部分，不能在宏观上形成对系统架构的 整体学习，这样教学的效果就会大打折扣，只能让学 员望而生畏，起不到教学的作用，达不到教学的目 的，维护人员的技术水平就得不到提高。
技 术 创 新1 系统组成矿井提升设备的主要组成部分是:提升容器,提升钢绳,提升机,天轮和井架以及装卸附属装置等。
以多绳摩擦式提升机为例,直流传动多绳摩擦式矿井提升系统主要由制动系统、机械传动系统、润滑系统、观测和操作系统、拖动控制和自动保护系统、外加辅助部分等构成。
矿用提升机在运行过程中随着速度和运行状态的改变,很多参数随之变化,这些参数的变化能够反应出提升机的实时状态,所以这些参数需要采集后送往微处理器进行处理。
微处理器再将采集的参数送往上位机,最后由上位机进行处理和显示。
根据实际情况,整个系统可分为硬件和软件两部分,其中硬件部分包括信号采集和控制器模块,控制器模块和信号采集模块即输入输出模块;在硬件系统中传感器和微处理器把设备运行参数送到信号采集模块,并存储在存储器中。
微处理器与上位工控机之间通过RS485总线连接,通过通信地址设置,上位机就可以读取控制器中的数据。
软件部分包括上位机软件和控制器模块专用配置软件。
在上位机中读取的数据,通过进一步的运算处理即可显示。
上位机软件中包括主监控画面、报警提示画面、故障记录等,其中主画面显示提升机罐笼和电机运行的模拟画面、各项重要参数显示以及运行曲线等。
2 矿用提升机在线监测系统的硬件设计2.1矿用提升机在线监测系统的硬件结构依据井下实际情况,由压力传感器等各类传感器组成检测装置。
主要由控制系统进行工作的C P U、为整个检测装置的各器件提供电源的电源模块、收集检测信息的传感器以及实现硬件部分与上位机实现通信的RS485总线部分等。
提升机运行状态实时监测的信号包括:提升容器的位置;提升速度;电机温度;电机电压;电机电流;主轴承温度等。
2.2硬件设计的关键技术在实现基于RS485总线的远程监测过程中,需要研究以下几个关键问题:数据的采集、数据远程实时传输、监测信息的获取、故障诊断技术的问题。
(1)数据的实时采集。
系统能否实时、准确的采集状态参数的数据关系到整个系统的可靠性和稳定性,信号数据的采集由数据采集系统完成。
摘要本监控系统主要采用虚拟仪器的思想，结合计算机的结构特点，提出了一种以计算机为平台，基于LabVIEW的监控系统，它是以采集目标源信息，采集输入到信号分析模块经过判断来确定系统是否稳定的一种监控手段。
在本监控系统主要流程是数据采集输入、输出、信号分析、判断、结果显示。
在本程序中将采集到的数据输入到信号分析模块分析判断最后输出显示。
实验结果表明：系统能正确的接收采集的数据和显示数据，并判断系统数据是否正常，可以应用于该范围内的一般系统监控，也可以用于其它一些接收数据接近的系统当中，此方法生成的监控软件交互性好，性价比高，且实现简单，还可以根据不同的系统对程序进行修改，以满足系统的需要，为低成本构建数据采集提供了一种思路。
在LabVIEW环境中实现了对测试系统的监测和控制。
关键词：LabVIEW、数据采集、FOR循环、while循环、信号分析。
The abstractThe control system is mainly based on virtual instruments, and combining the features of the structure of the computer, a computer as a platform, LabVIEW-based monitoring system, which is based on source information collection target, Acquisition of input signal analysis module judgment to determine whether the stability of supervision. In the main control system data acquisition process is input and output, signal analysis, judgment, the results showed. In this procedure will be collected data input to the signal analysis module, analysis showed that the final output. Experimental results show : The system can correct the reception of data acquisition and display data, and data to judge whether it is normal, can be used within the scope of the general system monitoring, and can also be used for other data close to the receiving system, This method of generating interactive control software, and high performance-price ratio, very easy to realize. also under different systems of modifying the program to meet the needs of Construction of low-cost data acquisition with a new idea. In LabVIEW environment to achieve the right test system monitoring and control.Keywords : LabVIEW, data acquisition, FOR cycle while loops, the signal analysis目录摘要 (1)The abstract (2)引言 (3)La bVIEW简介： (3)第一章绪论 (5)1．1 虚拟仪器简介： (5)1.2本次设计的主要内容 (6)第二章程序结构 (8)2.1循环结构 (8)2.1.1 While循环 (8)2.1.2 F or循环 (10)2.2分支结构 (13)2.3顺序结构 (14)2.3.1平铺顺序结构 (14)2.4公式节点 (15)第三章图形显示 (16)3．1 概述 (16)3．2 Graph控件 (17)3．3 Chart的独有控件 (18)3.4 XY图形控件（XY Graph） (20)3．5 强度图形控件（Intensity Graph） (21)3.6 数字波形图控件（Digital Waveform Graph） (21)第四章数据采集 (23)4．1数据采集基础 (23)4.1.1数据采集系统的构成 (23)4.1.2信号调理 (24)4.1.3测量系统的连接方式 (25)4．2采样定理的应用 (27)4．3模入VI的组织与简介 (30)4.3.1传统DAQ VI分为类简介 (30)4.4 DAQ波形模入 (31)4.4.1使用易用函数进行波形采集 (31)4.4.2 使用中级模入VI进行波形采集 (32)4．5 DAQ连续模入 (32)4．6 DAQ 波形模入 (34)4.6.1 DAQ连续模出与周期信号的连续模出 (35)4.6.2模拟边沿触发 (36)4．7模入、模出的并行安排 (37)第五章信号处理与分析 (38)5．1 概述 (38)5．2 信号的产生 (40)5．3 标准频率 (43)5．4 数字信号处理 (43)5.4.1 FFT变换 (43)5.4.2 窗函数 (46)5.4.3 谐波失真与频谱分析 (48)5．5 数字滤波 (51)5.6 曲线拟合 (56)第六章结束语 (59)参考文献 (60)致谢 (61)附图 (61)引言在现代仪器系统中，计算机已经与仪器结合得非常紧密，已成为整个系统的核心，许多传统仪器正在逐渐被计算机部分、甚至全部取代。
