0、引言
通過設計分布式多傳感器係統．構建一種能滿足傳感器網絡數據處理的信息融合模型，將
帶式輸送機保護控製係統、軟啟動係統、自動張緊係統、故障檢測係統等信息進行融合．利用虛擬儀器開發技術，最終實現帶式輸送機故障監測與保護功能（輸送機跑偏、打滑、超速、斷帶、縱向撕裂、定子超溫等），並將數據級、特征級和決策級3級信息融合思想與智能化虛擬儀器係統的研究相結合，完成虛擬儀器開發研究．
1、係統功能分析及模型設計
LabVIEW提供了可視控件庫、基本信號處理（算法、子VI）庫和硬件驅動程序庫等。采用各種標準化的VI組件．極大地簡化了編程。LabVIEW平台組建儀器的實質是在後台編程連線的同時，在係統中以解釋語言的形式保存了各單元的邏輯關係、計算數據和處理事務，得到相應結果。在編程之前做好詳細的需求分析和計劃能節省係統開發時間．並提高係統的靈活性、可展性、可維護性、可讀性以及代碼可重用性等。
通過充分調研，在考慮係統功能需求、性能需求、環境需求、可靠性需求、安全性需求、用戶界麵需求等諸多因素情況下，設計其主要功能以及參與對象，進行模型設計，如圖l所示。其中，運行維護人員主要完成係統的實時監控、日誌查詢等工作，管理技術專家除完成運行維護人員的工作外．承擔係統配置、外部控製接口設置等工作。
通過了解測試任務，熟悉測試原理並分解到算法層麵，用G開發各個功能分枝，連接各子VI組建完整的測試測量儀器，實現故障報警和自動控製功能。
2、動態監測係統方案設計
2.1動態監測係統原理
動態監測係統主要是由傳感器、信號采集係統、信號處理器係統、狀態顯示係統、驅動及報警係統組成．如圖2所示。傳感器檢測信號，信號采集係統將放大後的信號通過網絡傳輸給信號處理器．信號處理器用控件軟件進行分析．判斷輸送帶運行狀態：在可調範圍內時，驅動控製係統：當出現較大係統極限，係統報警並停機，以防止重大安全事故發生。
2.2動態監測係統流程設計
本文以帶式輸送機為例．介紹動態監測係統流程設計。帶式輸送機糾偏裝置BCCD(Belt ConveyorCorrecting Device)能自動檢測輸送帶跑偏趨勢並隨時進行糾正或報警．使輸送帶始終運行於設定的範圍以內，不偏離機架中心。糾偏辦法較多：通過調心托輥或設計不同結構的托輥係統可以實現糾偏．但糾偏效果不明顯或對輸送帶損害較大：連杆式自動調偏裝置糾偏效果較好，但結構複雜，安裝、調試困難。
根據現場經驗分析，輸送帶跑偏狀況主要分為正常運行狀態、可調跑偏狀態、極限跑偏狀態3種。
(1)正常運行狀態所有傳感器無信號輸出，即跑偏在許可範圍內：
(2)可調跑偏狀態部分傳感器有信號輸出，經過控製軟件判斷為可調跑偏，即發出相應糾偏信號．並驅動BCCD係統，直至跑偏控製在許可範圍內：
(3)極限跑偏狀態部分傳感器有信號輸出，經過控製軟件判斷為極限跑偏．即發出報警，需要緊急停機．以防止重大事故發生。
根據上述需求分析．設計動態監測程序設計流程如圖3所示．
3、虛擬儀器動態監測係統實現
3.1硬件部分
硬件是VI工作的基礎，主要完成對被測信號的采集、調理、傳輸和測量結果的顯示。VI硬件主要由計算機（微處理器、儲存器和顯示器等）、信號調理器、ADC、DAC、數據采集器DAQ (Data Acquisi-tion)等部件組成。
(1)信號采集
傳感器選用E3F-DS5C2duisheshiguangdiankaiguan，tashiyoujiegoushangxianghufenlidanguangzhouxiangduifangzhideyiduifasheqihejieshouqizucheng。fasheqifachudeguangxianzhijiejinrujieshouqi，dangdaishishusongjipaopianshi．輸送帶經過發射器和接收器之間．並且阻斷光線，光電開關就產生了開並信號。
傳感器信號經過預處理才能進行有效而準確的變換．虛擬儀器需專門配置信號調理模塊，實現放大、轉換、濾波作用。
單片機選用AT89C2051．其程序設計包括查詢和通信兩大功能，前者是判斷PB口傳感器電平的高低，後者主要是響應PC軟件請求，並將結果數據發送到計算機。
(2)單片機與計算機的通信
傳感器網絡各節點通過CAN總線控製器SJA1000、收發器82C250等形成實時監控網絡，計算機（上位機）通過串行接口發送數據．由電平轉換電路將RS-232電平轉換成單片機（主控單片機）可以接受電平信號，控製各傳感器節點進行數據采集，各節點采集完成後，通過CAN總線將采集結果傳給主控單片機，由它通過串行通信形式將結果傳遞給上位機．
3.2軟件部分
監測中心是運行維護人員了解帶式輸送機工作狀態的主要渠道．通過對輸送機實時狀態監測和記錄，實現帶式輸送機工作狀態過程控製。監測麵板是人機交互界麵，是維護、管理人員獲取信息的操作窗口，利用LabVIEW虛擬儀器設計平台能設計出一組界麵友好、操作簡單、功能完善的虛擬麵板。
(1)係統軟件結構
係統軟件是根據用戶應用需求，通過調用硬件驅動程序在虛擬儀器開發環境下編寫的軟件。主要包括儀器麵板控製、儀器驅動、1/0接口和數據分析處理4個部分。係統軟件結構如圖4所示。
(2)數據采集與係統配置
數據采集模塊是帶式輸送機動態監測係統的子模塊，根據所選數據采集卡．編寫數據采集模塊程序．實現對采集通道等參數的設置．並通過對采集的參數分析，完成實時監測工作：
(3)報警與控製設置
帶式輸送機動態監測的子模塊包括輸送帶的工作狀態、托輥工作狀態等，當輸送帶的跑偏及托輥工作狀態在可調範圍內．根據數據采集分析結果，自動報警和實現控製功能：
(4)日誌查詢
主要用於維護、管理人員用來查詢曆史信息．主要包括：係統運行信息、傳感器數據采集信息、值班記錄等，
4、結語
本文對帶式輸送機運行狀態監測的虛擬儀器進行設計。主要工作包括：帶式輸送機動態監測功能分析與模型設計：以帶式輸送機跑偏監測為例．設計動態監測技術方案．實現程序設計：完成虛擬儀器的硬件選型、虛擬麵板設計。將多源信息融合技術與智能虛擬儀器係統研究相結合．完(wan)成(cheng)虛(xu)擬(ni)儀(yi)器(qi)開(kai)發(fa)研(yan)究(jiu)工(gong)作(zuo)。長(chang)距(ju)離(li)帶(dai)式(shi)輸(shu)送(song)機(ji)的(de)動(dong)態(tai)監(jian)測(ce)采(cai)用(yong)虛(xu)擬(ni)儀(yi)器(qi)技(ji)術(shu)將(jiang)極(ji)大(da)地(di)提(ti)升(sheng)其(qi)自(zi)動(dong)監(jian)測(ce)與(yu)控(kong)製(zhi)技(ji)術(shu)含(han)量(liang)，有(you)較(jiao)好(hao)的(de)應(ying)用(yong)前(qian)景(jing)。
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