3-80  基于虚拟仪器的网络化光能量测量系统

王晓东

在通常情况下，为了避免强光源对人员的伤害，对强光源的能量测量，往往必须实现人员撤离，对能量测量装置需要在测量前设定好相关参数，一旦设定后，只有等待这次出光后到下次出光前，再进行修改，且所得到的数据必须手工抄录，不利于存档。有的能量测量装置即便带有相关的软件，但多是单机版本且基本上以实现数据的显示为主，无法实现对数据的灵活采样、及时保存，对满足测量的需求相差甚远。即便是国外产的能量测量设备也存在一些不适合本地要求的功能缺陷。

用传统设备携带的串行通讯接口，可以很方便的和计算机进行数据通讯，再辅之于高性能的图形化软件LabVIEW，通过合理的编程，就可以得到一个优秀的虚拟能量卡计。这样在不舍去原有设备的基础上，完成的设备升级，不但节约了成本，而且提高了设备的性能、极大的改善了人员的工作环境。

测控系统的软件结构主要由以下几部分组成：(1)数据采集模块；(2)仪器控制模块；(3)通讯模块；(4)数据分析和处理模块。各个模块之间是相互独立的。这对于软件的设计和日后升级调整都是有利的。保证了各个模块开发的独立性。数据采集模块主要负责对数据和相关信号的采集；仪器控制模块主要负责对串口设备的的控制；数据分析和处理模块主要负责对被测量数据的分析和处理；通讯模块负责在远程控制下对不同计算机之间的数据交换和通讯。

在系统中使用VISA进行数据采集。LabVIEW支持的设备接口类型很多，包括：VISA的I/O软件库的源程序是唯一的，与其操作系统及编程语言无关。只是提供了补贴形式的API文件作为系统的引出，这为编程提供了很多的灵活性和通用性。

在网络通讯模块中，使用LabVIEW中的DATASOCKET进行数据交换。DATASOCKET是一个独立运行的程序，其主要功能是设置服务器可连接的客户程序的最大数目和可创建的数据项的最大数目，创建用户组和用户，设置用户创建数据项和读写数据的权限。未经授权的客户不能创建和读写数据。默认的客户端是测控装置的网络名。这样不但可以方便的完成数据在网络中的传递，还可以很容易实现C/S和B/S两种模式下的系统网络结构。

在系统中将所采集到的数据放到本地SQL数据库中，完成数据的存档。LabVIEW本身不具有数据库访问功能。但有两种方式可以解决这个问题：(1) 利用NI公司的附加工具包LabVIEW SQL Toolkit进行数据库访问。但价格昂贵，对一般用户而言，是不能承受的；(2) 利用LabVIEW的ActiveX功能，调用Microsoft ADO控件，利用SQL语言实现数据库的访问。利用这种方式进行数据库的访问需要用户对ADO控件和SQL语言有深入的了解，并且需要从底层进行复杂的编程才能实现。

利用LabVIEW对设备进行软升级，使新的虚拟设备具有更为强大、实用的功能。实践证明，在科研、生产中合理的利用LabVIEW的虚拟仪器技术，不仅可以加快开发的速度，还可以十分方便的对测控设备进行智能化的升级，满足更高的要求。