摘 要

Abstract II

第1章 绪论 1

1.1选题背景及意义 1

1.2国内外研究现状 1

1.3本文研究主要内容 2

第2章 监测系统硬件选型 3

2.1监测对象 3

2.2传感器选型 4

2.3采集卡选型 5

2.4监测系统组成 6

2.5本章小结 7

第3章 监测系统软件开发 8

3.1 LabVIEW开发平台 8

3.1.1 LabVIEW软件 8

3.1.2 DAQ采集技术 8

3.1.3数据存储技术 9

3.1.4串口通信技术 10

3.2 监测软件程序框架 10

3.3 参数采集与显示 11

3.4 串口通讯开发 12

3.5主界面设计 13

3.6登录界面设计 14

3.7本章小结 16

第4章 监测系统软件功能验证 17

4.1试验信号仿真 17

4.2系统显示模块功能验证 17

4.3系统文件存储功能验证 18

4.4本章小结 19

第5章 总结与展望 21

5.1总结 21

5.2展望 21

致 谢 22

参考文献 23

摘 要

柴油机有着热效率高、比功率大和易起动等特点，被广泛应用于船舶、汽车、发电机组、机车及工程机械等领域，随着科学技术的发展，研究人员都致力于柴油机相关技术的研究，使之性能不断改善，研究中需要对柴油机参数的设定和不同工况的运行，造成了需要进行大量的实验，实验数据的分析和记录，所以开发柴油机台架的性能参数监测系统，实现台架数据的监测和记录，对柴油机性能研究提供了一定的技术支持，所以开发柴油机性能参数的监测系统是非常有意义的。

本文以MAN 16/24船用中速柴油机为对象，根据监测信号类型和特征完成了监测系统的传感器和数据采集卡的选型利用LabVIEW软件设计柴油机实验台架25路性能参数的采集、显示和储存，通过仿真的实验数据的设定与监测系统的监测的参数进行对比，验证了监测系统的功能性。

关键词：虚拟仪器；柴油机性能；监测

Abstract

Diesel engine with high thermal efficiency, high power and the advantages of the starter, is widely used in ships, automobiles, generator sets, motorcycles and engineering machinery and other fields, with the development of science and technology, many researchers are committed to the research of diesel engine technology, to constantly improve and enhance performance, the need in the research on diesel engine parameter setting and the operation of the different working conditions, caused a lot of experiments and the analysis of experimental data and records, so the development of performance parameters of the monitoring system of diesel engine test bench, the bench data monitor and record, on diesel engine performance study provides technical support, so it is meaningful to have to develop the monitoring system of diesel engine performance parameters.

Based on 16/24 MAN Marine medium speed diesel engine as an object, according to the monitoring signal types and characteristics of completed the monitoring system of sensors and data acquisition card using LabVIEW software design in the selection of diesel engine test bench 24 road performance parameters of the acquisition, display and storage, through the experiment of simulation data set and comparing the parameters of the monitoring system of monitoring, the functionality of the monitoring system is verified.

Key words: Virtual instrument; The diesel engine performance; Monitoring

第1章 绪论

1.1选题背景及意义

柴油机有着热效率高、比功率大和易起动等特点，被广泛应用于船舶、汽车、发电机组、机车及工程机械等领域，随着科学技术的发展，许多的研究人员都致力于柴油机相关技术的研究，使之性能不断改善，研究中需要对柴油机参数的设定和不同工况的运行，造成了需要进行大量的实验，实验数据的分析和记录，所以开发柴油机台架的性能参数监测系统，实现台架数据的监测和记录，对柴油机性能研究提供了一定的技术支持，所以开发柴油机性能参数的监测系统是非常有意义的。

1.2国内外研究现状

分布式的数据采集系统己经在国内外的各个领域得到了非常广泛的应用。它主要是通过分布广泛的数据采集器和微型计算机组成。英国Schlumberger公司生产的IMP3595，是一种用于工业环境和其他各种恶劣条件下的多通道、慢变化的模拟信号实时连续采集和各种开关量信号的输入和输出，从而能够实现对工业现场中各种数据的采集和控制[^[1]]。

国外研究现状：数据采集系统主要分为两种模式，第一种是并行总线模式，该模式己经在模块化、高速化和即插即用上得到了很大的进展，典型的系统有VX工总线系统、PCI总线系统、PX工总线系统等，采样的速率已经达到了100MSp/s[^[2]]。数据总线宽度己经达到了32位。另外一种是串行总线模式，串行总线数据采集系统通过RS232, RS485、电力载波、无线通信和光纤通信等模式，达到了可靠性与通信速率不断提高的结果，极大的促进了其向分布式系统结构和智能化结构不断的发展。[^[3]]总线技术不断更新完善，己经在工业现场数据采集和控制等众多的领域得到了广泛的应用。

日本渊野公司开发了发动机台架试验系统，该系统采用计算机集中控制的方式，实现了各种测试参数的实时采集目的，同时能够实现数据处理、特性曲线绘制等功能。德国Red-ant measurement technologies and services(红蚂蚁测量技术和服务)研制出了一种能够对发动机状态进行实时监测的产品MIG16 SFE，该产品通过对发动机各个工况进行运行，在第一次运行时，各个工况发动机振动信号的RMS界限值通过统计的方法来实现自动产生，在之后的监测过程中，一旦发动机振动信号RMS值超过之前运行时产生的限值，产品就会发生自动报警，同时关闭台架设备，达到了保护试验台架的目的。