基于虚拟仪器的气体浓度检测系统的设计

4.2 数据采集处理模块

　　本文利用采集卡采集的是模拟输入信号，NI公司的数据采集卡对于模拟信号的输入可以分为三种连接形式：差分（Differential），参考地单端（Reference Single-ended RSE），无参考地单端（Non-Reference Single-ended NRSE）[3]。一般数据采集首先要根据实际信号和采集设备对采集卡进行配置，然后才能利用LabVIEW的VI模块进行采集程序的设计。

　　本文中传感器的信号是不与任何地（如大地或建筑物的地）连接的信号，即浮地信号。而且传感器的信号经过调理放大大于1V，所有的信号可以共享一个公共参考点，所以本系统采用参考地单端连接方式，将信号参考点与仪器的模拟输入地连接起来[4]。本系统要采集CO和CO2，以及参考光的信号，所以要用三个通道分别连续的采集数据。将通道配置程序图做成子VI，便于其他程序的调用。

　　通过PCI-6221采集卡直接采集到的是三个通道的数据，为了分别对三个通道的数据进行处理，就需要将三个通道的数据分离开，并分别进行保存。每完成一次完整的采集就将数据保存到数据库，便于历史数据的复查。

　　由于数据分析导致的延迟将会增大数据采集的周期，因此采用了队列的方式，即数据采集循环不间断的采集数据，并将采集到的数据放在队列中，数据分析循环不间断的处理数据。如果分析数据的周期大于采集周期，那么数据将会缓存在队列中，队列只要没有满就不会丢失数据；如果分析数据的周期小于采集周期，那么在队列为空时，数据分析处于等待状态，也不会导致数据的重复分析；当数据采集循环停止时，若队列中还有数据，则数据分析循环也会将剩余的数据全部分析，这样也不会丢失前面采集的数据[5]。

4.3 数据库模块

　　由于LabVIEW本身并不具备数据库访问功能，可以利用LabVIEW用户开发的免费LabVIEW数据库访问工具包LabSQL。LabSQL利用Microsoft ADO以及SQL语言来完成数据库的访问。

　　首先需要在Access中建立一个数据库，然后创建系统数据源名（Systems Data Source Name），在"Windows控制面板-管理工具-数据源（ODBC）"下的数据源管理器可以完成创建，并为数据源选择Microsoft Access Drive(*.mdb)驱动。在弹出的ODBC Microsoft Access Setup对话框中选择已经创建好的Access数据库即可，这样就完成了数据源的建立。在LabVIEW中通过ADO与创建的DSN建立连接来实现对Access数据库的访问了[6]。

　　本系统的数据库访问主要是实现对以往数据的查询，据此来为大气环境污染治理提供参考数据。如图6所示，数据库中是以日期为表记录当天的数据，表中的每条记录记录的是当下检测的时间以及检测得到的CO和CO2气体浓度值。查询的时候先选择数据库，然后选择要查询的日期即表名。查询的时候既可以选择单项查询也可以选择组合查询。例如可以选择查询2008年10月2日16点到16点30分检测到的机动车尾气中CO和CO2的浓度值，操作字段和操作条件设置以后选择组合查询，就可以得到符合条件的数据。

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　图6 数据库模块的前面板图

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　图7 数据库模块的后面板程序图

5 结论

　　本文以LabVIEW软件为平台所开发的机动车尾气浓度检测系统,可以方便的对CO和CO2气体浓度采集与检测,分析得出污染气体的浓度值。操作界面友好，直观明了，非常容易实现操作。LabVIEW本身编程效率高，可以方便快捷的实现软件系统的升级。本系统的检测结果既可以对机动车的性能进行监测评价，也可以为治理大气环境污染提供参考数据，非常适应现代化检测的要求。