2.系統(tǒng)軟件設(shè)計

　　運用虛擬儀器的思想，以NI LabVIEW8.5為開發(fā)平臺，設(shè)計開發(fā)自動檢測與故障診斷軟件（以下簡稱“檢測診斷軟件”），該軟件與系統(tǒng)硬件一起構(gòu)成完整的測試診斷系統(tǒng)。

　　檢測診斷軟件按空調(diào)設(shè)備的三大類試驗內(nèi)容設(shè)計了自動工況模擬、調(diào)溫特性和電參數(shù)特性三個試驗?zāi)K。每個試驗?zāi)K具有選擇被測通道、設(shè)置采樣參數(shù)和處理采集數(shù)據(jù)的功能，使用者可根據(jù)具體試驗項目所測的物理量，選擇采集卡上相應(yīng)的被測通道；通過改變采樣參數(shù)（采樣點數(shù)、采樣頻率）來改善試驗效果；通過LabVIEW8.5中自帶的信號分析、數(shù)學(xué)運算、統(tǒng)計分析等子VI將這些原始數(shù)據(jù)處理轉(zhuǎn)換成實際工程量數(shù)據(jù)，如溫度、壓力、濕度、電壓和電流等，然后與這些參數(shù)的設(shè)計值進(jìn)行比較，如超出閾值界限，則及時以紅燈閃爍的報警形式通知用戶。同時，報警結(jié)果可自動保存到數(shù)據(jù)庫，供故障診斷系統(tǒng)分析。為了完成上述功能，主要需要如下功能模塊：

　　圖4檢測診斷軟件架構(gòu)圖

　　1） 硬件配置與管理模塊：主要完成對硬件的配置與管理，是連接測試系統(tǒng)硬件與軟件的橋梁，

　　2） 硬件自檢模塊：測試系統(tǒng)自身功能的正確性，確保不會因為測試設(shè)備的故障導(dǎo)致產(chǎn)品測試工作失敗。

　　3） 校準(zhǔn)模塊：實現(xiàn)對系統(tǒng)所用硬件的校準(zhǔn)。

　　4） 閾值設(shè)置模塊：主要完成對被測參數(shù)顯示范圍（顯示下限和顯示上限）和報警閾值（報警下限和報警上限）的設(shè)置，為數(shù)據(jù)顯示和故障判斷提供執(zhí)行依據(jù)。

　　5） 信號控制和采集模塊：完成對被測信號的控制和采集。

　　6） 數(shù)據(jù)保存模塊：完成對采集信號的保存。

　　7） 數(shù)據(jù)庫模塊：實現(xiàn)對故障形式和故障狀態(tài)的存儲，并在故障存在的情況下，自動啟動故障診斷系統(tǒng)。

　　8） 數(shù)據(jù)回放模塊：實現(xiàn)對保存數(shù)據(jù)的回放，方便用戶觀察數(shù)據(jù)的變化趨勢。

　　9） 幫助模塊：對整個測試軟件進(jìn)行說明，方便用戶使用。

　　其中硬件配置與管理模塊的界面如圖5所示。它由四個部分組成，分別是任務(wù)管理、配置管理、SCALE管理和設(shè)備管理，其中任務(wù)管理的功能是顯示已配置好的任務(wù)，以及實現(xiàn)對任務(wù)的選定、改名和刪除等操作；配置管理的功能是添加或修改配置，使之滿足測試需求，然后將選定的配置轉(zhuǎn)換為任務(wù)，是實現(xiàn)硬件通道合理配置的主戰(zhàn)場；SCALE管理的功能是實現(xiàn)對測試信號的標(biāo)定，使物理信號以其實際單位（比如：Mpa、m/s等）存儲和顯示，而不是以電信號的單位（比如：V、mA等）存儲和顯示；設(shè)備管理的功能是顯示所有插入的板卡及其在本測試系統(tǒng)的功能信息等。

　　圖5 硬件配置與管理模塊

　　圖6是信號采集和控制的界面。在通道配置之前，對相應(yīng)的硬件進(jìn)行自檢，可確保不會因為測試設(shè)備的故障導(dǎo)致產(chǎn)品測試工作失敗。在進(jìn)行通道配置時，用戶可根據(jù)測試需要，自定義測試信號類型（溫度、濕度、壓力或運行電參數(shù)）和通道數(shù)量，具有很強的通用性和靈活性。

　　圖6 信號采集和控制的界面

　　3. 試驗測試

　　為了驗證本系統(tǒng)的功能是否完全滿足設(shè)計要求，開展了功能測試試驗、平均無故障時間試驗等。在報警和數(shù)據(jù)存儲及回放的功能試驗中，首先通過軟件閾值設(shè)置窗口完成測試參數(shù)報警閾值的設(shè)置，然后人為地改變冷凝器和蒸發(fā)器的進(jìn)風(fēng)溫度，當(dāng)溫度值高于或低于設(shè)置的閾值時，報警燈變亮，溫度的變化曲線則如圖7所示。

　　圖7 冷凝器和蒸發(fā)器溫度變化曲線

　　通過各項測試，證明該系統(tǒng)運行穩(wěn)定，設(shè)置方便，功能齊全，完全滿足項目的技術(shù)要求。

　　三、總結(jié)與展望

　　空調(diào)設(shè)備自動檢測與故障診斷系統(tǒng)主要是通過虛擬儀器技術(shù)對設(shè)備運行參數(shù)進(jìn)行監(jiān)測，給出故障信號及測試數(shù)據(jù)，通過故障診斷系統(tǒng)推理進(jìn)行故障診斷，給出故障模式。該系統(tǒng)功能強大，可以實現(xiàn)對多種信號（溫度、壓力、高電壓、大電流）的控制和測量，對測試數(shù)據(jù)可進(jìn)行實時和離線分析。

　　本套系統(tǒng)已經(jīng)在實際工業(yè)使用，系統(tǒng)運行穩(wěn)定，測試任務(wù)靈活方便，分析模塊功能強大，很好地滿足了對空調(diào)設(shè)備進(jìn)行故障診斷的需求，提高了測試效率。

　　該系統(tǒng)通用性強，在故障診斷行業(yè)具有良好的推廣意義。