[发明专利]一种基于LabVIEW上位机的悬浮物采样装置及方法

摘要

本发明公开一种基于LabVIEW上位机的悬浮物采样装置及方法，装置包括上位机、下位机、悬浮物采集装置和RS485串口通信模块，下位机包括单片机控制模块、数据转换模块、压力传感器测量模块、浊度传感器测量模块和电磁流量计测量模块。上位机通过RS485串口通信模块与下位机各模块连接，实现水下深度、浓度和流量数据的实时采集、传输、显示与保存。上位机通过RS485串口通信模块向下位机发送操作指令，自动控制各部分传感器的数据采集过程和悬浮物采样装置的采样过程，实现对悬浮物样本的自动采样。本发明操作简便、易携带，LabVIEW上位机界面设计合理，避免现有采样装置操作繁琐的问题，提高整个采样过程的自动化程度。

主权项

1.一种基于LabVIEW上位机的悬浮物采样装置进行悬浮物采样的方法，其特征在于，该方法基于悬浮物采样装置实现，所述的该悬浮物采样装置包括LabVIEW上位机(1)、下位机(2)、悬浮物采集仪(3)和RS485串口通信模块，RS485串口通信模块连接LabVIEW上位机(1)与下位机(2)，进行数据传输与指令传输；所述的下位机(2)包括以单片机为控制核心的单片机控制模块(2‑1)、数据采集模块(2‑2)、压力传感器测量模块(2‑3)、浊度传感器测量模块(2‑4)和电磁流量计测量模块(2‑5),各模块之间通过导线连接；所述的数据采集模块(2‑2)为AD转换模块；所述的LabVIEW上位机(1)包括上位机PC与上位机程序界面，搭载用LabVIEW软件编写的上位机程序；所述的上位机PC通过电缆线与下位机(2)连接；所述的上位机程序界面包括波形图表显示窗口、系统参数选择按钮、工作条件选择按钮和控制按钮；所述的悬浮物采集仪(3)内安装压力传感器(3‑1)、浊度传感器(3‑2)和电磁流量计(3‑3)，通过导线与下位机(2)相连；所述的悬浮物采样的方法包括以下步骤：第一步：检查LabVIEW上位机(1)、下位机(2)、悬浮物采集仪(3)和RS485串口通信模块是否正常工作，完成悬浮物样本采集前的各项准备工作；第二步，在LabVIEW上位机界面中设置系统参数和采样条件；所述的系统参数包括串口、波特率、数据位、校验位和停止位；所述的采样条件包括采样时间和采样地点；第三步，运行LabVIEW上位机(1)程序，下位机(2)在水下开始采集数据：压力传感器测量模块(2‑3)采集悬浮物采集仪(3)当前所处的深度；浊度传感器测量模块(2‑4)采集悬浮物采集仪(3)周围水体中悬浮物样本的浓度；电磁流量计测量模块(2‑5)采集悬浮物采集仪(3)上直流抽水泵出水口的流量数据；数据采集模块(2‑2)将上述三部分传感器测量模块采集的数据分别进行AD转换后，由RS485串口通信模块传送至LabVIEW上位机(1)，通过上位机程序界面判断数据是否显示正常，若不正常，排除故障后重复上述步骤；若正常，LabVIEW上位机(1)对接受的数据进行分析，通过上位机程序界面中各个控制按钮向单片机控制模块(2‑1)发送操作命令，通过RS485串口通信模块将操作指令实时地发送给下位机(2)，控制悬浮物采集仪(3)下一步的采样动作；第四步，下放悬浮物采集仪(3)，上位机界面开始记录相应的深度值与浓度值；下放过程中，判断是否满足采样深度要求，若不满足，继续下放悬浮物采集仪(3)；若满足进行第五步；第五步，打开悬浮物采集仪(3)的直流抽水泵，使悬浮物采集仪3处于工作状态，上位机界面开始记录相应流量值；采样装置运行一段时间后，判断是否满足采样时间的要求，若不满足，维持悬浮物采集仪3的工作状态；若满足，进行下一步；第六步，通过RS485串口通信模块将采集到的深度、浓度与流量数据传送至上位机PC；压力传感器测量模块(2‑3)、浊度传感器测量模块(2‑4)和电磁流量计测量模块(2‑5)停止数据测量；第七步：回收悬浮物采集仪(3)，结束悬浮物采样过程。