虚拟仪器应用在馆藏室温湿度监控系统中

　　1 引言

　　我们国家拥有大量的博物馆和图书馆，珍藏着大量价值不菲的文物、书籍和文献资料，馆藏室的温度和湿度直接影响着珍贵的文物、书籍和文献资料的保存时间，因此为了使博物馆和图书馆中的文物、书籍和文献资料保存的时间更久远，有必要对博物馆和图书馆馆藏室的温度和湿度进行严格监控。现有的馆藏室温湿度监控系统大都是基于单片机开发的，而基于单片机开发的馆藏室温湿度监控系统存在着硬件结构与软件编程都很复杂、可扩展性能不强和显示方式单一等问题。随着计算机和现代测控技术的发展，虚拟仪器技术也得到了迅速发展，并在诸多的工程实践领域得到了很好地应用，充分利用普通计算机这个通用而且功能又相当强大的资源，借助于虚拟仪器技术来开发馆藏室温湿度监控系统不失为一个很好的设想。

　　虚拟仪器(简称VI)是具有虚拟面板的PC机仪器，由硬件设备与接口、PC机、设备驱动软件和虚拟仪器面板组成。其中，硬件设备与接口可以是各种以PC机为基础的内置功能卡(如DAQ)、通用接口总线(GPIB)接口卡、串行口和VXI总线仪器接口等，或者其他可程控的外部测试设备;设备驱动软件是直接控制各种可控制硬件接口的驱动程序。虚拟仪器通过低层设备驱动软件与真实的仪器系统进行直接通信，并通过虚拟仪器面板的形式在计算机屏幕上显示真实仪器操作元素相对应的各种控件;虚拟仪器面板应用程序负责对采集来的数据进行数据分析、图像显示、数据存储以及数据打印等操作，面板上的按钮对应各种功能，并伴有动态帮助，这样不仅充分实现单键操作和OSD，而且用户对虚拟仪器面的操作比对真实仪器的操作更为方便。

　　2 设计原理

　　一个具有一定规模的博物馆或图书馆一般是由好几个馆藏室组成的。本设计采用计算机中分时系统中给多任务的各个任务分配时间片的原理，来实现用一台计算机和一个数据卡对多个馆藏室的温度和湿度进行检测与控制。利用数据采集卡中的模拟多路开关实现各个硬件数据通道之间的切换，来达到各个通道分时间片采样和控制的目的。该方法适用于对时间变化不太敏感的参量的控制(如温度和湿度等)。这样可以一定程度地减少监控系统的复杂程度。

　　馆藏室温湿度监控系统的结构如图1所示，温度与湿度等被控参数通过传感器检测后经由数据采集卡送到计算机中，由计算机按照一定的控制算法进行数据处理与显示，处理后输出的控制信号再经数据采集卡送至执行机构空调机与去湿机，达到控制馆藏室温湿度的目的。