2.系統軟件設計

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

　　檢測診斷軟件按空調設備的三大類試驗內容設計了自動工況模擬、調溫特性和電參數特性三個試驗模塊。每個試驗模塊具有選擇被測通道、設置采樣參數和處理采集數據的功能，使用者可根據具體試驗項目所測的物理量，選擇采集卡上相應的被測通道；通過改變采樣參數（采樣點數、采樣頻率）來改善試驗效果；通過LabVIEW8.5中自帶的信號分析、數學運算、統計分析等子VI將這些原始數據處理轉換成實際工程量數據，如溫度、壓力、濕度、電壓和電流等，然后與這些參數的設計值進行比較，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，報警結果可自動保存到數據庫，供故障診斷系統分析。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，是連接測試系統硬件與軟件的橋梁，

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

　　3） 校準模塊：實現對系統所用硬件的校準。

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

　　5） 信號控制和采集模塊：完成對被測信號的控制和采集。

　　6） 數據保存模塊：完成對采集信號的保存。

　　7） 數據庫模塊：實現對故障形式和故障狀態的存儲，并在故障存在的情況下，自動啟動故障診斷系統。

　　8） 數據回放模塊：實現對保存數據的回放，方便用戶觀察數據的變化趨勢。

　　9） 幫助模塊：對整個測試軟件進行說明，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，分別是任務管理、配置管理、SCALE管理和設備管理，其中任務管理的功能是顯示已配置好的任務，以及實現對任務的選定、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換為任務，是實現硬件通道合理配置的主戰場；SCALE管理的功能是實現對測試信號的標定，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；設備管理的功能是顯示所有插入的板卡及其在本測試系統的功能信息等。

　　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，對相應的硬件進行自檢，可確保不會因為測試設備的故障導致產品測試工作失敗。在進行通道配置時，用戶可根據測試需要，自定義測試信號類型（溫度、濕度、壓力或運行電參數）和通道數量，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

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

　　圖7 冷凝器和蒸發器溫度變化曲線

　　通過各項測試，證明該系統運行穩定，設置方便，功能齊全，完全滿足項目的技術要求。

　　三、總結與展望

　　空調設備自動檢測與故障診斷系統主要是通過虛擬儀器技術對設備運行參數進行監測，給出故障信號及測試數據，通過故障診斷系統推理進行故障診斷，給出故障模式。該系統功能強大，可以實現對多種信號（溫度、壓力、高電壓、大電流）的控制和測量，對測試數據可進行實時和離線分析。

　　本套系統已經在實際工業使用，系統運行穩定，測試任務靈活方便，分析模塊功能強大，很好地滿足了對空調設備進行故障診斷的需求，提高了測試效率。

　　該系統通用性強，在故障診斷行業具有良好的推廣意義。