西班牙，阿吉拉爾場的Santa María la Real基金，為一座可以追溯到12世紀(jì)教堂及其修道院開展了一項修復(fù)工程。項目由Castile 和 León地方政府通過Románico Norte計劃提供資金，來支持Santa María la Real基金和遺產(chǎn)監(jiān)測系統(tǒng)計劃（MHS）。本地行動小組País Románico也通過環(huán)境農(nóng)業(yè)漁業(yè)部的開發(fā)計劃為Santa María la Real基金和遺產(chǎn)監(jiān)測系統(tǒng)計劃籌措資金。

　　在這座具有歷史意義的教堂改造完成后，基金會意識到遺跡需要連續(xù)監(jiān)測從而保護(hù)教堂不受環(huán)境衰退的侵害。因此，小組開發(fā)了一套實驗性的方案用于監(jiān)測教堂的環(huán)境參數(shù)，包括如下幾方面：

　　·教堂外部的空氣溫度和相對濕度

　　·教堂中殿內(nèi)部17個位置的空氣溫度以及相對濕度

　　·一套位于教堂上部的微型氣象站的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)

　　·結(jié)構(gòu)振動的測量

　　教堂的保護(hù)團(tuán)隊決定將這些測量數(shù)據(jù)存儲于一臺位于教堂內(nèi)部的中央計算機(jī)，數(shù)據(jù)將被傳送到遠(yuǎn)程站點用以觀察和管理。另外，還需要安裝一個紅外入口探測器、一個火警探測器以及一個用于遙控外部設(shè)備的裝置。

　　團(tuán)隊選擇了WSN（無線傳感器網(wǎng)絡(luò)）技術(shù)用于測量溫度和濕度參，以及入口探測器，火警探測器和制動器。此外團(tuán)隊使用NI WLS-9163 Wi-Fi模塊結(jié)合三軸加速計來測量結(jié)構(gòu)振動。

　　團(tuán)隊選擇 LabVIEW來管理整個系統(tǒng)以及同時執(zhí)行多個進(jìn)程。的挑戰(zhàn)來自于線路和傳感器的安裝，既要滿足測量信號的需求，又要不破壞教堂的美觀，這是很困難的。圖1描述了教堂中殿的傳感器網(wǎng)絡(luò)的大概位置。

　　Figure 1: 節(jié)點貢獻(xiàn)計劃

　　具體來說，團(tuán)隊在一個小房間內(nèi)安裝了兩個NI WSN-9791網(wǎng)關(guān)，并將它們隱藏，使得人們不會注意到它們，但是這樣信號的質(zhì)量就變得很差了。為此，團(tuán)隊使用了信號增強(qiáng)的處理方式，采用高增益的外部天線來增強(qiáng)信號，放置位置如圖2所示。

　　為了測量溫度和濕度，團(tuán)隊使用了型號為為HMP50的溫度與濕度計， 并采用NI WSN-3202 模擬輸入節(jié)點將它們連接起來。這一裝置每10秒鐘讀取溫度和濕度度值，計算每分鐘內(nèi)的平均值，并將其傳給網(wǎng)關(guān)。只有在檢測到變化的時候，數(shù)字輸入才會發(fā)送數(shù)據(jù)。只有當(dāng)網(wǎng)關(guān)發(fā)送指令時數(shù)字輸出才會被激活，然后連接到特定位置的固態(tài)繼電器上。另外，團(tuán)隊為WSM-3202添加了保護(hù)性外殼，這樣可以確保傳感器的安全性。

　　團(tuán)隊使用LabVIEW管理測量系統(tǒng)，開發(fā)了一套基于多線程的應(yīng)用程序，可以同時執(zhí)行若干進(jìn)程。這些進(jìn)程包括如下任務(wù)：

　　Figure 2: 測量節(jié)點

　　后來，小組把節(jié)點裝置放在防水的地方，那里更易于上色和隱藏。這使得這個位置成為信號接收的較佳位置。

　　團(tuán)隊使用LabVIEW管理測量系統(tǒng)，開發(fā)了一套基于多線程的應(yīng)用程序，可以同時執(zhí)行若干進(jìn)程。這些進(jìn)程包括如下任務(wù)：

　　·測量來自傳感器網(wǎng)絡(luò)和氣象站的數(shù)據(jù)

　　·讀取來自加速計的數(shù)據(jù)

　　·使用互聯(lián)網(wǎng)將數(shù)據(jù)傳送給遠(yuǎn)方的數(shù)據(jù)庫

　　·管理用戶界面

　　進(jìn)程被均衡的分配在惠普（HP） Proliant ML115 G5服務(wù)器（一個四核Opteron CPU）的不同核上。應(yīng)用程序調(diào)用Service Keeper and Service Mill的工具來作為Windows操作系統(tǒng)的服務(wù)運行。部分接口如圖4和5所示。

　　Figure 3: 用戶界面截圖

　　保護(hù)團(tuán)隊安裝了一個氣象站，通過串行總線和一個Wi-Fi接入點相連。服務(wù)器上的DIGI Realport軟件仿真一個串口，LabVIEW應(yīng)用程序可以通過這個串口讀取氣象站的數(shù)據(jù)。

　　團(tuán)隊使用同樣的策略連接WLS-9163裝置讀取三個加速度計通道的數(shù)據(jù)。他們將WLS-9163 Wi-Fi客戶端連接到Wi-Fi接入點，LabVIEW由模擬輸入通道讀取數(shù)據(jù)。

　　雖然傳感器的工作環(huán)境很惡劣，但是整個網(wǎng)絡(luò)能夠依然運行，這些節(jié)點只要有8%的信號強(qiáng)度他們就能夠傳輸數(shù)據(jù)，而一般情況下所有的節(jié)點能夠超過20% 的信號強(qiáng)度。有些節(jié)點偶爾會失去連接，這可以通過中繼節(jié)點來解決，但這種解決方案并不可行，因為中繼節(jié)點并不能從外部獲取供電，會很快耗盡電池。

　　通過上面所述的這些技術(shù)，LavVIEW虛擬儀器技術(shù)和WSN技術(shù)，團(tuán)隊開發(fā)了一套完整的監(jiān)測系統(tǒng)，將不同的傳感器組成網(wǎng)絡(luò)，實現(xiàn)方便快速的監(jiān)測。

　　通過在LabVIEW中開發(fā)節(jié)點程序允許在節(jié)點中完成復(fù)雜的數(shù)據(jù)處理，確保了節(jié)點電池的使用時間和更高的能源利用率。例如，保護(hù)團(tuán)隊可以應(yīng)用一種策略，對采集到的數(shù)據(jù)求平均或進(jìn)行其他復(fù)雜計算，當(dāng)數(shù)據(jù)出現(xiàn)變化時，才會傳送數(shù)據(jù)。同樣的，節(jié)點間的數(shù)據(jù)傳輸功能也允許團(tuán)隊實現(xiàn)遠(yuǎn)程配置節(jié)點程序。教堂保護(hù)團(tuán)隊實現(xiàn)了他們的目標(biāo)，維護(hù)了一座重要歷史寶庫的特色和完整性。