實用案例：嵌入式采煤工作面安全集中監(jiān)控系統(tǒng)

如圖3.4.2.2-2所示，為圖像處理模塊的整體流程圖。定時周期到達(dá)后，系統(tǒng)每次調(diào)用本程序模塊運(yùn)行時都要先查看是否有來自上位機(jī)的控制云臺轉(zhuǎn)動的消息。如有則根據(jù)其參數(shù)將攝像頭轉(zhuǎn)動到合適的角度，然后再進(jìn)行現(xiàn)場畫面的采集。系統(tǒng)每隔一段時間就采集一次經(jīng)模擬信號處理單元處理以后再經(jīng)A/D模塊轉(zhuǎn)換后的圖片數(shù)據(jù)。然后將相關(guān)數(shù)據(jù)傳寄到圖片壓縮模塊，實現(xiàn)對圖像數(shù)據(jù)的編碼處理。這樣使得圖像的數(shù)據(jù)更小、更容易在信道上傳播、也方便對圖像的保存和查看。經(jīng)壓縮編碼處理后的圖像數(shù)據(jù)通過網(wǎng)絡(luò)傳輸模塊送至上位機(jī)，上位機(jī)通過相應(yīng)的JPEG解碼程序就可以實現(xiàn)對壓縮圖片的正常顯示，并將相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲以備以后查詢。整個JPEG圖像壓縮算法的具體實現(xiàn)流程參見圖3.4.2.2-3。

3.4.3上位機(jī)主要功能模塊的軟件實現(xiàn)

在上位機(jī)的各功能模塊中，主要的功能模塊就是對數(shù)據(jù)的分析和顯示。其程序流程框圖如圖3.4.3所示：

程序正常運(yùn)行以后，在平時的工作模式下(大多數(shù)時間內(nèi))系統(tǒng)僅是接收來自下位機(jī)的數(shù)據(jù)，然后將數(shù)據(jù)存儲到數(shù)據(jù)庫中并在屏幕上顯示出來便于地面監(jiān)控中心工作人員的查看。同時也可以調(diào)用數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，并將結(jié)果在屏幕上顯示出來。

如果下位機(jī)傳來的是報警信號，則系統(tǒng)除了存儲和顯示相關(guān)信息外，還會啟動地面緊急報警裝置，提醒監(jiān)控中心的人員井下發(fā)生緊急狀況，可以讓相關(guān)人員及時采取措施，將可能造成的危害降到最小。

當(dāng)程序檢測到有控制信號產(chǎn)生以后，立即通過網(wǎng)絡(luò)給下位機(jī)發(fā)送強(qiáng)制控制信號，指導(dǎo)下位機(jī)完成控制動作。實現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控的作用。

3.5 系統(tǒng)預(yù)計實現(xiàn)結(jié)果

根據(jù)前面得分析，本次設(shè)計能夠成功的實現(xiàn)預(yù)定的功能，且滿足相關(guān)的性能要求。最終所完成的作品能夠及時的對瓦斯?jié)舛取㈨敯鍓毫?、粉塵濃度、水位和現(xiàn)場畫面等信息進(jìn)行采集，并且經(jīng)過相應(yīng)的針對各種信息的成型模塊處理以后，將結(jié)果實時傳輸?shù)轿挥诘孛娴谋O(jiān)控中心。而且根據(jù)某些特殊需求，其它連接在網(wǎng)絡(luò)上的通過驗證的主機(jī)也可以獲得這些信息。當(dāng)檢測到得信號出現(xiàn)異常時，例如超出某個根據(jù)實際情況預(yù)設(shè)的范圍后，系統(tǒng)本身除自我調(diào)控以外還能夠及時的發(fā)出報警信息，提醒井下工作人員立即撤離，并由監(jiān)控中心的工作人員及時做出部署，盡量將損失盡量降低到最低。

上位機(jī)程序的運(yùn)行預(yù)期界面如下圖所示：

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