命可达年。型传感器的高加热电压为，低加热电压为。通过对传感器的电压进行测量，运算出浓度值，属于半导体传感器，在环境内无需进行补偿。安徽理工大学硕士学位论文图传感器电路图风速传感器矿用风速传感器行业标准要求差压风速传感器测量范围为，基本误差不超过正负本文选择高性价比高精度的型差压芯片，其原理图如下所示。利用电阻和对探头输出的电信号进行取样，将分压后的电信号作为取样输出信号。图差压信号采集电路图和图是监测的主电路的图，完成的是对煤矿井下瓦斯传感器瓦斯传感器温湿度瓦斯传感器和风速瓦斯传感器的监控，和对上级管理的通信电路。图是监测的数据采集的图，完成的是对煤矿井下瓦斯温湿度和风速信息的采集与处理电路系统的硬件实现图是设计的监测的实物图。图监测主电路顶层图监测主电路底层安徽理工大学硕士学位论文图传感器数据采集板图实物图系统的硬件实现本章小结本章主要对多的煤矿安全监控系统中的最主要的管理和监测硬件进行了设计，首先分析了管理的框架图，按照设计的框架图，采用公司的处理器设计了管理的主要电路图，无线网络模块对整个系统供电的电源模块和主控通信的以太网电路，由于监测主要是完成煤矿井下数据的采集，对于监测的硬件方面只设计了数据采集的电路图。安徽理工大学硕士学位论文系统的软件实现系统软件实现本章基于硬件电路进行软件设计，本章将通过对部分硬件功能通过编程加以实现，主要包括管理的软件设计和监测的软件设计俩部分管理的软件设计管理的主流程图如图所示，管理接收监测发送来的数据信息，所属管理对数据进行融合处理，将处理后的数据进行存储，显示，命令相应执行器采取报警或消防联动措施，同时将结果发送给主控。开始硬件初始化搜索周围的监测组建无线网络是否接收到数据结束管理接收监测发送的数据所属管理将接收到的数据进行数据融合处理所属管理向监测发送没有接收到数据的数据包，监测再重新发送数据给所属管理是否接收到数据处理后的结果是否存在异常将处理后的结果存储在外部扩展的数据存储器中，并将结果显示在中，命令相应执行器采取相应措施，同时将结果发送给主控将处理后的结果存储在外部扩展的数据存储器中，并将结果显示在中，同时将结果发送给主控图管理主程序流程图安徽理工大学硕士学位论文管理的软件设计只要是实现与上级主控和下级监测的通信，前者要实现以太网通信，后者要实现无线网络通信。管理的无线网络软件设计技术具有低功率低功耗和低成本的特性，具有到的低传输速率，煤矿的井下无线传感网络的协议也比较的适合技术。由于技术的实现较复杂以及标准不，而且也不完善。所以，本文结合以上因素开发了套兼具技术的优点且且实运行简单开发时间短的协议。般来说，协议分为四层，物理层层网络层以及应用层。的标准协议被广泛的用在物理层和层。其他的俩层则根据实际的应用自行设计。由于不同地域所使用的频段且成本不同，所以，本文采用传输速率的的通信频段，本频段完全免费，拥有的信道数目为个。通信频率与信道数目的关系为管理与监测采用无线网络进行通信时，主要是进行自组网，将与自己需要采集的煤矿井下环境信息的任务匹配的监测组织到个网络中来协助自己完成采集煤矿井下环境信息，具体的自组网的过程如下图所示。系统的软件实现管理上电初始化后开始建立无线网络申请加入网络的监测向空中发送列广播帧收到广播帧的管理上也会相应回应列广播帧收到回应广播帧的要申请加入网络的监测会选择信号最强的管理，并向这个管理发送自己的号管理会分配给申请加入监测个短地址，并把这个的和短地址信息存储在信息表无线网络组建完毕图管理自组织网络的过程管理通过上面的自组网后，申请加入网络的监测都会成功加入网络，成功加入网络后，每个都有个短地址，同时他们还有个唯的能表明他们身份的号，不同的之间的识别就是通过这个号来完成识别的。下面通过个简单的例子来具体的阐述管理完成无线网络的自组网的过程，具体的编程如下。硬件初始化初始化物理层初始化层初始化网络层初始化应用层建立无线网络等待网络完成网络指示灯亮安徽理工大学硕士学位论文,查看接收储存器是否有数据得到数据包判断数据类型应用层数据类型按照规约规定为环境参数类型数据按照数据格式解包数据并通过发送数据清空接收缓存器管理的以太网软件设计第二章的设计的煤矿安全监控系统中的管理在整个系统中是起到承上启下的作用，实现了管理与监测之间的无线通信，接下来将对管理和主控之间的通信进行软件实现。由于现有的煤矿安全监控系统在井下和井下这部分都是采用以太网实现其通信的，不但能够做到现场走线的复杂还可以提高信息的传输效率，本文才有现有的煤矿井下工业以太网作为管理和主控之间通信的介质，他们之间的通信采用的是简化的协议。简化的协议模型图如下图所示，由链路层网络层数据层和应用层组成层次协议应用层无传输层用户数据协议网络层网际协议链路层地址解析协议图模型最顶层的链路层由以太网芯片和它的驱动程序完成，主要包括芯片各项参数的设定，如芯片初始化函数数据报的发送和接收函数，使芯片处于数据发送和接收的等待状态。本文主要实现管理和主控的地址解析，此过程是由链路层的地址解析协议完成的，它的职责是实现地址和地址的动态映射。实现地址的解析过程如下图所示。系统的软件实现发送方先以广播形式式先以太网的每台计算机发送个请求报文接收到请求报文的计算机都会从报文中提取地址与本机的地址相比较，如果不相同不做处理，若相同则发送个应答报文，其中包含了本机的位地址接受到应答数据报后，发送主机会处理分析数据包，提取应答数据中地址并缓存起来。图协议的处理服务流程协议中的主要程序如下所示即初始化发送请求解析报文发送回执请求应答解析己接收到的协议数据包从接收到的即协议包中提取数据例如地址根据特定的协议地址查找地址入口根据相应的地址，将地址加入即结构中管理即列表其中处理即数据包的过程的代码如下所示确认是不是即数据包帧长度小于规定值输出数据包被破坏判断是请求报文还是请求应答报文得到操作吗如果是请求报文输出请求报文收到安徽理工大学硕士学位论文发送响应即报文如果是请求应答报文输出请求应答报文己收到从回应的即数据报中提取数据网络层有协议协议和协议，本文采用的是协议实现管理和主控之间的数据包传递，整个过程是在单片机上完成的。数据报发送流程如图所示。将来自传输层的协议的数据封装成数据报格式计算数据报首部校