【正文】 相互獨立，又密切相關(guān)，包括四大核心模塊： （ 1）數(shù)據(jù)采集模塊。這里采用隨機產(chǎn)生隨機數(shù)進行數(shù)據(jù)采樣。對采集到的數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)庫里的邊界數(shù)據(jù)進行比對，并產(chǎn)生報警信號，判斷報警等級，返回報警等級值。調(diào)用數(shù)據(jù)監(jiān)測的報警返回值，一旦瓦斯?jié)舛瘸蓿瑢Ⅱ?qū)動報警并顯示報警等級?？梢栽O(shè)置系統(tǒng)界面的背景顏色、監(jiān)測數(shù)據(jù)曲線圖的類型。詳細 設(shè)計 的主要 任務(wù) 是設(shè)計每個模塊的實現(xiàn)算法、所需的局部 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) 。傳統(tǒng) 軟件開發(fā)方法 的詳細 設(shè)計主要是用 結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計 法。 圖形工具有業(yè)務(wù)流圖、 程序流程圖 、 PAD 圖 （ Problem Analysis Diagram）、 NS 流程圖煤礦瓦斯模擬監(jiān)測報警系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn) 10 （由 Nassi 和 Shneidermen 開發(fā)，簡稱 NS）。本次設(shè)計借助程序流程圖來完成的，其優(yōu)點是：結(jié)構(gòu)清晰，易于理解，易于修改。瓦斯爆炸界限不是固定不變的。惰性氣體混入后可使瓦斯爆炸的界 限縮小瓦斯?jié)舛冗_到 5%也不爆炸，不到 16%即失去爆炸性。有一定濃度的瓦斯其爆炸的界限是 5%16%。 10%時爆炸威力最強。系統(tǒng)報警模塊流程圖如圖 43所示。合理的數(shù)據(jù)庫設(shè)計可以提高數(shù)據(jù)的存取效率，保證數(shù)據(jù)的完整性和一致性，從而有利于程序的實現(xiàn)。數(shù)據(jù)庫設(shè)計的一些作用，首先充分體現(xiàn)系統(tǒng)的需求，數(shù)據(jù)庫是為應(yīng)用服務(wù)的，好的數(shù)據(jù)庫設(shè)計應(yīng)該首先能滿足應(yīng)用系統(tǒng)的煤礦瓦斯模擬監(jiān)測報警系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn) 12 業(yè)務(wù)需求。并且提高數(shù)據(jù)的查詢效率，通過合理表結(jié)構(gòu)，安排物理存儲分區(qū)、增加索引等方式，提高數(shù)據(jù)的讀取速度，提高查詢效率。 本文選用 Access 設(shè)計，其高性能設(shè)計可充分利用 WindowsNT 的優(yōu)勢。 概念設(shè)計 概念設(shè)計是由分析用戶 需求 到生成概念產(chǎn)品的一系列有序的、可組織的、有目標的設(shè)計活動，它表現(xiàn)為一個由粗到精、由模糊到清晰、由抽象到具體的不斷進化的過程。概念設(shè)計是完整而全面的設(shè)計過程，它通過設(shè)計概念將設(shè)計者繁復(fù)的感性和瞬間思維上升到統(tǒng)一的理性思維從而完成整個設(shè)計。 ER 圖也叫做實體 聯(lián)系圖 (Entity Relationship Diagram)，提供了表示 實體類型、屬性和聯(lián)系的方法，是用來用來描述現(xiàn)實世界的概念模型。把概念設(shè)計得到的概念數(shù)據(jù)庫模式變?yōu)檫壿嫈?shù)據(jù)模式，它依賴于 DBMS。 數(shù)據(jù)庫邏輯設(shè)計 決定了 數(shù)據(jù)庫及其應(yīng)用 的整 體性能，調(diào)優(yōu)位置。為了使數(shù)據(jù)庫設(shè)計 的方法走向完備，數(shù)據(jù)庫的規(guī)范化理論必須遵守。 另外，在規(guī)范的數(shù)據(jù)庫 邏輯設(shè)計 時，還應(yīng)考慮適當?shù)仄茐囊?guī)范規(guī)則，即反規(guī)范化設(shè)計，來降低索引、表的數(shù)目，降低連接操作的數(shù)目，從而加快查詢速度。本瓦斯監(jiān)測報警系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫的邏輯設(shè)計如下。程序中使用 SetTimer 函數(shù)設(shè)置定時器，每隔三秒讀一次數(shù)據(jù)。為了防止隨機數(shù)每次重復(fù)常常使用系統(tǒng)時間來初始化，即使用 time 函數(shù)來獲得系統(tǒng)時間，它的返回值為從 00:00:00 GMT,January 1, 1970 到現(xiàn)在所持續(xù)的秒數(shù)。 開始采樣功能的核心部分由數(shù)據(jù)采集程序?qū)崿F(xiàn)。數(shù)據(jù)的顯示和存庫動作完成后，數(shù)據(jù)采集程序繼續(xù)將這些數(shù)據(jù)發(fā)送給濃度監(jiān)測模塊，以進行更近一步的數(shù)據(jù)危險處理。開始采樣功能的余下部分是一些相關(guān)模塊上 控件的禁用與否控制，包括一些按鈕的禁用與否以及編輯框的寫讀性控制。定時器關(guān)閉后，數(shù)據(jù)采集停止，實時的數(shù)據(jù)顯示、濃度監(jiān)測以及聲光報警停止。本功能與數(shù)據(jù)采集程序位于同一定時器內(nèi)，時間和濃度數(shù)據(jù)每三秒更新一次 。方便查看，讓人一目了然。 實時曲線用于實時 顯示數(shù)據(jù)的變換情況，歷史曲線主要用于事后查看數(shù)據(jù)的狀態(tài)和變化趨勢并總結(jié)規(guī)律。圖表類型有 2D 和 3D、線型和柱形可供選擇，可視化效果明顯。 濃度監(jiān)測兩部分功能核心部分均為曲線圖繪制程序，區(qū)別僅在于繪制由來的數(shù)據(jù)是否是最新的。系統(tǒng)設(shè)置模塊完成 MsChart 的詳 細初始化后，即可操控 MsChart 控件繪圖。操縱 DataGrid 的 SetData 函數(shù)設(shè)置需要顯示的數(shù)據(jù)。本功能煤礦瓦斯模擬監(jiān)測報警系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn) 20 與數(shù)據(jù)采集模塊中的數(shù)據(jù)采集程序在同一定時器內(nèi)，實時濃度圖表每隔三秒提取數(shù)據(jù)并更新一次。 歷史瓦斯?jié)舛缺O(jiān)測功能通過本模塊內(nèi)向左向右按鈕實現(xiàn)從數(shù)據(jù)庫中提取相應(yīng)位移的不同時段的 20 條采集的歷史數(shù)據(jù)并生成相應(yīng)圖表。 聲光報警 界面設(shè)計 所謂的報警就是系統(tǒng)能夠?qū)Α白兞慷x”中的“報警定義”進行實時的監(jiān)控。 本系統(tǒng)共有四個報警等級 ,分別為： ① 絕對安全（如圖 56 所示）； ② 一般安全（如圖 57 所示）； ③ 有點危險（如圖 58 所示）； ④ 十分危險（如圖 59 所示） 。將采集到的數(shù)據(jù)進行分析對比，確定屬于哪個等級，是否達到報警范圍。 （ 1）首先錄制報警聲音，并生獨立的報警文件，保存在系統(tǒng)的 sound 文件夾下。 （ 3）當瓦斯?jié)舛冗_到一定限度時，達到報警限制，系統(tǒng)立即播放相應(yīng)的報警聲音。 將數(shù)據(jù)與濃度安全各個安全級別中的濃度范圍進行對比，劃分到對應(yīng)的安全級別，每個級別設(shè)置不同的顯示顏色，如濃度絕對安全顯示綠色，濃度十分危險顯示紅 色。 聲光報警模塊與數(shù)據(jù)采集模塊的數(shù)據(jù)采集程序位于同一定時器內(nèi)，每個三秒，聲光報警模塊接收數(shù)據(jù)，處理數(shù)據(jù)。 系統(tǒng)設(shè)置 界面設(shè)計 數(shù)據(jù)監(jiān)測界面背景色和數(shù)據(jù)監(jiān)測曲線圖類型可調(diào)，用戶可通過系統(tǒng)設(shè)置界面設(shè)置數(shù)據(jù)監(jiān)測界面背景色與數(shù)據(jù)監(jiān)測曲線圖類型。圖表類型可通過下拉列表選擇，有 ： 2D 線條型、 2D 柱形、 3D 線條型、 3D 柱形。 詳細設(shè)計 系統(tǒng)設(shè)置模塊主要負責濃度監(jiān)測模塊里 MsChart 控件的初始化。 圖表背景色由 RGB 配色。 圖表類型通過下拉列表實現(xiàn)。 數(shù)據(jù)采集定時器打開后，圖表 背景色和圖表類型的設(shè)置禁用。軟件測試主要是通過使用人工或者自動手段來運行或測試某個系統(tǒng)的過程，其目的在于檢驗它是否滿足規(guī)定的需求或弄清預(yù)期結(jié)果與實際結(jié)果之間的差別。有六個有關(guān)軟件測試方法的基本概念是很重要的 :白盒測試，黑盒測試，灰盒測試，有效用例和無效用例，邊界條件以及等價類測試 。所謂測試方案包括預(yù)定要測試的功能。 本系統(tǒng)開發(fā)過程進行的測試步驟如下： 模塊測試 模塊測試 也叫單元測試，目的是保證每一個模塊作為一個單元能正確運行，本測試所發(fā)現(xiàn)的往往是編碼和詳細設(shè)計的錯誤，主要評價模塊的下述五個特點： （ 1）模塊接口 （ 2）局部數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) （ 3）重要的執(zhí)行路徑 （ 4）出錯處理通路 （ 5）影響上述各方面特性的邊界條件 模塊測試主要由代碼審查和軟件測試兩部分組成。集成測試是組裝軟件的系統(tǒng)技術(shù)，主要目標是發(fā)現(xiàn)與接口有關(guān)的問題。 （ 2）較早地發(fā)現(xiàn)模塊間的接口錯誤。 （ 4）測試更徹底。 驗收測試 這一步是驗證軟件的有效性。 （ 1）功能和特性與用戶的要求有差距。 這個階段發(fā)現(xiàn)的問題往往和需 求分析階段的差距有關(guān)。當瓦斯?jié)舛忍幱谡７秶鷷r，系統(tǒng)正常采樣，點擊 “ 結(jié)束采樣 ” 按鈕，采樣結(jié)束；當瓦斯?jié)舛瘸迺r，系統(tǒng)采樣自動終止且發(fā)出報警聲音。本 瓦斯監(jiān)控報警系統(tǒng) 是按照 軟件工程學(xué) 的方法來進行設(shè)計和開發(fā)的，用來對瓦斯?jié)舛冗M行實時的監(jiān)測與報警。前臺模塊主要實現(xiàn)瓦斯?jié)舛葦?shù)據(jù)顯示和數(shù)據(jù)報警顯示功能。各個功能模塊層次清晰，檢測員可以很方便的使用本系統(tǒng)。然后再進行系統(tǒng)的開發(fā)設(shè)計，選擇開發(fā)工具，構(gòu)建系統(tǒng)平臺 ，最后進行軟件的設(shè)計和調(diào)試。 （ 2）系統(tǒng)選擇了 Microsoft Visual C++ 作為開發(fā)工具和 SQL Server2022作為后臺數(shù)據(jù)庫，設(shè)計圖形化操作界面，進而實現(xiàn)對礦井中瓦斯?jié)舛鹊谋O(jiān)測與報警，完成該系統(tǒng)的分析、設(shè)計。通過多次的調(diào)試，實現(xiàn)了軟件設(shè)計的基本要求。歷史數(shù)據(jù)查詢模塊能夠?qū)v史監(jiān)測數(shù)據(jù)進行存儲，保障歷史數(shù)據(jù)可以隨時查看。 本次畢業(yè)設(shè)計實現(xiàn)了畢業(yè)設(shè)計任務(wù)書的基本要求，但是由于個人能力問題以及對專業(yè) 知識的應(yīng)用和理解上存在問題，系統(tǒng)還存在許多問題有待改善。通過這次獨立的設(shè)計這個系統(tǒng)，我積累了寶貴的經(jīng)驗，非常感謝學(xué)校給予的這次機會，我會好好珍惜，努力進取。 煤礦瓦斯模擬監(jiān)測報警系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn) 28 參考文獻 [1] 封蕾 . 煤礦瓦斯?jié)舛葯z測及報警系統(tǒng) [D]. 西安電子科技大學(xué) .西安 .2022 [2] 楊麗娜 , 張麗榮 . 煤礦瓦斯檢測的數(shù)據(jù)采集與傳輸系統(tǒng)設(shè)計 [J]. 煤礦機械 , 2022, 15(4): 141~143 [3] Li Qing. 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Development of multigas alarm miner39。在這里，我要特別感謝我的畢業(yè)設(shè)計指導(dǎo)老師魏浩 老師，本次畢業(yè)論文的完成與老師的嚴格要求和悉心指導(dǎo)分不開，在課題的研究 過程中 魏 老師給了我很多好的建議，他工作嚴謹、一絲不茍，讓我明白畢業(yè)設(shè)計至關(guān)重要，它是鍛煉我們綜合知識和動手能力運用的實踐結(jié)合。同時在我寫作畢業(yè)論文過程中，參考了相關(guān)的教材、文獻和論文，我也向相關(guān)的作者表示謝意。 最后，感謝室友在畢設(shè)期間的照顧。s annual National Day for Eye Care, the China Youth Development ServiceCenter and Zhejiang Medicine, a leading listed Chinese pharmaceutical pany, jointlyannounced the kickoff of the about one month, a questionnaire piled by top eye care medical experts in China willbe distributed through multiple online partners, including m, as well asthrough offline survey events held in universities, middle schools and primary schools acrossthe report will be released based on the survey statistics and analysis, and most importantly,guidelines for parents and youth on how to care for the eyes and prevent myopia — agrowing problem in China3