為了保證所設計產品的實用性和靈活性，允許其根據實際需要，因使用環境的不同或其它一些因素調節相應的初始參數。在程序的每次運行的開始都要檢測是否有修改參數的請求，若有則保存修改后的參數，然后采集經A/D轉換后的瓦斯濃度信號。通過數字信號濾波以后，將有用的信號傳寄給PID控制單元，并通過網絡模塊上傳到上位機。

數字濾波具有高精度、高可靠性、可程控改變特性或復用、便于集成等優點。常用的數字濾波方法有算數平均值濾波、中位值濾波、慣性濾波、加權平均值濾波和限幅濾波。從實際需要，本次設計采用的是算數平均值濾波。公式如下所示：

算數平均值濾波可以對周期脈動的采樣值進行平滑加工。可以提高本次設計所采集數據的精確度。

（3）自動閉環過程控制模塊框圖

自動閉環控制過程如圖3.4.2.1-4所示

PID算法的基本概念已經在(1)中介紹過，如圖3.4.2.1-4整個過程為一個閉環控制。通過瓦斯濃度傳感器檢測到的濃度信號，經過模擬信號處理電路以后過濾掉干擾信號，然后經A/D轉換器轉換為便于MCU處理的數字信號。為了提高測量的精確度需要對數字信號進行濾波處理。經過數字濾波處理后，進入PID控制單元，控制信息經過D/A轉換后成為模擬信號，為了對執行機構形成有力的驅動需要對其進行放大，因此添加了功率放大模塊。這里執行機構主要指電機等電氣設備，通過對其控制將被控對象（瓦斯）等控制在一個合理的范圍，同時起到整體減少功耗的目的。

針對PID控制模塊的程序實現，如圖3.4.2.1-3所示。在本模塊程序運行之前先要檢測是否有來自于上位機的控制信號，若有，在跳過PID運算模塊直接對被控量進行控制，否則，通過采集到得相關數據，自動的計算出用于PID運算的相關參數，然后利用這些參數進行PID運算，并產生信號量對被控端進行控制，努力使環境變量維持在正常水平。例如瓦斯濃度過高則加大通機轉速，如瓦斯濃度正常維持通風機速率不變，若瓦斯濃度很低可以適度的降低通風機的轉速以減小功耗。此外通過檢測e(t)的大小判斷瓦斯濃度是否超過正常值，若超過則產生報警信號。

3.4.2.2 圖像信號處理

為了更快更好的網絡中的傳輸圖像，需要對采集到的信號進行壓縮處理，壓縮后的圖像在保持不失真的情況下，可以降低網絡流量，加快傳輸速度。

在綜合考慮對采集到的圖像信號進行處理可以選用的各種算法后，我們最后決定選用JPEG圖像壓縮算法。通過JPEG圖片壓縮算法能夠將所采集到得圖像壓縮成可以滿足需求的數據格式，而且考慮到JPEG格式是使用最廣泛的圖片格式，它采用的是特殊的壓縮算法，將不易被人眼察覺的圖像顏色刪除，從而達到較大的壓縮比（可達到2:1甚至40:1），有“身材嬌小，容貌姣好”的美稱，同時其算法在本次有限資源的開發平臺中可以得以實現，因此本次設計選用JPEG壓縮算法。

如圖3.4.2.2-1所示，其所表達的是JPEG編碼的整個工作方式的原理圖，其流程主要為①色彩空間轉換及采樣，②正向離散余弦變化(FDCT), ③量化(Quantization)，④直流系數(dc)的差分編碼、直流系數(ac)的zig-zag掃描及行程編碼，⑤熵編碼(Entropy Coding)。