本发明属于煤矿生产安全监控领域，涉及一种基于虚拟区域温度传感器的分布式光纤测温主机数据交互方法。
背景技术：
1、在现代化煤矿中，由于各种作业规程的不断完善、矿井自动化程度的不断提高，明火、炮火在火灾事故原因统计中所占比例已经越来越小，矿井电火防治成为矿井火灾预防的重中之重。根据煤矿的特殊结构，电火的发生在早期往往具有极强的隐蔽性。电缆作为保证煤矿生产供电系统稳定的必需品广泛应用于矿井，鉴于煤矿井下作业场所的特殊性，矿用电缆有着严格的产品标准和要求，但是电缆遍布范围广泛，加之煤矿巷道结构复杂，一旦电缆温度局部过高则会引起火灾，危害性极大，因此需要使用温度传感器对运行状态的电缆进行温度测量。然而，传统的测温方式以电信号为基础，由于矿井环境的特殊性，易出现安全问题且测量温度的精度会受到很大影响，另外存在布线复杂、容易损坏，维护工作大，测量范围小等不足之处。
2、针对上述问题，目前采用分布式式光纤测温主机进行煤矿井下温度测量。分布式光纤测温主机在矿井下用于监测作业环境温度，发出火灾预警等，常用于矿井采空区和皮带传送区域。光纤测温主机和常规的传感器如甲烷、一氧化碳、氧气、温度传感器有所不同，前者是单点环境参数测量仪表，后者是带式环境温度参数测量仪表。光纤测温主机包含若干个通道，每个通道连接一根测温光纤，对应一个测温带，根据光线的敷设长度，每个测温带长度最大可以达10公里。
3、当前的光纤测温主机通过以太网接口将数据传送至交换机，再由交换机上传至地面服务器。地面服务器接收到光纤测温主机上送的大量测温带的温度数据，将温度数据以动态波形的方式显示。然而，当前的光纤测温主机在煤矿应用时，与服务器监控软件的交互方式复杂且通信数据量极大，主机并没有作为传感器按照和其他传感器一样常规的协议接入后台服务器监控软件，且服务器监控软件需要对光纤测温主机进行复杂的参数配置及温度数据存储功能。大量的温度数据在服务器监控软件平台存储，处理造成服务器的负荷增加。
技术实现思路
1、有鉴于此，本发明的目的在于提供一种基于虚拟区域温度传感器的分布式光纤测温主机数据交互方法。
2、为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：
3、一种基于虚拟区域温度传感器的分布式光纤测温主机数据交互方法，其将光纤测温主机的若干个通道对应的测温带按照预设长度划分为若干区域，并将每个区域对应的测温带虚拟为虚拟区域温度传感器，以单点环境温度参数代替带式环境温度参数的形式将光纤测温主机所有通道对应的温度数据通过交换机传递至服务器，其中，每个虚拟区域温度传感器分配一个存储区，存储区用于存储对应虚拟区域温度传感器的基本参数和温度参数。
4、虚拟区域温度传感器传递至光纤测温主机或服务器的温度数据中至少包括自身地址号、报警标识以及温度值，服务器或光纤测温主机根据每个虚拟区域温度传感器传递的温度数据控制对应区域的洒水喷淋阀门组的启停状态。
5、进一步，对于具有n个通道的光纤测温主机，其第n个通道的测温带的长度为ln，划分预设长度为δl，则第n个通道的测温带将虚拟为xn个虚拟区域温度传感器，，其中，表示向上取整，则对于第n个通道中的每个虚拟区域温度传感器依次记为其中，n∈[1,n]，n为正整数，i∈[1,xn]，i为正整数。
6、进一步，虚拟区域温度传感器的存储区中存储的基础参数包括对应虚拟区域温度传感器的地址号、报警门限、断电值；温度参数包括对应区域内的所有测温点测量的温度值。
7、进一步，每个虚拟区域温度传感器根据区域内的测温点反馈的温度点值确定该区域的温度值方法为：定义虚拟区域温度传感器的温度值ts为每个区域温度带的最高温度值，在该区域的所有测温点值中找出最大温度值为tmax，将tmax的值赋予ts，ts则为虚拟区域温度传感器的当前温度值。
8、进一步，每个虚拟区域温度传感器根据采用滑动滤波兼均值滤波算法定义虚拟区域温度传感器的温度值ts：
9、设一滑动窗口大小为h，光纤测温主机为每个分区分配一个长度为h的缓存buffer；
10、当光纤测温主机每次采集到分区所有测温点的温度后，判断出分区测温点的最高温度值tmax，将tmax按照先来后到的方式填入buffer；
11、待buffer填充满后，返回整个buffer数组累加和的平均值；
12、buffer作为滑动窗口，填入新的tmax后，形成一个数组，整个buffer数组元素累加和的平均值v赋值给ts，作为当前分区温度的实时温度值。
13、进一步，在报文格式上，虚拟区域温度传感器发送至光纤测温主机或服务器的报文格式与单点式传感器的报文格式保持一致。
14、进一步，当服务器向虚拟区域温度传感器索取数据时，光纤测温主机收到服务器发出的请求报文后，立即获取对应虚拟区域温度传感器的温度值，并把各个虚拟区域温度传感器的温度值轮流交替发送至服务器，完成数据实时上传。
15、进一步，在虚拟区域温度传感器监测的巷道区域出现火灾险情时，当下发控制命令的权限在服务器端时，虚拟区域温度传感器的实时温度值即该区域的最大环境温度值，连同报警标识一起上传至服务器；服务器收到后，根据报警标识判定该区域的环境温度是否超限，若超限则下发洒水喷淋阀门组灭火指令，将对应区域的阀门组全部打开，进行灭火处理；对应巷道区域的洒水喷淋阀门组打开后，当服务器监测到该虚拟区域温度传感器的报警标识取消后，则发送关闭洒水喷淋阀门组的指令，控制洒水喷淋阀门组关闭。
16、进一步，在虚拟区域温度传感器监测的巷道区域出现火灾险情时，当下发控制命令的权限在光纤测温主机时，光纤测温主机代替分站实时监测虚拟区域温度传感器的状态，当发现虚拟区域温度传感器出现报警标识时，立即下发命令打开洒水喷淋阀门组放水；当光纤测温主机发现虚拟区域温度传感器的报警标识消失时，下发命令关闭洒水喷淋阀门组。
17、本发明的有益效果在于：
18、本发明将测温主机虚拟为区域温度传感器，不需要上传大量的温度数据到后台服务器监控软件，节省了网络资源和硬件资源。基于本发明，在服务器监控软件的视角，测温主机被屏蔽，只能看到虚拟出来的区域温度传感器，和其他温度传感器一样的参数配置及交互方式，便于对数据进行调控。
19、在本发明中，测温主机被抽象为多个区域温度传感器，所有的参数配置都在主机人机交互界面设置，不需要服务器对其内部参数进行特殊的设置。同时，将测温主机的带式测温原理转化为点式测温模式，用点代替区域，方面逻辑处理。
20、本发明的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本发明的实践中得到教导。本发明的目标和其他优点可以通过下面的说明书来实现和获得。
1.一种基于虚拟区域温度传感器的分布式光纤测温主机数据交互方法，其特征在于：其将光纤测温主机的若干个通道对应的测温带按照预设长度划分为若干区域，并将每个区域对应的测温带虚拟为虚拟区域温度传感器，以单点环境温度参数代替带式环境温度参数的形式将光纤测温主机所有通道对应的温度数据通过交换机传递至服务器，其中，每个虚拟区域温度传感器分配一个存储区，存储区用于存储对应虚拟区域温度传感器的基本参数和温度参数；
2.根据权利要求1所述的基于虚拟区域温度传感器的分布式光纤测温主机数据交互方法，其特征在于：对于具有n个通道的光纤测温主机，其第n个通道的测温带的长度为ln，划分预设长度为δl，则第n个通道的测温带将虚拟为xn个虚拟区域温度传感器，其中，表示向上取整，则对于第n个通道中的每个虚拟区域温度传感器依次记为其中，n∈[1,n]，n为正整数，i∈[1,xn]，i为正整数。
3.根据权利要求1所述的基于虚拟区域温度传感器的分布式光纤测温主机数据交互方法，其特征在于：虚拟区域温度传感器的存储区中存储的基础参数包括对应虚拟区域温度传感器的地址号、报警门限、断电值；温度参数包括对应区域内的所有测温点测量的温度值。
4.根据权利要求3所述的基于虚拟区域温度传感器的分布式光纤测温主机数据交互方法，其特征在于：每个虚拟区域温度传感器根据区域内的测温点反馈的温度点值确定该区域的温度值方法为：定义虚拟区域温度传感器的温度值ts为每个区域温度带的最高温度值，在该区域的所有测温点值中找出最大温度值为tmax，将tmax的值赋予ts，ts则为虚拟区域温度传感器的当前温度值。
5.根据权利要求3所述的基于虚拟区域温度传感器的分布式光纤测温主机数据交互方法，其特征在于：每个虚拟区域温度传感器根据采用滑动滤波兼均值滤波算法定义虚拟区域温度传感器的温度值ts：
6.根据权利要求1所述的基于虚拟区域温度传感器的分布式光纤测温主机数据交互方法，其特征在于：在报文格式上，虚拟区域温度传感器发送至光纤测温主机或服务器的报文格式与单点式传感器的报文格式保持一致。
7.根据权利要求1所述的基于虚拟区域温度传感器的分布式光纤测温主机数据交互方法，其特征在于：当服务器向虚拟区域温度传感器索取数据时，光纤测温主机收到服务器发出的请求报文后，立即获取对应虚拟区域温度传感器的温度值，并把各个虚拟区域温度传感器的温度值轮流交替发送至服务器，完成数据实时上传。
8.根据权利要求1所述的基于虚拟区域温度传感器的分布式光纤测温主机数据交互方法，其特征在于：在虚拟区域温度传感器监测的巷道区域出现火灾险情时，当下发控制命令的权限在服务器端时，虚拟区域温度传感器的实时温度值即该区域的最大环境温度值，连同报警标识一起上传至服务器；服务器收到后，根据报警标识判定该区域的环境温度是否超限，若超限则下发洒水喷淋阀门组灭火指令，将对应区域的阀门组全部打开，进行灭火处理；对应巷道区域的洒水喷淋阀门组打开后，当服务器监测到该虚拟区域温度传感器的报警标识取消后，则发送关闭洒水喷淋阀门组的指令，控制洒水喷淋阀门组关闭。
9.根据权利要求1所述的基于虚拟区域温度传感器的分布式光纤测温主机数据交互方法，其特征在于：在虚拟区域温度传感器监测的巷道区域出现火灾险情时，当下发控制命令的权限在光纤测温主机时，光纤测温主机代替分站实时监测虚拟区域温度传感器的状态，当发现虚拟区域温度传感器出现报警标识时，立即下发命令打开洒水喷淋阀门组放水；当光纤测温主机发现虚拟区域温度传感器的报警标识消失时，下发命令关闭洒水喷淋阀门组。
