矿用复合系统数据柔性分析的终端仿真方法与流程

本发明涉及矿用系统测试，尤其涉及一种矿用复合系统数据柔性分析的终端仿真方法、终端仿真系统、设备及其介质。

背景技术：

1、2016年发布的《煤矿安全监控系统升级改造技术方案》提出了多系统融合和应急联动控制的功能，要求促进安全监测监控多元融合和信息共享，提高煤矿安全预测预警水平，解决井下系统之间相互并存、独立所带来的成本、管理、维护、安全、数据共享等诸多问题，其中的2条要求如下：

2、1)支持多网、多系统融合

3、实现井下有线和无线传输网络的有机融合、监测监控与gis技术的有机融合。多系统的融合可以采用地面方式，也可以采用井下方式。鼓励新安装的安全监控系统采用井下融合方式。在地面统一平台上必须融合的系统：环境监测、人员定位、应急广播，如有供电监控系统，也应融入。其它可考虑融合的系统：视频监测、无线通信、设备监测以及车辆监测等。

4、2)应急联动

5、在瓦斯超限、断电等需立即撤人的紧急情况下，可自动与应急广播、通信以及人员定位等系统的应急联动。

6、具备多系统融合和应急联动控制的功能的系统称为复合系统，即将多个独立系统进行融合实现信息共享和相互配合。随着煤矿多网融合系统的发展和安全监控系统升级改造技术要求的发布复合系统的性能验证方法成为煤矿行业的研究课题之一。复合系统数据柔性分析测试是对复合系统进行性能验证的基本条件。以复合系统中的煤矿安全监控系统中甲烷传感器为例，当甲烷浓度超过预设值时，报警设备和断电执行设备会同步工作，测试时会对设备的状态数据进行分析，判断是否有正确控制、设备间联动控制是否正常等等，现有技术测试过程中需要依靠基本仪表和少量测试工装，人工进行安全监控系统性能检测检验工作，耗费大量人力且检验周期长、且测量准确性地。随着网络传输技术的发展，系统的组网方式发生本质改变，出现了诸如基于高速以太网技术的无主式组网，超出了现有行业标准的试验方法范围，因此，亟需研发一种矿用复合系统数据柔性分析的终端仿真方法。

技术实现思路

1、本发明要解决的技术问题是：为了解决现有测试方法耗时耗力以及测量准确性低的技术问题。本发明提供一种矿用复合系统数据柔性分析的终端仿真方法，减少了人工测试的负荷，提高了测试效率以及测量结果的准确性。

2、本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种矿用复合系统数据柔性分析的终端仿真方法，所述方法包括以下步骤：

3、s1，上位机发送检测命令，并基于被测系统的测试需求形成配置信息，以及根据所述配置信息生成目标测试结果；

4、s2，终端仿真设备接收所述检测命令和所述配置信息，所述终端仿真设备解析所述配置信息，并生成与所述配置信息关联的测试信号，所述终端仿真设备发送所述测试信号，被测系统设备接收并执行所述测试信号，并反馈当前测试结果；

5、s3，所述终端仿真设备采集所述当前测试结果，并传输至所述上位机，所述上位机将当前测试结果与所述目标测试结果比较分析，实现对矿用复合系统数据柔性分析的测试。

6、进一步，具体地，所述步骤s1包括以下步骤：

7、所述上位机启动后，基于测试需求遍历所述数据库；

8、若所述数据库中未存储有所述测试需求的配置信息，则直接基于所述测试需求新增配置信息，将新增的配置信息存储至所述数据库中，并基于新增的所述配置信息生成所述目标测试结果；

9、若所述数据库中存储有所述测试需求的配置信息，则读取所述配置信息，并分析所述配置信息是否完整且正确；

10、若是，则直接基于所述配置信息生成所述目标测试结果；

11、若否，则修改所述配置信息，对所述数据库进行更新，并基于修改后的所述配置信息生成所述目标测试结果；

12、所述上位机向所述终端仿真设备发送检测命令和配置信息。

13、进一步，具体地，所述步骤s2包括以下步骤：

14、s21，启动仿真节点数据更新线程；

15、s22，所述终端仿真设备等待所述上位机传输的检测命令；

16、s23，所述终端仿真设备判断是否有接收到所述检测命令，若接收到所述检测命令，则执行步骤s24，反之则执行步骤s22；

17、s24，接收并解析所述上位机的所述配置信息；

18、s25，查看所述配置信息，所述配置信息包括：链路参数、节点类型、通信地址、仿真节点链表和仿真数据，所述仿真数据包括若干条测试条目；

19、s26，按照排列顺序依次执行每一条所述测试条目，根据获取到的当前测试条目，打开指定链路接口的通信协议栈，并发送更新仿真节点数据值的命令；

20、s27，等待通信协议栈线程反馈当前测试条目的当前测试结果，若接收到当前测试结果，则进入步骤s28，反之则继续执行步骤s27

21、s28，将当前测试结果发送至所述上位机，并关闭所述通信协议栈线程；

22、s29，查看所述配置信息是否完成所有测试条目，若未完成，则获取下一条测试条目，并跳转到步骤s26，反之则测试结束。

23、进一步，具体地，所述步骤s21启动仿真节点数据更新线程具体包括以下步骤：

24、s211，等待主线程发送的开始更新仿真节点数据值的命令，若接收到更新仿真节点数据值的命令，则进入步骤s212，否则继续执行步骤s211；

25、s212，遍历配置信息中的仿真节点链表，指针指向链表头；

26、s213，读取当前指针指向的仿真节点，若信息不为空，执行步骤s214，否则返回步骤s211；

27、s214，读取当前仿真节点的初始值、结束值及持续时间，判断当前仿真节点数据值是否需要更新，若需要更新，则进入步骤s215，反之则返回步骤s216；

28、s215，更新当前仿真节点的当前仿真数据值；

29、s216，指针指向链表的下一仿真节点，返回步骤s213。

30、进一步，具体地，所述通信协议栈线程具体包括以下步骤：

31、所述终端仿真设备根据所述配置信息中所述链路参数，完成链路接口的硬件初始化，启动通信协议栈；

32、所述终端仿真设备根据配置信息中所述节点类型，通信协议栈开始创建终端节点，设置节点起始值；

33、所述终端仿真设备开始并持续与所述被测系统设备进行数据交互，直至通信协议栈线程被关闭，在所述终端仿真设备与所述被测系统设备之间数据交互的时间内，基于通信协议时序要求上传仿真节点的当前仿真数据值；

34、基于所述当前仿真数据值生成测试信号，被测系统设备执行相应的操作指令，并反馈当前测试结果。

35、进一步，具体地，在步骤s3中，所述上位机比较分析当前测试结果与所述目标测试结果，若相同，则被测系统运行正常，反之则被测系统运行异常；

36、所述上位机还将比较分析的结果生成测试报告。

37、一种矿用复合系统数据柔性分析的终端仿真系统，所述终端仿真系统包括：上位机、至少一个终端仿真设备以及被测系统设备，所述上位机和所述被测系统设备均与所述终端仿真设备连接；

38、所述上位机用于发送检测命令，并基于被测系统的测试需求形成配置信息，以及根据所述配置信息生成目标测试结果；

39、终端仿真设备用于接收所述检测命令和所述配置信息，所述终端仿真设备解析所述配置信息，并生成与所述配置信息关联的测试信号，所述终端仿真设备发送所述测试信号，被测系统设备接收并执行所述测试信号，并反馈当前测试结果；

40、所述终端仿真设备采集所述当前测试结果，并传输至所述上位机，所述上位机将当前测试结果与所述目标测试结果比较分析，实现对矿用复合系统数据柔性分析的测试。

41、进一步，具体地，所述终端仿真设备包括微处理器和外设接口驱动模块；

42、所述微处理器通过所述外设接口驱动模块分别连接所述上位机和所述被测系统设备；

43、所述外设接口驱动模块包括至少一个以太网接口、四个rs485接口、两个can接口、六个开关量输入接口以及两个开关量输出接口；

44、所述微处理器获取所述配置信息，并按照配置信息初始化所述rs485接口、can接口、开关量输入接口以及开关量输出接口的参数，启动对应接口的通信协议栈，实现数据之间的交互。

45、一种计算机设备，包括：

46、处理器；

47、存储器，用于存储可执行指令；

48、其中，所述处理器用于从所述存储器中读取所述可执行指令，并执行所述可执行指令以实现如上所述的矿用复合系统数据柔性分析方法。

49、一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，当所述计算机程序被处理器执行时，使得处理器实现如上所述的矿用复合系统数据柔性分析方法。

50、本发明的有益效果是：

51、(1)本发明的一种矿用复合系统数据柔性分析的终端仿真方法，减少了人工测试的负荷，提高了测试效率以及测量结果的准确性；

52、(2)本发明根据被测系统的测试需求形成配置信息，终端仿真设备基于配置信息模拟不同类型的多种终端节点，如传感设备或执行器，通过模拟不同类型的多种终端节点的数据，进而对被测系统设备的控制，被测系统设备反馈测试结果至上位机测试分析，能够覆盖矿用复合系统中不同子系统的测试，更好地评估矿用复合系统的性能和可靠性，满足不同客户和市场的测试需求。