分系统组成

监控分系统主要由监控服务器、监控客户机、数据服务器、网络通信设备、打印设备、接口转换设备、数字视频录像监视记录设备以及各分系统监控单元等组成。

监控分系统应用软件采用监控处理逻辑与用户操作界面分离、分别实现和部署的分布式体系结构。系统监控应用软件包含以下组件:系统监控服务端软件、系统监控客户端软件、数据服务软件以及各分系统监控单元软件等。分系统组成框图如图6-1所示。

监控分系统组成框图

图6-1 监控分系统组成框图

1)监控服务器:主要用于运行系统监控服务端软件与数据服务软件。2台监控服务端互为热备份;数据服务软件通过数据库及数据文件对监控信息和原始测量数据进行存储。配置2台性能稳定可靠的机架型服务器,互为热备份;每台监控服务器配有4个网卡,分别连接到测控站内监控网、数据传输分系统数据网,通往中心的第1平台和第2平台。

2)监控客户机:为系统监控客户端软件的运行平台,配置2台监控客户端,可同时工作,为操作员提供人机交互接口。

3)数据服务器:运行SQL Server数据库服务,并且存放数据存储、数据备份的文件。

4)网络通信设备:主要包括系统监控网交换机,用于构建站内的监控信息网络环境,根据网络节点分布情况及数量,配置2台48口100M/1000M以太网交换机。

5)打印设备:为监控网内共享,配置1台网络打印机。

6)接口转换设备:用于将系统内非网络监控接口设备的监控接口转换为网络接口,并可以根据需要配置集中式或者分布式接口转换设备。

7)系统监控应用软件:负责完成全系统的设备监控及任务自动运行管理、标校测试等。

8)数字视频录像监视记录设备:用于对重要区域的设备和人员的工作情况进行监视。配备多个摄像头、1台主机,摄像头室内安装点主要包括地面中心机房、设备机房以及钟房等;摄像头室外安装点主要是天线附近,距离天线100m左右。

9)各分系统设备监控处理器(监控单元/模块):主要完成各自分系统设备的分控功能,接收并执行系统监控台的控制命令,向系统监控台上报设备工作状态、设备工作参数以及命令执行情况等。

工作原理

全系统通过监控网络交换机组成地面站内部设备监控网,各设备的监控信息通过该网进行传递和交换。系统内部分设备(监控、天伺馈、多功能数字基带设备等)通过数据传输子网交换机组成中心数据传输网,测量目标数据、远程控制信息、远程监视信息、自动化测试结果等通过数据传输网进行上报,并通过此网接收远程任务计划和远控命令。

全系统加电完成后,系统自动运行。系统正常工作时,监控分系统根据操作员的操控命令或工作计划控制相关设备进行任务前的各种标校测试,并显示记录标校测试结果;根据即将开始的任务,设置各设备的工作参数及设备配置;任务开始时管理控制并显示系统捕获过程,并记录捕获过程的各典型状态;捕获完成后进入全跟踪过程,监视各相关设备的目标测量结果,监视、记录各设备的运行状态;任务完成(系统跟踪结束)后进行必要的事后处理,形成任务的结果报告。

在系统正常工作或联试过程中,用户可以根据实际需要,随时人工修改设备配置及其参数设置。监控分系统的管理范围参见表6-1。

表6-1 监控分系统管理范围表

监控分系统管理范围表

续表

监控分系统管理范围表

监控体系结构

DSF1的监控体系结构为三级监控:

  • 一级监控为设备级监控(分控),由各设备的监控计算机或微处理器实现对设备的本地监控,同时接受二级监控设备的控制。
  • 二级监控为站级监控(本控),由系统监控台完成对全系统各设备的统一监控,同时接受三级监控设备的控制。
  • 三级监控为远程监控(远控),由管理中心(或其他远程监控设备)完成对全系统的统一监控和管理。

从控制优先级来讲,设备级监控最高,站级监控次之;从使用优先级来讲,设备级监控低于站级监控,远程监控通常只做宏观管理和控制,但能对全站所有设备的工作状态、工作参数等进行实时监视。

系统监控体系结构图如图6-2所示。

系统监控体系结构图

图6-2 系统监控体系结构图

运行方式

一、本地命令控制方式

监控服务器接收本地客户机送来的监控命令,进行显示、分解、控制系统的相关设备完成测控任务,本地命令控制种类有以下三类:

  • 宏命令:设置参数、设置配置;
  • 单项命令:单条控制命令;
  • 过程控制命令:包含自动测试、战前标校、目标捕获跟踪、事后处理等。

二、远程命令控制方式

中心可通过数据传输分系统向监控服务器发送文件类信息,监控服务器通过解析文件得到任务参数,开始自动化运行;也可通过远程客户端软件直接控制监控分系统,远程客户端软件与本地客户端软件一致,发布在运管中心,中心可实现“无人值守,远程操作”。

工作流程

系统的工作流程包括设备开机、任务场景设置、设备自检与联试、设备标校、任务执行和任务事后处理。此过程中,设备开机必须最先执行,任务事后处理过程必须在任务执行之后完成,其他工作流程可以无固定顺序。

一、设备开机

监控分系统开机后控制各分系统加电,各分系统自行检查后上报监控台故障状态。

二、任务场景设置

操作者登录监控分系统后,如果当前尚未设置场景,则提示操作者选择场景,明确任务的配置、功能、流程以及操作界面。场景配置中定义了任务的目标数、测速测距方法、工作频段、旋向、上下行功能;操作者对以上几点配置项通过简单操作即可完成设备链路配置,并且同时也确定了任务运行的流程,宏参数中定义了任务参数,场景配置与参数宏下发完成后,设备参数及链路配置即满足任务条件。

(3)设备自检与联试

监控分系统通过各分系统状态监视其是否正常开机,是否有故障上报,如正常则控制系统闭环,基带进行遥测接收、数传接收以及测距测速测试,并结合数据传输分系统进行遥控发令测试。数据传输分系统检查各个数据格式正常,时频分系统通报系统时间给各分系统进行比对。

(4)设备标校

保持天线对冷空,系统监控软件通过测距校零功能窗口控制系统进行偏馈校零闭环,并控制基带进行测距校零;完成后,系统监控软件提示校零结果和方差,基带装定校零结果到对应设备组合号和宏号;完成后,系统监控台控制各分系统恢复设备状态。偏馈闭环设置约30s,校零及统计时间和具体参数有关。校相过程可以使用射电星校相与快速校相,主用快速校相。目标进站后,载波及遥测信号锁定。天伺馈判断主瓣跟踪后对星校相。

(5)任务执行

任务开始前15~30min,关闭偏馈校零变频器等联试设备,系统监控根据任务文件控制数据传输分系统加载任务并将气象数据发送到中心,天伺馈指向、程序引导或数字引导控制天线转等待点,并上报监控台进站点和遮蔽角等信息。等待目标进站后,载波和遥测信号锁定,如校相成功转自跟踪引导。系统监控根据任务文件或调度控制完成遥控、遥测、数传、测速、测距以及测角等测控任务。如干涉测量任务期间须指向射电星,系统监控台通知天伺馈射电星号,控制天伺馈跟踪射电星,并根据任务文件控制记录设备进行预览、记录。

任务结束时,控制功放下功率。

(6)任务事后处理

进行数据统计,生成工作报表。如任务为干涉测量任务,监控生成环境参数文件并通过FTP发往中心。共视数据由时频监控软件通过系统监控网上传至FTP,并发往中心。

控制速调管下高压去辅电,天线收藏,关闭各分系统,并通过远程电源管理模块去电。

客户机/服务器模式

监控分系统应用软件是一个基于C/S的系统监控应用软件包,该软件包包含监控服务端软件、监控客户端软件以及数据库服务软件。

一、客户机/服务器间的信息交换

客户机/服务器间交换的信息内容如图6-3所示。

客户机/服务器间的信息交换图

图6-3 客户机/服务器间的信息交换图

二、客户机/服务器的功能划分

1)监控服务端软件

与系统内所有可监控设备通信,完成对这些设备的管理;实时接收各设备向系统监控台发送的各种信息,并按要求进行必要的处理,为客户端提供标准的设备信息;根据客户端的要求向设备发送各种操控命令,并完成命令响应的各种处理;通过数据传输分系统数据网获取并处理中心发来的文件类信息;与数据服务软件通信利用关系型数据库存储信息;具有双机同步能力。

2)监控客户端软件

以友好的方式向操作员提供对系统设备的监视、控制、管理界面。主要功能如下:提供良好的人机界面,通过网络接口向监控服务器发送设备控制及查询命令,输入及显示验证;具备较好的安全性,具有用户登录、身份确认功能。

3)数据库服务软件

该软件为其他软件提供访问数据库的代理,封装了操作数据库的逻辑,通过简洁的接口为其他软件提供数据库访问服务,简化其他软件的逻辑。具有至少记录并保留1个月工作数据的能力。