田 程，穆仕超，鐘 健，倪 雷

(1.貴州省貴陽市氣象局，貴州 貴陽 550002;2.貴州省貴陽市烏當(dāng)區(qū)氣象局，貴州 烏當(dāng) 550018)

如何提高雷達(dá)系統(tǒng)計(jì)算機(jī)的穩(wěn)定性

田 程1，穆仕超2，鐘 健1，倪 雷1

(1.貴州省貴陽市氣象局，貴州 貴陽 550002;2.貴州省貴陽市烏當(dāng)區(qū)氣象局，貴州 烏當(dāng) 550018)

新一代天氣雷達(dá)已進(jìn)入全面業(yè)務(wù)應(yīng)用階段，在汛期雷達(dá)需要24 h不間斷開機(jī)，各類數(shù)據(jù)需要及時(shí)準(zhǔn)確上傳，值班員進(jìn)行回波分析，這些都增加了雷達(dá)系統(tǒng)計(jì)算機(jī)的負(fù)擔(dān)。對(duì)雷達(dá)系統(tǒng)各計(jì)算機(jī)進(jìn)行合理的分工，并對(duì)這些計(jì)算機(jī)進(jìn)行自身備份和交叉?zhèn)浞荻寄芴岣呃走_(dá)系統(tǒng)計(jì)算機(jī)的穩(wěn)定性。

天氣雷達(dá);穩(wěn)定性;基數(shù)據(jù);PUP產(chǎn)品;故障恢復(fù)

1 原雷達(dá)系統(tǒng)計(jì)算機(jī)結(jié)構(gòu)及其弊端

原來的雷達(dá)系統(tǒng)由兩臺(tái)計(jì)算機(jī)構(gòu)成，結(jié)構(gòu)框圖見圖1。

1.1 雷達(dá)終端

裝有Rtradarn負(fù)責(zé)雷達(dá)原始基數(shù)據(jù)的生成;裝有nrtd負(fù)責(zé)原始基數(shù)據(jù)的回波分析;裝有Filemon負(fù)責(zé)將雷達(dá)原始基數(shù)據(jù)傳送到敏視達(dá)處理機(jī);裝有Upfilemon負(fù)責(zé)格式化雷達(dá)狀態(tài)和報(bào)警文件并上傳;裝有Trad2005負(fù)責(zé)拼圖生成和上傳;裝有刻錄軟件負(fù)責(zé)雷達(dá)基數(shù)據(jù)的刻錄保存。

1.2 敏視達(dá)處理機(jī)

裝有Rpg負(fù)責(zé)敏視達(dá)基數(shù)據(jù)的生成;裝有PUP負(fù)責(zé)產(chǎn)品生成和產(chǎn)品顯示;裝有Rpgc負(fù)責(zé)敏視達(dá)基數(shù)據(jù)上傳;裝有Pupc負(fù)責(zé)產(chǎn)品上傳。

雷達(dá)終端和敏視達(dá)處理機(jī)兩臺(tái)電腦均安裝雙網(wǎng)卡，并設(shè)置了兩個(gè)IP段號(hào)：雷達(dá)IP段號(hào)負(fù)責(zé)雷達(dá)終端和數(shù)據(jù)采集機(jī)及敏視達(dá)處理機(jī)相連，省網(wǎng)IP段號(hào)負(fù)責(zé)各類數(shù)據(jù)的上傳。

雷達(dá)終端計(jì)算機(jī)最主要的任務(wù)就是保證原始基數(shù)據(jù)能正常生成，但是雷達(dá)終端計(jì)算機(jī)還承擔(dān)了數(shù)據(jù)上傳、資料共享和刻錄等任務(wù)，其它任務(wù)會(huì)影響原始基數(shù)據(jù)的正常生成，比如在進(jìn)行體掃的時(shí)候刻錄數(shù)據(jù)就會(huì)造成體掃中斷;同樣，敏視達(dá)處理機(jī)最重要的任務(wù)是保證敏視達(dá)基數(shù)據(jù)和產(chǎn)品數(shù)據(jù)正常生成，如果同時(shí)承擔(dān)上傳及回波分析任務(wù)會(huì)增加計(jì)算機(jī)負(fù)擔(dān)，造成系統(tǒng)死機(jī)，并且按照國家局要求，只能生成和上傳21類產(chǎn)品，不能添加另外的產(chǎn)品供給值班員，不能將RPG注冊(cè)成網(wǎng)絡(luò)模式分發(fā)產(chǎn)品到其它地方，RPG和PUP各類參數(shù)不能隨意修改，給回波的分析和研究造成不便。

計(jì)算機(jī)采用雙網(wǎng)卡容易造成沖突。計(jì)算機(jī)沒有自身備份和外部備份，如果計(jì)算機(jī)系統(tǒng)崩潰恢復(fù)速度不快，如果計(jì)算機(jī)硬件故障恢復(fù)速度則會(huì)更慢。

圖1 原來的雷達(dá)系統(tǒng)計(jì)算機(jī)結(jié)構(gòu)框圖

2 新的雷達(dá)系統(tǒng)計(jì)算機(jī)結(jié)構(gòu)

新的雷達(dá)系統(tǒng)計(jì)算機(jī)結(jié)構(gòu)(圖2)在原來的基礎(chǔ)上增加了3臺(tái)計(jì)算機(jī)，將數(shù)據(jù)生成、數(shù)據(jù)上傳、回波分析及產(chǎn)品分發(fā)這3個(gè)功能分開，用不同的計(jì)算機(jī)來實(shí)現(xiàn)不同的功能。且不再使用雙網(wǎng)卡方式來連接雷達(dá)內(nèi)網(wǎng)和外部省網(wǎng)，而是采用單網(wǎng)卡不同協(xié)議來實(shí)現(xiàn)相同功能。各臺(tái)計(jì)算機(jī)的主要功能如下：

圖2 新雷達(dá)系統(tǒng)計(jì)算機(jī)結(jié)構(gòu)框圖

2.1 雷達(dá)終端

通過 TCP/IP協(xié)議和數(shù)據(jù)采集機(jī)相連，安裝Rtradarn負(fù)責(zé)雷達(dá)原始基數(shù)據(jù)的生成，并安裝Filemon通過TCP/IP協(xié)議將雷達(dá)原始基數(shù)據(jù)送入敏視達(dá)處理機(jī)。這樣就減輕了雷達(dá)終端計(jì)算機(jī)的負(fù)擔(dān)，提高了原始基數(shù)據(jù)采集的穩(wěn)定度。

2.2 敏視達(dá)處理機(jī)

僅安裝RPG和PUP負(fù)責(zé)敏視達(dá)基數(shù)據(jù)和產(chǎn)品的生成，不再用敏視達(dá)處理機(jī)進(jìn)行回波分析。

2.3 數(shù)據(jù)傳輸機(jī)

PUP產(chǎn)品、敏視達(dá)基數(shù)據(jù)、雷達(dá)狀態(tài)和報(bào)警文件、拼圖文件的上傳均由此臺(tái)計(jì)算機(jī)承擔(dān)。數(shù)據(jù)傳輸機(jī)和雷達(dá)終端以及敏視達(dá)處理機(jī)的連接依靠IPX協(xié)議來進(jìn)行。需要說明的是，數(shù)據(jù)傳輸機(jī)建立了一個(gè)FTP服務(wù)器，先利用Upfilemon將雷達(dá)狀態(tài)和報(bào)警文件傳輸?shù)奖镜谾TP服務(wù)器上，再通過本站開發(fā)的狀態(tài)上傳軟件將這兩個(gè)文件上傳，使用這種方式雖然多了一道程序，但是能實(shí)時(shí)監(jiān)控雷達(dá)狀態(tài)和報(bào)警文件是否生成、是否上傳成功，也能在省網(wǎng)恢復(fù)連接后進(jìn)行補(bǔ)傳。另外本站編寫了雷達(dá)基本業(yè)務(wù)系統(tǒng)安裝在數(shù)據(jù)傳輸機(jī)上，此系統(tǒng)可以實(shí)時(shí)監(jiān)控各類數(shù)據(jù)的生成和上傳，并能實(shí)時(shí)壓縮保存各類數(shù)據(jù)在數(shù)據(jù)傳輸機(jī)上，還能實(shí)時(shí)將雷達(dá)原始基數(shù)據(jù)傳入回波分析機(jī)。

2.4 回波分析機(jī)

數(shù)據(jù)傳輸機(jī)把原始基數(shù)據(jù)傳到回波分析機(jī)上保存并共享，且回波分析機(jī)上安裝了RPG并注冊(cè)成網(wǎng)絡(luò)模式，可連接多個(gè)PUP。氣象臺(tái)、人影辦等需要實(shí)時(shí)顯示產(chǎn)品的部門均可接收到回波分析機(jī)上的RPG傳來的數(shù)據(jù)。也可以在回波分析機(jī)上任意修改RPG和PUP的參數(shù)設(shè)置，可以生成任意產(chǎn)品提供給值班員進(jìn)行回波分析。

2.5 備份機(jī)制

以上介紹的各臺(tái)計(jì)算機(jī)本身均建立了Ghost備份，方便在系統(tǒng)崩潰后還原系統(tǒng)至正常狀態(tài)。但是硬件故障用Ghost備份這種方法就無法解決，因此用回波分析機(jī)備份數(shù)據(jù)傳輸機(jī)，所有上傳軟件在回波分析機(jī)上均有備份，一旦數(shù)據(jù)上傳機(jī)硬件故障，就可以用回波分析機(jī)代替數(shù)據(jù)上傳機(jī)。另外還準(zhǔn)備了一臺(tái)備份機(jī)，這臺(tái)計(jì)算機(jī)平時(shí)可作為公文處理等用處，并做了兩個(gè)Ghost備份，當(dāng)雷達(dá)終端或敏視達(dá)處理機(jī)出現(xiàn)硬件故障后，僅需在備份機(jī)上還原相應(yīng)的Ghost備份就能替代雷達(dá)終端或敏視達(dá)處理機(jī)，連IP地址都無需重新設(shè)置。這樣每臺(tái)計(jì)算計(jì)不管出現(xiàn)系統(tǒng)故障，還是出現(xiàn)硬件故障均有相應(yīng)的備份機(jī)制來應(yīng)對(duì)。

3 雷達(dá)系統(tǒng)計(jì)算機(jī)的時(shí)間校準(zhǔn)

新的雷達(dá)系統(tǒng)計(jì)算機(jī)結(jié)構(gòu)由于引入了多臺(tái)計(jì)算機(jī)，如果這些計(jì)算機(jī)上的時(shí)鐘不一致就會(huì)造成很大的問題。每臺(tái)計(jì)算機(jī)手工對(duì)時(shí)費(fèi)時(shí)費(fèi)力而且還不精確，因此以雷達(dá)終端為基準(zhǔn)，其余計(jì)算機(jī)利用批處理程序每隔半個(gè)小時(shí)和雷達(dá)終端計(jì)算機(jī)的時(shí)間自動(dòng)校準(zhǔn)一次，所以僅需對(duì)雷達(dá)終端計(jì)算機(jī)的時(shí)鐘進(jìn)行校準(zhǔn)就能保證整個(gè)雷達(dá)系統(tǒng)計(jì)算機(jī)時(shí)間的準(zhǔn)確性和一致性。

4 結(jié)語

新的雷達(dá)系統(tǒng)計(jì)算機(jī)結(jié)構(gòu)將以前混用的各項(xiàng)功能分散到不同計(jì)算機(jī)來實(shí)現(xiàn)，使每臺(tái)計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)的功能簡單化，并且放棄了雙網(wǎng)卡設(shè)置，這樣反而提高了雷達(dá)系統(tǒng)計(jì)算機(jī)的穩(wěn)定性。引入雷達(dá)基本業(yè)務(wù)系統(tǒng)可以實(shí)時(shí)監(jiān)控和定位雷達(dá)系統(tǒng)各計(jì)算機(jī)故障，因而，也不會(huì)影響值班員對(duì)計(jì)算機(jī)故障的定位。并且新的雷達(dá)系統(tǒng)計(jì)算機(jī)提供了較為完備的自身備份、交叉?zhèn)浞莺屯獠總浞?，如果?jì)算機(jī)出現(xiàn)軟件故障或硬件故障均能及時(shí)解決。這些技術(shù)手段的使用提高了雷達(dá)系統(tǒng)計(jì)算機(jī)的穩(wěn)定性。希望本文能為其它相關(guān)臺(tái)站提供一定參考。

［1］714CDN天氣雷達(dá)技術(shù)說明書.國營第七八四廠出版.

［2］田程，雷登林，呂海，等.雷達(dá)探測員輔助監(jiān)控系統(tǒng)淺析［J］. 貴州氣象，2007，06：37 －39.

［3］田程，倪雷，周楓.如何提高雷達(dá)系統(tǒng)在大氣探測業(yè)務(wù)運(yùn)行監(jiān)控平臺(tái)上的效能［J］. 貴州氣象，2010，6：35 －37.

TN957

B

2012－07－19

田程(1980－)，男(土家族)，工程師，主要從事工作雷達(dá)探測、軟件開發(fā)工作。

1003－6598(2012)05－0055－02