楊湘琪

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中南馬拉松（Marathon）傳輸網(wǎng)綜合業(yè)務(wù)監(jiān)控軟件的研發(fā)與應(yīng)用

楊湘琪

民航中南地區(qū)空中交通管理局通信網(wǎng)絡(luò)中心，廣東 廣州 510405

近十年來(lái)，通過(guò)自主研發(fā)，先后為多套監(jiān)控力度薄弱、承載業(yè)務(wù)量龐大且重要性高的系統(tǒng)分別量身定做與之相適應(yīng)的監(jiān)控軟件。因此，主要介紹了中南馬拉松（Marathon）傳輸網(wǎng)綜合業(yè)務(wù)監(jiān)控軟件的研發(fā)背景、研發(fā)部署情況、主要功能設(shè)計(jì)以及在保障民航安全生產(chǎn)業(yè)務(wù)傳輸中所發(fā)揮的作用。

馬拉松、雷達(dá)、VHF、中南馬拉松（Marathon）傳輸網(wǎng)綜合業(yè)務(wù)監(jiān)控軟件（簡(jiǎn)稱(chēng)“馬拉松監(jiān)控軟件”）

1 研發(fā)背景

中南馬拉松（Marathon）傳輸網(wǎng)作為中南各地雷達(dá)、VHF空側(cè)路由接入設(shè)備，以廣州區(qū)管為核心，以點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的模式與中南各地馬拉松節(jié)點(diǎn)建立連接，共有19個(gè)本地節(jié)點(diǎn)和20個(gè)遠(yuǎn)端節(jié)點(diǎn)，目前在用的有90多路VHF信號(hào)和9路雷達(dá)信號(hào)，業(yè)務(wù)量相對(duì)龐大，但馬拉松系統(tǒng)卻無(wú)專(zhuān)門(mén)監(jiān)控軟件。在該系統(tǒng)啟用初期，日常檢查需要值班員通過(guò)超級(jí)終端人工登錄設(shè)備輸入一系列煩瑣復(fù)雜的指令去查看節(jié)點(diǎn)和業(yè)務(wù)狀態(tài)，以及進(jìn)機(jī)房巡視節(jié)點(diǎn)、業(yè)務(wù)指示燈狀態(tài)，存在以下弊端：（1）檢查過(guò)程過(guò)于繁瑣，業(yè)務(wù)量龐大，值班人員工作負(fù)荷重；（2）人工定時(shí)檢查，無(wú)法實(shí)時(shí)監(jiān)控節(jié)點(diǎn)、業(yè)務(wù)狀態(tài)及主動(dòng)發(fā)現(xiàn)故障；（3）菜單指令和狀態(tài)信息純英文顯示，各類(lèi)信息混雜在一起，不夠直觀(guān)，且對(duì)值班人員的業(yè)務(wù)掌握水平依賴(lài)高；（4）存在人為誤操作、誤判斷的安全隱患；為了保障空側(cè)路由VHF、雷達(dá)信號(hào)的正常傳輸，減輕值班人員的工作負(fù)荷，增強(qiáng)民航安全生產(chǎn)保障力度，我們?cè)?007年初開(kāi)始了馬拉松監(jiān)控軟件的研制開(kāi)發(fā)，經(jīng)過(guò)多次版本修改、完善，到2012年初形成了功能基本齊全的版本，一直應(yīng)用至今[1]。

2 軟件研發(fā)部署情況

2.1 軟件實(shí)現(xiàn)方法

該軟件以異步串口通信方式自動(dòng)登錄廣州區(qū)管各臺(tái)馬拉松本地節(jié)點(diǎn)，依次向各本地節(jié)點(diǎn)自動(dòng)發(fā)送一系列菜單命令，實(shí)時(shí)讀取中南網(wǎng)內(nèi)各馬拉松節(jié)點(diǎn)狀態(tài)以及干線(xiàn)、VHF、雷達(dá)業(yè)務(wù)鏈路狀態(tài)，分析判斷整個(gè)中南馬拉松網(wǎng)絡(luò)中各馬拉松節(jié)點(diǎn)狀態(tài)以及各節(jié)點(diǎn)上承載的干線(xiàn)、雷達(dá)、VHF業(yè)務(wù)的鏈路建立情況，將判斷結(jié)果以直觀(guān)的方式在同一個(gè)界面上顯示出來(lái)，當(dāng)節(jié)點(diǎn)狀態(tài)異?；驑I(yè)務(wù)鏈路中斷時(shí)以顏色、聲音告警給以提示，并記錄詳細(xì)的故障日志，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)中南馬拉松傳輸網(wǎng)業(yè)務(wù)傳輸情況的監(jiān)控。

該軟件以24小時(shí)不間斷對(duì)節(jié)點(diǎn)、業(yè)務(wù)狀態(tài)進(jìn)行全自動(dòng)檢測(cè)、分析、判斷并將結(jié)果直觀(guān)反饋給值班人員的方式替代原來(lái)的由值班人員通過(guò)超級(jí)終端人工登錄馬拉松節(jié)點(diǎn)，發(fā)送各類(lèi)指令進(jìn)行業(yè)務(wù)狀態(tài)等相關(guān)操作，再依靠不同值班人員對(duì)設(shè)備、業(yè)務(wù)的不同掌握程度人工分析判斷得出結(jié)論的一系列繁瑣過(guò)程，既避免了誤操作對(duì)安全生產(chǎn)造成的影響，又能在故障發(fā)生的第一時(shí)間及時(shí)發(fā)現(xiàn)并快速、準(zhǔn)確地定位故障點(diǎn)，在保障民航安全生產(chǎn)工作過(guò)程中發(fā)揮著重要作用[2]。

2.2 軟件網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?/p>

該軟件只需運(yùn)行在廣州區(qū)管原有的馬拉松監(jiān)控終端上，通過(guò)網(wǎng)管線(xiàn)連接任意一臺(tái)馬拉松本地節(jié)點(diǎn)異步端口和監(jiān)控終端串口，無(wú)需增加額外硬件、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，即可實(shí)現(xiàn)對(duì)中南馬拉松傳輸網(wǎng)各馬拉松節(jié)點(diǎn)狀態(tài)及干線(xiàn)、VHF、雷達(dá)業(yè)務(wù)狀態(tài)的監(jiān)控。

2.3 軟件研發(fā)過(guò)程遇到的問(wèn)題及解決方法

我們?cè)谕ㄟ^(guò)異步串口通信訪(fǎng)問(wèn)馬拉松節(jié)點(diǎn)讀取各類(lèi)狀態(tài)信息或進(jìn)行業(yè)務(wù)配置時(shí)會(huì)發(fā)現(xiàn)，馬拉松系統(tǒng)缺少一個(gè)可以直接退出到初始菜單界面的命令，需要根據(jù)當(dāng)前停留的菜單位置一步步地發(fā)送命令退出到初始菜單界面。當(dāng)技術(shù)人員訪(fǎng)問(wèn)馬拉松傳輸網(wǎng)內(nèi)某個(gè)節(jié)點(diǎn)執(zhí)行各類(lèi)操作后，通常不會(huì)一步步地退出到初始菜單，而是習(xí)慣直接關(guān)閉超級(jí)終端。對(duì)此，馬拉松監(jiān)控軟件在開(kāi)始檢測(cè)后，先通過(guò)發(fā)送“ENTER”命令讀取返回信息，根據(jù)返回的信息判斷當(dāng)前停留的菜單位置，根據(jù)當(dāng)前所停留的不同菜單位置發(fā)送若干個(gè)命令退回到初始狀態(tài)，再執(zhí)行循環(huán)檢測(cè)操作。這就需要我們考慮到所有可能停留的菜單位置，根據(jù)系統(tǒng)返回信息里面所包含的特定關(guān)鍵字進(jìn)行區(qū)分判斷并發(fā)送相應(yīng)的菜單命令。該軟件經(jīng)過(guò)多次的改進(jìn)，已經(jīng)詳細(xì)地考慮到各類(lèi)可能性，盡量減少需要人工干預(yù)的次數(shù)。

另外，通過(guò)異步串口通信的方式讀取馬拉松系統(tǒng)狀態(tài)信息存在一個(gè)時(shí)延問(wèn)題，馬拉松系統(tǒng)返回信息的速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)無(wú)法跟上軟件發(fā)送命令并進(jìn)行處理的速度，且系統(tǒng)在某些時(shí)候會(huì)不可控地返回一系列非我方所需的統(tǒng)計(jì)類(lèi)信息，需等待較長(zhǎng)時(shí)間才接收顯示完畢。在閱讀廠(chǎng)家提供的技術(shù)手冊(cè)，無(wú)法找到對(duì)應(yīng)解決方法后，我們只能在監(jiān)控軟件中針對(duì)此類(lèi)問(wèn)題做出應(yīng)對(duì)處理。對(duì)此，軟件在發(fā)送每個(gè)菜單命令后，會(huì)進(jìn)行等待，并根據(jù)返回的信息中所包含的特定關(guān)鍵字判斷是否可以繼續(xù)發(fā)送下一個(gè)命令，既避免因返回信息不全，判斷錯(cuò)誤而引起的誤告警現(xiàn)象，也避免了因多次發(fā)送的菜單命令與當(dāng)前菜單位置不符而引起異步端口卡死現(xiàn)象。

3 軟件功能簡(jiǎn)介

（1）提供各類(lèi)人性化的配置窗口，使用戶(hù)通過(guò)簡(jiǎn)單配置即可以靈活實(shí)現(xiàn)對(duì)不同節(jié)點(diǎn)、不同端口上承載的各類(lèi)業(yè)務(wù)進(jìn)行監(jiān)控；通過(guò)配置可將告警信息的啟用或屏蔽細(xì)化到針對(duì)具體某個(gè)節(jié)點(diǎn)、某個(gè)業(yè)務(wù)，告警類(lèi)型根據(jù)不同業(yè)務(wù)的重要程度可以靈活地設(shè)置不同告警手段。（2）用戶(hù)通過(guò)配置窗口提供給軟件的各類(lèi)信息自動(dòng)保存在配置數(shù)據(jù)庫(kù)的各類(lèi)表格中，在軟件運(yùn)行時(shí)，將自動(dòng)讀取數(shù)據(jù)庫(kù)中各類(lèi)信息，瞬間初始化用戶(hù)界面。（3）以輪詢(xún)方式自動(dòng)登錄中南馬拉松傳輸網(wǎng)內(nèi)各臺(tái)馬拉松節(jié)點(diǎn)，自動(dòng)發(fā)送各類(lèi)檢測(cè)命令，24小時(shí)不間斷對(duì)中南馬拉松傳輸網(wǎng)上承載的各類(lèi)業(yè)務(wù)狀態(tài)進(jìn)行檢測(cè)，提取有用的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析、判斷各類(lèi)業(yè)務(wù)的運(yùn)行情況。（4）將檢測(cè)判斷過(guò)程中實(shí)時(shí)產(chǎn)生的各類(lèi)告警信息通過(guò)顏色、聲音等直觀(guān)的方式通知用戶(hù)，同時(shí)詳細(xì)地計(jì)算、記錄各類(lèi)故障日志。（5）各類(lèi)日志分別保存在日志數(shù)據(jù)庫(kù)的不同表格中，通過(guò)不同查詢(xún)窗口，用戶(hù)可以很方便地對(duì)某一時(shí)間或某一時(shí)段內(nèi)的節(jié)點(diǎn)、業(yè)務(wù)運(yùn)行情況、程序運(yùn)行信息及用戶(hù)操作日志進(jìn)行查看，故障發(fā)生時(shí)技術(shù)人員即使不在現(xiàn)場(chǎng)，事后通過(guò)詳細(xì)的日志記錄也可以很大程度地還原故障發(fā)生時(shí)情景，從而找到故障原因。（6）提供節(jié)點(diǎn)、業(yè)務(wù)鏈路一鍵自動(dòng)復(fù)位功能，以全自動(dòng)方式取代原來(lái)用戶(hù)通過(guò)輸入十幾個(gè)指令才能完成對(duì)某個(gè)節(jié)點(diǎn)或業(yè)務(wù)進(jìn)行復(fù)位的繁瑣過(guò)程，既減輕用戶(hù)的工作量，又避免因用戶(hù)誤操作引起的不安全事件。（7）從軟件使用的安全性出發(fā)，對(duì)用戶(hù)權(quán)限進(jìn)行嚴(yán)格規(guī)劃，提供用戶(hù)管理界面對(duì)用戶(hù)賬號(hào)進(jìn)行統(tǒng)一管理，不同的用戶(hù)權(quán)限賦予查看、配置、維護(hù)等不同功能權(quán)限，詳細(xì)記錄各類(lèi)用戶(hù)操作日志。（8）該軟件每完成一次輪詢(xún)都會(huì)記錄最后一次成功獲取節(jié)點(diǎn)狀態(tài)信息時(shí)間，當(dāng)最后一次成功獲取節(jié)點(diǎn)狀態(tài)時(shí)間與當(dāng)前系統(tǒng)時(shí)間相差超過(guò)10分鐘時(shí)，就會(huì)播放對(duì)應(yīng)聲音告警提示值班人員，并在軟件監(jiān)控界面顯眼位置以紅色字體提示，同時(shí)記錄軟件運(yùn)行中斷日志，避免因軟件原因?qū)е卤O(jiān)控失效卻未被值班人員發(fā)現(xiàn)的隱患。（9）提供數(shù)據(jù)庫(kù)維護(hù)功能讓擁有相應(yīng)權(quán)限的用戶(hù)可以按需刪除日志數(shù)據(jù)庫(kù)中各種日志表的過(guò)期記錄信息；可以手工備份配置數(shù)據(jù)庫(kù)和日志數(shù)據(jù)庫(kù)，必要時(shí)還可以恢復(fù)到之前備份的配置數(shù)據(jù)庫(kù)。圖1是馬拉松監(jiān)控軟件主界面截圖（左側(cè)為本地節(jié)點(diǎn)和遠(yuǎn)端節(jié)點(diǎn)狀態(tài)，右側(cè)打開(kāi)子窗口為GZCS2節(jié)點(diǎn)業(yè)務(wù)狀態(tài)）：

圖1 馬拉松監(jiān)控軟件主界面截圖

4 結(jié)束語(yǔ)

中南馬拉松（Marathon）傳輸網(wǎng)綜合業(yè)務(wù)監(jiān)控軟件在投入應(yīng)用的初期，其日志功能在排查汕頭高空區(qū)VHF通信受到干擾事件中就已經(jīng)發(fā)揮了一定的作用。2007年9月23日，汕頭高空區(qū)域VHF設(shè)備四個(gè)頻點(diǎn)（128.35?MHz、134.20?MHz、130.00?MHz、121.50?MHz）同時(shí)受到干擾，幾十秒后干擾現(xiàn)象自動(dòng)消失，如此反復(fù)。在查看了馬拉松監(jiān)控軟件的節(jié)點(diǎn)監(jiān)控日志后發(fā)現(xiàn)，在頻點(diǎn)出現(xiàn)干擾的同時(shí)，廣州到揭陽(yáng)的馬拉松衛(wèi)星干線(xiàn)同時(shí)出現(xiàn)瞬斷現(xiàn)象，根據(jù)這一發(fā)現(xiàn)，在進(jìn)一步的設(shè)備測(cè)試中證實(shí)，馬拉松設(shè)備的一個(gè)配置參數(shù)“BUSYOUT”若設(shè)為默認(rèn)值“SYSTEM CONTROLL”，當(dāng)干線(xiàn)中斷或?qū)Χ嗽O(shè)備掉線(xiàn)會(huì)導(dǎo)致本機(jī)話(huà)音端口的信號(hào)針腳E與SG之間的電阻變?yōu)榈妥瑁瑥亩鴮?dǎo)致其連接的PAE設(shè)備向外發(fā)射，造成同頻干擾。該軟件目前應(yīng)用于監(jiān)控中南馬拉松傳輸網(wǎng)業(yè)務(wù)，通過(guò)簡(jiǎn)單配置，還可以靈活應(yīng)用于監(jiān)控其他地區(qū)馬拉松傳輸網(wǎng)業(yè)務(wù)，比如華東馬拉松傳輸網(wǎng)，有一定的推廣空間。同時(shí)，該軟件模擬超級(jí)終端方式自動(dòng)登錄設(shè)備檢測(cè)干線(xiàn)、業(yè)務(wù)狀態(tài)的監(jiān)控方式對(duì)民航各大管理局之間的VANGUARD傳輸網(wǎng)、BABLY傳輸網(wǎng)業(yè)務(wù)監(jiān)控軟件的開(kāi)發(fā)有一定的借鑒意義。

[1]黃軍.Delphi串口通信編程[M]. 人民郵電出版社, 2001.

[2]王秉舉,沈建國(guó). Delphi環(huán)境下利用ApdComPort控件開(kāi)發(fā)串口通信程序[J]. 工程地質(zhì)計(jì)算機(jī)應(yīng)用, 2004(3):18-20.

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1009-6434（2017）04-0093-02