（廣西廣播電視技術(shù)中心）

一、引言

當(dāng)前廣西廣播電視技術(shù)中心管轄的無(wú)線發(fā)射臺(tái)站數(shù)量已達(dá)800多個(gè)，各臺(tái)站內(nèi)使用的設(shè)備品牌、種類繁多，大部分通訊協(xié)議均使用TCP/UDP協(xié)議下的自定義數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，且各種設(shè)備均不相同。所有設(shè)備的運(yùn)行數(shù)據(jù)目前統(tǒng)一由遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行接收保存，而遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集均是通過(guò)網(wǎng)絡(luò)傳輸，考慮到網(wǎng)絡(luò)連接必然存在各種不可預(yù)知的風(fēng)險(xiǎn)，網(wǎng)絡(luò)傳輸萬(wàn)一斷開(kāi)，臺(tái)站設(shè)備運(yùn)行數(shù)據(jù)便無(wú)法實(shí)時(shí)收集，不利于運(yùn)維工作的開(kāi)展，進(jìn)而可能影響安全播出。

由此考慮開(kāi)發(fā)一套部署于臺(tái)站的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)工具，實(shí)時(shí)采集接收各臺(tái)站設(shè)備關(guān)鍵數(shù)據(jù)，以便于在任何需要的時(shí)候，進(jìn)行設(shè)備數(shù)據(jù)調(diào)取查閱，同時(shí)為臺(tái)站運(yùn)維工作提供便利。

二、設(shè)計(jì)過(guò)程

（一）需求分析

工具軟件基本設(shè)計(jì)要求：

工具軟件可運(yùn)行在現(xiàn)有臺(tái)站服務(wù)器上；兼容當(dāng)前大部分臺(tái)站設(shè)備；可靈活動(dòng)態(tài)配置臺(tái)站、設(shè)備、命令結(jié)構(gòu)信息；可以主動(dòng)發(fā)送命令；可長(zhǎng)期保存接收的數(shù)據(jù)，亦可作為臨時(shí)調(diào)測(cè)工具使用。

（二）開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)

1.基本流程

數(shù)據(jù)存儲(chǔ)工具接收、解析數(shù)據(jù)基本流程如圖1。

2.兼容性設(shè)計(jì)

從開(kāi)發(fā)難度、可維護(hù)性、通用性上綜合衡量，并結(jié)合目前大部分服務(wù)器操作系統(tǒng)為Windows的特點(diǎn)，調(diào)試工具開(kāi)發(fā)采用C#編程語(yǔ)言，底層框架為兼容Windows所有系統(tǒng)版本的.NET Framework 3.5框架。

圖1 基本流程

通過(guò)對(duì)各設(shè)備的通訊方式進(jìn)行研究，發(fā)現(xiàn)大部分均采用TCP/UDP方式進(jìn)行通訊；因此在接收處理數(shù)據(jù)報(bào)文時(shí)，首先是將報(bào)文數(shù)據(jù)直接以十六進(jìn)制方式保存到數(shù)據(jù)庫(kù)，然后再根據(jù)報(bào)文來(lái)源設(shè)備的類型，對(duì)報(bào)文進(jìn)行解析。接收數(shù)據(jù)和解析數(shù)據(jù)的工作互不干擾，這樣既可以很好的保證數(shù)據(jù)接收的穩(wěn)定性，也保證了數(shù)據(jù)的完整性。

3.配置設(shè)計(jì)

工具需要兼容所有的臺(tái)站和設(shè)備，為了使用靈活，設(shè)計(jì)了設(shè)備信息表、設(shè)備類型表、類型結(jié)構(gòu)表等配置信息表，并使之關(guān)聯(lián)起來(lái)：

設(shè)備信息表用于記錄各個(gè)設(shè)備的地址、端口、設(shè)備類型等字段信息，其中設(shè)備類型字段關(guān)聯(lián)設(shè)備類型表；

設(shè)備類型表用于標(biāo)記該設(shè)備的類型，如電源復(fù)位器、六路協(xié)調(diào)器、發(fā)射機(jī)等；

結(jié)構(gòu)類型表以設(shè)備類型表為基礎(chǔ)，保存了各個(gè)設(shè)備類型對(duì)應(yīng)的報(bào)文結(jié)構(gòu)，包含了該報(bào)文需要解析的信息，如順序、類型、長(zhǎng)度等。

通過(guò)多個(gè)信息表數(shù)據(jù)，很好的滿足了存儲(chǔ)工具對(duì)兼容設(shè)備多樣性的要求。

4. 數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)

根據(jù)工具數(shù)據(jù)庫(kù)既可以長(zhǎng)期保存接收的數(shù)據(jù)，也可以當(dāng)作臨時(shí)調(diào)測(cè)工具使用的要求，對(duì)應(yīng)兩種情況，分別采用SQL Server和Access數(shù)據(jù)庫(kù)。

當(dāng)工具需要在臺(tái)站長(zhǎng)期運(yùn)行時(shí)，采用SQL Server數(shù)據(jù)庫(kù)，它的高性能可以很好的保證數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)，而且SQL Server具備非常良好的易用性，便于后期維護(hù)。

當(dāng)需要把工具作為臨時(shí)調(diào)試工具時(shí)，采用Access文件數(shù)據(jù)庫(kù)，它兼容Windows環(huán)境，具有小巧便捷免安裝的特點(diǎn)，便于在各種維護(hù)情況下使用。

在對(duì)臺(tái)站設(shè)備數(shù)據(jù)進(jìn)行接收、解析時(shí)，隨著時(shí)間的積累，數(shù)據(jù)量會(huì)非常大；所以在保存數(shù)據(jù)時(shí)，采用月表（每個(gè)月一張數(shù)據(jù)表）的方式進(jìn)行保存，這樣可以很好的保證工具運(yùn)行的穩(wěn)定和高效。

（三）邏輯和原理

1.通用通訊協(xié)議

在分析設(shè)備類型時(shí)，發(fā)現(xiàn)使用通用通信協(xié)議的設(shè)備的主動(dòng)報(bào)文是動(dòng)態(tài)配置的，如果運(yùn)維人員根據(jù)需要調(diào)整了主動(dòng)報(bào)文的結(jié)構(gòu)，會(huì)導(dǎo)致工具就無(wú)法解析數(shù)據(jù)報(bào)文；于是根據(jù)通用通訊協(xié)議主動(dòng)報(bào)文自帶結(jié)構(gòu)參數(shù)的特性進(jìn)行特別處理，在初始化通用通訊協(xié)議的結(jié)構(gòu)類型表時(shí)，將所有參數(shù)全部錄入；在接收來(lái)自于支持通用通訊協(xié)議設(shè)備的數(shù)據(jù)報(bào)文時(shí)，工具自動(dòng)解析數(shù)據(jù)報(bào)文所包含的參數(shù)，并和結(jié)構(gòu)類型表的參數(shù)自動(dòng)匹配、建表；由此實(shí)現(xiàn)解決工具因?yàn)樵O(shè)備主動(dòng)報(bào)文結(jié)構(gòu)的調(diào)整導(dǎo)致數(shù)據(jù)無(wú)法接收的情況。

2.主動(dòng)發(fā)送命令

數(shù)據(jù)存儲(chǔ)工具除了接收設(shè)備主動(dòng)報(bào)文，還增加了主動(dòng)發(fā)送命令的功能；在初始化設(shè)備信息時(shí)，通過(guò)添加主動(dòng)命令及定時(shí)間隔；工具將根據(jù)配置，定時(shí)發(fā)送特定命令到目標(biāo)設(shè)備；通過(guò)此功能，工具可以獲取除主動(dòng)報(bào)文外的數(shù)據(jù)信息。

3.數(shù)據(jù)解析處理

臺(tái)站工具在需要長(zhǎng)期運(yùn)行，當(dāng)數(shù)據(jù)量積累到一定數(shù)量時(shí)，必定會(huì)造成工具運(yùn)行緩慢，甚至導(dǎo)致工具無(wú)法工作。于是在開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)時(shí)進(jìn)行了相應(yīng)的優(yōu)化，解析成功的源數(shù)據(jù)不再保留、一定時(shí)間內(nèi)的特定類型數(shù)據(jù)如果重復(fù)則不接收。

4.數(shù)據(jù)庫(kù)操作

圖2 類型結(jié)構(gòu)參數(shù)

圖3 數(shù)據(jù)展示

在對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行讀寫操作時(shí)，需盡量避免交叉使用，特別是在對(duì)源數(shù)據(jù)表讀寫上，接收數(shù)據(jù)時(shí)保存和解析數(shù)據(jù)時(shí)讀寫操作容易造成數(shù)據(jù)鎖；為此在接收到數(shù)據(jù)報(bào)文時(shí)，數(shù)據(jù)報(bào)文首先保存到隊(duì)列中，下一步再進(jìn)行入庫(kù)操作，而解析數(shù)據(jù)時(shí)，首先將一小段數(shù)據(jù)保存至另一個(gè)臨時(shí)表，這樣可以有效降低對(duì)源數(shù)據(jù)表讀寫操作的頻率。

5.容錯(cuò)能力

臺(tái)站環(huán)境復(fù)雜，設(shè)備廠家、類型、協(xié)議多種多樣，工具軟件功能的復(fù)雜性等，工具軟件的穩(wěn)定性非常重要，即對(duì)工具容錯(cuò)能力提出很大要求；在開(kāi)發(fā)時(shí)，每一個(gè)重點(diǎn)操作均需對(duì)可能出現(xiàn)的異常進(jìn)行處理，如解析數(shù)據(jù)時(shí)數(shù)據(jù)類型之間的轉(zhuǎn)換、保存入庫(kù)時(shí)類型的轉(zhuǎn)換、不同數(shù)據(jù)庫(kù)類型間的差異化等。

6.多線程處理

工具在處理數(shù)據(jù)接收、保存、解析、查詢時(shí)，多線程技術(shù)的使用尤為關(guān)鍵，尤其體現(xiàn)在界面操作的用戶體驗(yàn)上；在使用多線程時(shí)，巧妙的使用線程委托技術(shù)，實(shí)現(xiàn)線程與界面進(jìn)行交互，可以非常有效的提升使用效果。

（四）功能和界面

1.參數(shù)配置

在參數(shù)設(shè)置界面，每個(gè)參數(shù)的新增錄入，工具均會(huì)提供默認(rèn)值或參考值，并且伴有相應(yīng)的提示信息，確保參數(shù)正常；在結(jié)構(gòu)參數(shù)錄入時(shí)，尤其需要注意參數(shù)的先后順序。

2.數(shù)據(jù)接收

設(shè)備發(fā)出數(shù)據(jù)報(bào)文，工具接收到數(shù)據(jù)報(bào)文后，根據(jù)配置的設(shè)備地址及端口等判斷是否來(lái)源于目標(biāo)設(shè)備，是則保存，否則丟棄該數(shù)據(jù)報(bào)文；保存時(shí)判斷該報(bào)文類型是否為自帶結(jié)構(gòu)參數(shù)的類型，是則自動(dòng)解析出參數(shù)，然后根據(jù)參數(shù)創(chuàng)建數(shù)據(jù)表。

3.數(shù)據(jù)解析

從數(shù)據(jù)庫(kù)分批獲取保存的源數(shù)據(jù)信息，工具根據(jù)源數(shù)據(jù)信息記錄的參數(shù)信息，判斷報(bào)文結(jié)構(gòu)并解析數(shù)據(jù)，解析成功則保存到分表，源數(shù)據(jù)信息刪除；解析時(shí)需區(qū)分該報(bào)文類型是否為自帶參數(shù)類型，根據(jù)數(shù)據(jù)報(bào)文長(zhǎng)度進(jìn)行截取轉(zhuǎn)換為可視數(shù)據(jù)后存入分表。

4.結(jié)果查詢

在運(yùn)維人員進(jìn)行數(shù)據(jù)查詢分析時(shí)，解析后的報(bào)文數(shù)據(jù)通過(guò)表格形式展現(xiàn)，列表上方提供了檢索功能；左邊區(qū)域以結(jié)構(gòu)類型為基礎(chǔ)，顯示設(shè)備結(jié)構(gòu)類型樹(shù)。

當(dāng)選中某個(gè)設(shè)備類型時(shí)，右邊區(qū)域動(dòng)態(tài)初始化，表格顯示、檢索區(qū)域在初始化時(shí)，通過(guò)讀取后臺(tái)對(duì)應(yīng)結(jié)構(gòu)類型信息進(jìn)行對(duì)應(yīng)顯示，這樣方便后期運(yùn)維查詢和數(shù)據(jù)篩選。

三、總結(jié)

臺(tái)站數(shù)據(jù)存儲(chǔ)工具，可以很好的對(duì)臺(tái)站設(shè)備的數(shù)據(jù)進(jìn)行保存處理，很好的為臺(tái)站的運(yùn)維工作提供了便利，并且作為遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)的一個(gè)很好的補(bǔ)充，為單位安全播出工作的開(kāi)展也提供了有力的支撐。