如何提高雷達系統(tǒng)計算機的穩(wěn)定性

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.貴州省貴陽市烏當區(qū)氣象局，貴州 烏當 550018)

如何提高雷達系統(tǒng)計算機的穩(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.貴州省貴陽市烏當區(qū)氣象局，貴州 烏當 550018)

新一代天氣雷達已進入全面業(yè)務應用階段，在汛期雷達需要24 h不間斷開機，各類數(shù)據(jù)需要及時準確上傳，值班員進行回波分析，這些都增加了雷達系統(tǒng)計算機的負擔。對雷達系統(tǒng)各計算機進行合理的分工，并對這些計算機進行自身備份和交叉?zhèn)浞荻寄芴岣呃走_系統(tǒng)計算機的穩(wěn)定性。

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

1 原雷達系統(tǒng)計算機結(jié)構(gòu)及其弊端

原來的雷達系統(tǒng)由兩臺計算機構(gòu)成，結(jié)構(gòu)框圖見圖1。

1.1 雷達終端

裝有Rtradarn負責雷達原始基數(shù)據(jù)的生成;裝有nrtd負責原始基數(shù)據(jù)的回波分析;裝有Filemon負責將雷達原始基數(shù)據(jù)傳送到敏視達處理機;裝有Upfilemon負責格式化雷達狀態(tài)和報警文件并上傳;裝有Trad2005負責拼圖生成和上傳;裝有刻錄軟件負責雷達基數(shù)據(jù)的刻錄保存。

1.2 敏視達處理機

裝有Rpg負責敏視達基數(shù)據(jù)的生成;裝有PUP負責產(chǎn)品生成和產(chǎn)品顯示;裝有Rpgc負責敏視達基數(shù)據(jù)上傳;裝有Pupc負責產(chǎn)品上傳。

雷達終端和敏視達處理機兩臺電腦均安裝雙網(wǎng)卡，并設置了兩個IP段號：雷達IP段號負責雷達終端和數(shù)據(jù)采集機及敏視達處理機相連，省網(wǎng)IP段號負責各類數(shù)據(jù)的上傳。

雷達終端計算機最主要的任務就是保證原始基數(shù)據(jù)能正常生成，但是雷達終端計算機還承擔了數(shù)據(jù)上傳、資料共享和刻錄等任務，其它任務會影響原始基數(shù)據(jù)的正常生成，比如在進行體掃的時候刻錄數(shù)據(jù)就會造成體掃中斷;同樣，敏視達處理機最重要的任務是保證敏視達基數(shù)據(jù)和產(chǎn)品數(shù)據(jù)正常生成，如果同時承擔上傳及回波分析任務會增加計算機負擔，造成系統(tǒng)死機，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注冊成網(wǎng)絡模式分發(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。

計算機采用雙網(wǎng)卡容易造成沖突。計算機沒有自身備份和外部備份，如果計算機系統(tǒng)崩潰恢復速度不快，如果計算機硬件故障恢復速度則會更慢。

圖1 原來的雷達系統(tǒng)計算機結(jié)構(gòu)框圖

2 新的雷達系統(tǒng)計算機結(jié)構(gòu)

新的雷達系統(tǒng)計算機結(jié)構(gòu)(圖2)在原來的基礎上增加了3臺計算機，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個功能分開，用不同的計算機來實現(xiàn)不同的功能。且不再使用雙網(wǎng)卡方式來連接雷達內(nèi)網(wǎng)和外部省網(wǎng)，而是采用單網(wǎng)卡不同協(xié)議來實現(xiàn)相同功能。各臺計算機的主要功能如下：

圖2 新雷達系統(tǒng)計算機結(jié)構(gòu)框圖

2.1 雷達終端

通過 TCP/IP協(xié)議和數(shù)據(jù)采集機相連，安裝Rtradarn負責雷達原始基數(shù)據(jù)的生成，并安裝Filemon通過TCP/IP協(xié)議將雷達原始基數(shù)據(jù)送入敏視達處理機。這樣就減輕了雷達終端計算機的負擔，提高了原始基數(shù)據(jù)采集的穩(wěn)定度。

2.2 敏視達處理機

僅安裝RPG和PUP負責敏視達基數(shù)據(jù)和產(chǎn)品的生成，不再用敏視達處理機進行回波分析。

2.3 數(shù)據(jù)傳輸機

PUP產(chǎn)品、敏視達基數(shù)據(jù)、雷達狀態(tài)和報警文件、拼圖文件的上傳均由此臺計算機承擔。數(shù)據(jù)傳輸機和雷達終端以及敏視達處理機的連接依靠IPX協(xié)議來進行。需要說明的是，數(shù)據(jù)傳輸機建立了一個FTP服務器，先利用Upfilemon將雷達狀態(tài)和報警文件傳輸?shù)奖镜谾TP服務器上，再通過本站開發(fā)的狀態(tài)上傳軟件將這兩個文件上傳，使用這種方式雖然多了一道程序，但是能實時監(jiān)控雷達狀態(tài)和報警文件是否生成、是否上傳成功，也能在省網(wǎng)恢復連接后進行補傳。另外本站編寫了雷達基本業(yè)務系統(tǒng)安裝在數(shù)據(jù)傳輸機上，此系統(tǒng)可以實時監(jiān)控各類數(shù)據(jù)的生成和上傳，并能實時壓縮保存各類數(shù)據(jù)在數(shù)據(jù)傳輸機上，還能實時將雷達原始基數(shù)據(jù)傳入回波分析機。

2.4 回波分析機

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

2.5 備份機制

以上介紹的各臺計算機本身均建立了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，因此用回波分析機備份數(shù)據(jù)傳輸機，所有上傳軟件在回波分析機上均有備份，一旦數(shù)據(jù)上傳機硬件故障，就可以用回波分析機代替數(shù)據(jù)上傳機。另外還準備了一臺備份機，這臺計算機平時可作為公文處理等用處，并做了兩個Ghost備份，當雷達終端或敏視達處理機出現(xiàn)硬件故障后，僅需在備份機上還原相應的Ghost備份就能替代雷達終端或敏視達處理機，連IP地址都無需重新設置。這樣每臺計算計不管出現(xiàn)系統(tǒng)故障，還是出現(xiàn)硬件故障均有相應的備份機制來應對。

3 雷達系統(tǒng)計算機的時間校準

新的雷達系統(tǒng)計算機結(jié)構(gòu)由于引入了多臺計算機，如果這些計算機上的時鐘不一致就會造成很大的問題。每臺計算機手工對時費時費力而且還不精確，因此以雷達終端為基準，其余計算機利用批處理程序每隔半個小時和雷達終端計算機的時間自動校準一次，所以僅需對雷達終端計算機的時鐘進行校準就能保證整個雷達系統(tǒng)計算機時間的準確性和一致性。

4 結(jié)語

新的雷達系統(tǒng)計算機結(jié)構(gòu)將以前混用的各項功能分散到不同計算機來實現(xiàn)，使每臺計算機實現(xiàn)的功能簡單化，并且放棄了雙網(wǎng)卡設置，這樣反而提高了雷達系統(tǒng)計算機的穩(wěn)定性。引入雷達基本業(yè)務系統(tǒng)可以實時監(jiān)控和定位雷達系統(tǒng)各計算機故障，因而，也不會影響值班員對計算機故障的定位。并且新的雷達系統(tǒng)計算機提供了較為完備的自身備份、交叉?zhèn)浞莺屯獠總浞?，如果計算機出現(xiàn)軟件故障或硬件故障均能及時解決。這些技術手段的使用提高了雷達系統(tǒng)計算機的穩(wěn)定性。希望本文能為其它相關臺站提供一定參考。

［1］714CDN天氣雷達技術說明書.國營第七八四廠出版.

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

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

TN957

B

2012－07－19

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

1003－6598(2012)05－0055－02