如何提高雷達(dá)系統(tǒng)在大氣探測業(yè)務(wù)運(yùn)行監(jiān)控平臺上的運(yùn)行效能

田 程,倪 雷,周 楓

(1.貴州省貴陽市氣象局,貴州 貴陽 550002;2.貴州省大氣探測技術(shù)與保障中心,貴州 貴陽 550002)

如何提高雷達(dá)系統(tǒng)在大氣探測業(yè)務(wù)運(yùn)行監(jiān)控平臺上的運(yùn)行效能

田 程1,倪 雷1,周 楓2

(1.貴州省貴陽市氣象局,貴州 貴陽 550002;2.貴州省大氣探測技術(shù)與保障中心,貴州 貴陽 550002)

通過 C#編程實(shí)現(xiàn)以下功能:提醒雷達(dá)探測員正確地填寫大氣探測業(yè)務(wù)運(yùn)行監(jiān)控平臺;實(shí)時監(jiān)控雷達(dá)狀態(tài)和報警文件是否上傳成功;實(shí)時監(jiān)控本站雷達(dá)在大氣探測業(yè)務(wù)運(yùn)行監(jiān)控平臺網(wǎng)站上的狀態(tài)。利用這些技術(shù)手段提高雷達(dá)系統(tǒng)在大氣探測業(yè)務(wù)運(yùn)行監(jiān)控平臺上的運(yùn)行效能。

全網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng);運(yùn)行效能;新一代天氣雷達(dá)

1 前言

2007年國家大氣探測中心的大氣探測業(yè)務(wù)運(yùn)行監(jiān)控平臺正式投入業(yè)務(wù)運(yùn)行。國家大氣探測中心對雷達(dá)系統(tǒng)運(yùn)行效能的考核都以大氣探測業(yè)務(wù)運(yùn)行監(jiān)控平臺上統(tǒng)計的數(shù)據(jù)為準(zhǔn)。如果本地雷達(dá)站運(yùn)行正常,但是在大氣探測業(yè)務(wù)運(yùn)行監(jiān)控平臺上顯示的狀態(tài)為不正常,最終考核的時候以監(jiān)控平臺上統(tǒng)計的數(shù)據(jù)為準(zhǔn)。本站在與其它雷達(dá)站交流后發(fā)現(xiàn),在 2007年 10月到 2008年 3月間,雖然大多數(shù)雷達(dá)站運(yùn)行正常,但是在大氣探測業(yè)務(wù)運(yùn)行監(jiān)控平臺上的雷達(dá)運(yùn)行效能并沒有達(dá)到考核標(biāo)準(zhǔn)。其原因是:雷達(dá)探測員沒有正確填寫大氣探測業(yè)務(wù)運(yùn)行監(jiān)控平臺網(wǎng)站;或者是雷達(dá)狀態(tài)和報警文件沒有上傳到大探中心;或者是出現(xiàn)問題后雷達(dá)探測員并沒有得到實(shí)時的信息反饋造成處理問題不及時。本文所探討的就是如何通過編程解決以上問題。

2 雷達(dá)運(yùn)行效能的計算方法及數(shù)據(jù)獲取方式

2.1 大氣探測業(yè)務(wù)運(yùn)行監(jiān)控平臺的數(shù)據(jù)獲取方式

大氣探測業(yè)務(wù)運(yùn)行監(jiān)控平臺有 2個數(shù)據(jù)獲取途徑:一是通過 Internet上的大氣探測業(yè)務(wù)監(jiān)控網(wǎng)站,雷達(dá)探測員手工填報 (如:正常、故障關(guān)機(jī)或正常關(guān)機(jī))。二是雷達(dá)終端斷電腦將每次體掃結(jié)束后生成的雷達(dá)狀態(tài)和報警文件通過專線上傳到省中心,再由省中心上傳到大探中心。統(tǒng)計數(shù)據(jù)下發(fā)均通過Internet上的大氣探測業(yè)務(wù)監(jiān)控網(wǎng)站。

2.2 雷達(dá)運(yùn)行效能的計算方法

雷達(dá)運(yùn)行效能主要包含:可靠性、可用性和到報率。其中:可靠性代表雷達(dá)完全正常工作時間,如果雷達(dá)報警文件中沒有產(chǎn)生任何報警信息則表示雷達(dá)完全正常工作,對人工填寫的正常關(guān)機(jī)情況不統(tǒng)計入內(nèi)?？捎眯源砝走_(dá)可以運(yùn)行的時間,如果雷達(dá)報警文件中產(chǎn)生了并不嚴(yán)重的報警信息那么代表雷達(dá)可以運(yùn)行,但是性能數(shù)據(jù)超標(biāo),沒有收到雷達(dá)狀態(tài)和報警文件則作為不可用。到報率代表收到數(shù)據(jù),沒有收到報警信及狀態(tài)文件為缺報,有人工填寫的故障關(guān)機(jī)記錄為到報。具體計算公式入下:

可靠性 =T5/T;可用性 =(T5+T4+T3)/T;到報率 =(T5+T4+T3+T2+T1+T0)/TT;工作時間=T2+T3+T4+T5;有效時間 T=TT-T0;總時間TT=天數(shù) ×24。(其中 T5為系統(tǒng)正常,T4為系統(tǒng)可用,T3為需要維護(hù),T2為故障報警,T1為人工填寫的故障關(guān)機(jī),T0為人工填寫的正常關(guān)機(jī))

從以上雷達(dá)運(yùn)行效能的計算方法可以看出:

①如果雷達(dá)正常關(guān)機(jī),雷達(dá)探測員一定要在大氣探測業(yè)務(wù)監(jiān)控網(wǎng)站上填寫“正常關(guān)機(jī)”。因?yàn)槔走_(dá)只要處于關(guān)機(jī)狀態(tài),雷達(dá)報警文件就會一直產(chǎn)生報警,T5、T4、T3將直線下降,有效時間 T將上升。造成可靠性和可用性下降。但是只要在大氣探測業(yè)務(wù)監(jiān)控網(wǎng)站上填寫了“正常關(guān)機(jī)”就會將關(guān)機(jī)的這個時間段扣除,并不影響可靠性和可用性。

②如果雷達(dá)狀態(tài)和報警文件沒有上傳,也沒有在大氣探測業(yè)務(wù)監(jiān)控網(wǎng)站上填寫“故障關(guān)機(jī)”,那么T5、T4、T3、T2都將為 0,造成可靠性、可用性、到報率下降。但是填寫了“故障關(guān)機(jī)”則算到報,不影響到報率。

③有時候因?yàn)椤疤摼钡仍?雖然雷達(dá)正常但是仍然會在雷達(dá)報警文件中產(chǎn)生報警,或者雷達(dá)狀態(tài)和報警文件本地顯示上傳成功實(shí)際并沒有上傳到大探中心。但是雷達(dá)探測員卻無法及時得到這一信息,沒有及時處理相應(yīng)的問題造成可靠性、可用性、到報率下降。

3 具體編程過程

3.1 監(jiān)控雷達(dá)狀態(tài)和報警文件的上傳

原來的上傳機(jī)制為:雷達(dá)每次體掃結(jié)束后都會覆蓋一次雷達(dá)終端機(jī)中保存的雷達(dá)報警文件,雷達(dá)探測員每次定標(biāo)后會覆蓋一次雷達(dá)終端機(jī)中保存的雷達(dá)狀態(tài)文件。通過國營第七八四廠提供的軟件每 5min將這 2個文件改名后上傳到省局 ftp服務(wù)器,省局 ftp服務(wù)器收到這 2個文件后上傳至大探中心。

如果按照原來的上傳方法就無法監(jiān)控這 2個文件是否上傳成功,也無法保留改名后的雷達(dá)狀態(tài)和監(jiān)控文件,一旦上傳失敗根本沒有辦法補(bǔ)傳。而且又必須使用國營第七八四廠提供的上傳軟件才能正確改名。所以本站自己建立 ftp服務(wù)器,先通過營第七八四廠的上傳軟件傳到本地的 ftp服務(wù)器上,再通過本站開發(fā)的上傳軟件將這 2個文件上傳到省局,一旦上傳失敗還能把保存在本地 ftp服務(wù)器上的這 2個文件重新上傳。

首先用微軟 iis中的 ftp服務(wù)建立本地 ftp服務(wù)器。采用 C#中的 FileSystemWatcher組件監(jiān)控本地ftp服務(wù)器中的文件,如果有新文件生成就將新生成的文件通過 C#編制的 ftp上傳程序上傳到省局服務(wù)器。如果上傳失敗則報警提醒雷達(dá)探測員,并在1min后重新上傳。代碼片段如下:

ftp上傳函數(shù)的代碼很多,因篇幅限制沒有一一列出,請感興趣的同志查閱相關(guān)編程書籍。

3.2 提醒雷達(dá)探測員在大氣探測業(yè)務(wù)監(jiān)控網(wǎng)站正確填報關(guān)機(jī)情況

雷達(dá)一旦關(guān)機(jī)那么雷達(dá)系統(tǒng)中的＊.err文件大小則會改變。采用 C#中的 FileSystemWatcher組件實(shí)時監(jiān)控此文件,如果文件的大小產(chǎn)生了變化,彈出對話框提醒雷達(dá)探測員在大氣探測業(yè)務(wù)監(jiān)控網(wǎng)站填寫關(guān)機(jī)。代碼如下:

MessageBox.Show("雷達(dá)已關(guān)機(jī)!如果雷達(dá)沒有故障請迅速在監(jiān)控網(wǎng)中填寫“正常關(guān)機(jī)”,否則填寫“故障關(guān)機(jī) ”,“注意 !”);}

3.3 對本站雷達(dá)在大氣探測業(yè)務(wù)運(yùn)行監(jiān)控平臺網(wǎng)站上狀態(tài)的監(jiān)控

當(dāng)數(shù)據(jù)上傳到大探中心后,大探中心會通過大氣探測業(yè)務(wù)運(yùn)行監(jiān)控平臺網(wǎng)站將雷達(dá)的狀態(tài)通過不同顏色的小圖標(biāo)顯示出來。只有當(dāng)表示本站雷達(dá)的圖標(biāo)為綠色的時候,本站雷達(dá)在監(jiān)控平臺網(wǎng)站上的狀態(tài)才為正常。平時都由雷達(dá)探測員登入網(wǎng)站后用肉眼觀察其是否正常,不僅費(fèi)時費(fèi)力而且不能做到實(shí)時監(jiān)控。雖然監(jiān)控網(wǎng)站也提供短信報警功能,但是經(jīng)本站使用后發(fā)現(xiàn)延遲太長,經(jīng)常達(dá)到10h左右的延遲,而且很多情況下接收不到其報警短信。只有通過編程對本站雷達(dá)在監(jiān)控網(wǎng)站上的狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時監(jiān)控,才能更迅速了解數(shù)據(jù)是否上傳到了大氣探測中心、上傳到大探中心的數(shù)據(jù)是否顯示本站雷達(dá)正常。

通過 C#編程語言中的 HttpWebRequest虛擬類定時提取監(jiān)控平臺網(wǎng)站有本站雷達(dá)狀態(tài)的網(wǎng)頁源代碼。網(wǎng)頁源碼片段入下:

分析網(wǎng)頁源代碼,對本站有用的信息為 images/good.gif。通過字符串處理將這個信息提取出來就能得到本站雷達(dá)現(xiàn)在的狀態(tài)。如果狀態(tài)不等于“good”,則需及時通知雷達(dá)探測員及時解決問題。代碼片段入下:

4 結(jié)語

本文介紹了如何通過編程實(shí)時監(jiān)控影響雷達(dá)運(yùn)行效能的相關(guān)環(huán)節(jié)。提高了本站雷達(dá)系統(tǒng)在全網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)上的運(yùn)行效能。將來對探空站和自動站運(yùn)行效能的考核將通過全網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)的統(tǒng)計數(shù)據(jù)進(jìn)行考核,文中提及的某些監(jiān)控方法對其他雷達(dá)臺站有一定的參考作用。

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2009-05-20

田程 (1978-),男 (土家族),工程師,主要從事雷達(dá)觀測工作。