如何提高雷達系統(tǒng)在大氣探測業(yè)務運行監(jiān)控平臺上的運行效能

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與保障中心,貴州 貴陽 550002)

如何提高雷達系統(tǒng)在大氣探測業(yè)務運行監(jiān)控平臺上的運行效能

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與保障中心,貴州 貴陽 550002)

通過 C#編程實現(xiàn)以下功能:提醒雷達探測員正確地填寫大氣探測業(yè)務運行監(jiān)控平臺;實時監(jiān)控雷達狀態(tài)和報警文件是否上傳成功;實時監(jiān)控本站雷達在大氣探測業(yè)務運行監(jiān)控平臺網(wǎng)站上的狀態(tài)。利用這些技術手段提高雷達系統(tǒng)在大氣探測業(yè)務運行監(jiān)控平臺上的運行效能。

全網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng);運行效能;新一代天氣雷達

1 前言

2007年國家大氣探測中心的大氣探測業(yè)務運行監(jiān)控平臺正式投入業(yè)務運行。國家大氣探測中心對雷達系統(tǒng)運行效能的考核都以大氣探測業(yè)務運行監(jiān)控平臺上統(tǒng)計的數(shù)據(jù)為準。如果本地雷達站運行正常,但是在大氣探測業(yè)務運行監(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。本站在與其它雷達站交流后發(fā)現(xiàn),在 2007年 10月到 2008年 3月間,雖然大多數(shù)雷達站運行正常,但是在大氣探測業(yè)務運行監(jiān)控平臺上的雷達運行效能并沒有達到考核標準。其原因是:雷達探測員沒有正確填寫大氣探測業(yè)務運行監(jiān)控平臺網(wǎng)站;或者是雷達狀態(tài)和報警文件沒有上傳到大探中心;或者是出現(xiàn)問題后雷達探測員并沒有得到實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 雷達運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)務運行監(jiān)控平臺的數(shù)據(jù)獲取方式

大氣探測業(yè)務運行監(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)務監(jiān)控網(wǎng)站,雷達探測員手工填報 (如:正常、故障關機或正常關機)。二是雷達終端斷電腦將每次體掃結束后生成的雷達狀態(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)務監(jiān)控網(wǎng)站。

2.2 雷達運行效能的計算方法

雷達運行效能主要包含:可靠性、可用性和到報率。其中:可靠性代表雷達完全正常工作時間,如果雷達報警文件中沒有產(chǎn)生任何報警信息則表示雷達完全正常工作,對人工填寫的正常關機情況不統(tǒng)計入內。可用性代表雷達可以運行的時間,如果雷達報警文件中產(chǎn)生了并不嚴重的報警信息那么代表雷達可以運行,但是性能數(shù)據(jù)超標,沒有收到雷達狀態(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機記錄為到報。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,T2為故障報警,T1為人工填寫的故障關機,T0為人工填寫的正常關機)

從以上雷達運行效能的計算方法可以看出:

①如果雷達正常關機,雷達探測員一定要在大氣探測業(yè)務監(jiān)控網(wǎng)站上填寫“正常關機”。因為雷達只要處于關機狀態(tài),雷達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)務監(jiān)控網(wǎng)站上填寫了“正常關機”就會將關機的這個時間段扣除,并不影響可靠性和可用性。

②如果雷達狀態(tài)和報警文件沒有上傳,也沒有在大氣探測業(yè)務監(jiān)控網(wǎng)站上填寫“故障關機”,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“故障關機”則算到報,不影響到報率。

③有時候因為“虛警”等原因,雖然雷達正常但是仍然會在雷達報警文件中產(chǎn)生報警,或者雷達狀態(tài)和報警文件本地顯示上傳成功實際并沒有上傳到大探中心。但是雷達探測員卻無法及時得到這一信息,沒有及時處理相應的問題造成可靠性、可用性、到報率下降。

3 具體編程過程

3.1 監(jiān)控雷達狀態(tài)和報警文件的上傳

原來的上傳機制為:雷達每次體掃結束后都會覆蓋一次雷達終端機中保存的雷達報警文件,雷達探測員每次定標后會覆蓋一次雷達終端機中保存的雷達狀態(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服務器,省局 ftp服務器收到這 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狀態(tài)和監(jiān)控文件,一旦上傳失敗根本沒有辦法補傳。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服務器,先通過營第七八四廠的上傳軟件傳到本地的 ftp服務器上,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服務器上的這 2個文件重新上傳。

首先用微軟 iis中的 ftp服務建立本地 ftp服務器。采用 C#中的 FileSystemWatcher組件監(jiān)控本地ftp服務器中的文件,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器。如果上傳失敗則報警提醒雷達探測員,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編程書籍。

3.2 提醒雷達探測員在大氣探測業(yè)務監(jiān)控網(wǎng)站正確填報關機情況

雷達一旦關機那么雷達系統(tǒng)中的＊.err文件大小則會改變。采用 C#中的 FileSystemWatcher組件實時監(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探測員在大氣探測業(yè)務監(jiān)控網(wǎng)站填寫關機。代碼如下:

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

3.3 對本站雷達在大氣探測業(yè)務運行監(jiān)控平臺網(wǎng)站上狀態(tài)的監(jiān)控

當數(shù)據(jù)上傳到大探中心后,大探中心會通過大氣探測業(yè)務運行監(jiān)控平臺網(wǎng)站將雷達的狀態(tài)通過不同顏色的小圖標顯示出來。只有當表示本站雷達的圖標為綠色的時候,本站雷達在監(jiān)控平臺網(wǎng)站上的狀態(tài)才為正常。平時都由雷達探測員登入網(wǎng)站后用肉眼觀察其是否正常,不僅費時費力而且不能做到實時監(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在監(jiān)控網(wǎng)站上的狀態(tài)進行實時監(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現(xiàn)在的狀態(tài)。如果狀態(tài)不等于“good”,則需及時通知雷達探測員及時解決問題。代碼片段入下:

4 結語

本文介紹了如何通過編程實時監(jiān)控影響雷達運行效能的相關環(huán)節(jié)。提高了本站雷達系統(tǒng)在全網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)上的運行效能。將來對探空站和自動站運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)進行考核,文中提及的某些監(jiān)控方法對其他雷達臺站有一定的參考作用。

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1003-6598(2010)06-0035-03

2009-05-20

田程 (1978-),男 (土家族),工程師,主要從事雷達觀測工作。