如何提高雷达系统在大气探测业务运行监控平台上的运行效能

田 程,倪 雷,周 枫

(1.贵州省贵阳市气象局,贵州 贵阳 550002;2.贵州省大气探测技术与保障中心,贵州 贵阳 550002)

如何提高雷达系统在大气探测业务运行监控平台上的运行效能

田 程1,倪 雷1,周 枫2

(1.贵州省贵阳市气象局,贵州 贵阳 550002;2.贵州省大气探测技术与保障中心,贵州 贵阳 550002)

通过 C#编程实现以下功能:提醒雷达探测员正确地填写大气探测业务运行监控平台;实时监控雷达状态和报警文件是否上传成功;实时监控本站雷达在大气探测业务运行监控平台网站上的状态。利用这些技术手段提高雷达系统在大气探测业务运行监控平台上的运行效能。

全网监控系统;运行效能;新一代天气雷达

1 前言

2007年国家大气探测中心的大气探测业务运行监控平台正式投入业务运行。国家大气探测中心对雷达系统运行效能的考核都以大气探测业务运行监控平台上统计的数据为准。如果本地雷达站运行正常,但是在大气探测业务运行监控平台上显示的状态为不正常,最终考核的时候以监控平台上统计的数据为准。本站在与其它雷达站交流后发现,在 2007年 10月到 2008年 3月间,虽然大多数雷达站运行正常,但是在大气探测业务运行监控平台上的雷达运行效能并没有达到考核标准。其原因是:雷达探测员没有正确填写大气探测业务运行监控平台网站;或者是雷达状态和报警文件没有上传到大探中心;或者是出现问题后雷达探测员并没有得到实时的信息反馈造成处理问题不及时。本文所探讨的就是如何通过编程解决以上问题。

2 雷达运行效能的计算方法及数据获取方式

2.1 大气探测业务运行监控平台的数据获取方式

大气探测业务运行监控平台有 2个数据获取途径:一是通过 Internet上的大气探测业务监控网站,雷达探测员手工填报 (如:正常、故障关机或正常关机)。二是雷达终端断电脑将每次体扫结束后生成的雷达状态和报警文件通过专线上传到省中心,再由省中心上传到大探中心。统计数据下发均通过Internet上的大气探测业务监控网站。

2.2 雷达运行效能的计算方法

雷达运行效能主要包含:可靠性、可用性和到报率。其中:可靠性代表雷达完全正常工作时间,如果雷达报警文件中没有产生任何报警信息则表示雷达完全正常工作,对人工填写的正常关机情况不统计入内。可用性代表雷达可以运行的时间,如果雷达报警文件中产生了并不严重的报警信息那么代表雷达可以运行,但是性能数据超标,没有收到雷达状态和报警文件则作为不可用。到报率代表收到数据,没有收到报警信及状态文件为缺报,有人工填写的故障关机记录为到报。具体计算公式入下:

可靠性 =T5/T;可用性 =(T5+T4+T3)/T;到报率 =(T5+T4+T3+T2+T1+T0)/TT;工作时间=T2+T3+T4+T5;有效时间 T=TT-T0;总时间TT=天数 ×24。(其中 T5为系统正常,T4为系统可用,T3为需要维护,T2为故障报警,T1为人工填写的故障关机,T0为人工填写的正常关机)

从以上雷达运行效能的计算方法可以看出:

①如果雷达正常关机,雷达探测员一定要在大气探测业务监控网站上填写“正常关机”。因为雷达只要处于关机状态,雷达报警文件就会一直产生报警,T5、T4、T3将直线下降,有效时间 T将上升。造成可靠性和可用性下降。但是只要在大气探测业务监控网站上填写了“正常关机”就会将关机的这个时间段扣除,并不影响可靠性和可用性。

②如果雷达状态和报警文件没有上传,也没有在大气探测业务监控网站上填写“故障关机”,那么T5、T4、T3、T2都将为 0,造成可靠性、可用性、到报率下降。但是填写了“故障关机”则算到报,不影响到报率。

③有时候因为“虚警”等原因,虽然雷达正常但是仍然会在雷达报警文件中产生报警,或者雷达状态和报警文件本地显示上传成功实际并没有上传到大探中心。但是雷达探测员却无法及时得到这一信息,没有及时处理相应的问题造成可靠性、可用性、到报率下降。

3 具体编程过程

3.1 监控雷达状态和报警文件的上传

原来的上传机制为:雷达每次体扫结束后都会覆盖一次雷达终端机中保存的雷达报警文件,雷达探测员每次定标后会覆盖一次雷达终端机中保存的雷达状态文件。通过国营第七八四厂提供的软件每 5min将这 2个文件改名后上传到省局 ftp服务器,省局 ftp服务器收到这 2个文件后上传至大探中心。

如果按照原来的上传方法就无法监控这 2个文件是否上传成功,也无法保留改名后的雷达状态和监控文件,一旦上传失败根本没有办法补传。而且又必须使用国营第七八四厂提供的上传软件才能正确改名。所以本站自己建立 ftp服务器,先通过营第七八四厂的上传软件传到本地的 ftp服务器上,再通过本站开发的上传软件将这 2个文件上传到省局,一旦上传失败还能把保存在本地 ftp服务器上的这 2个文件重新上传。

首先用微软 iis中的 ftp服务建立本地 ftp服务器。采用 C#中的 FileSystemWatcher组件监控本地ftp服务器中的文件,如果有新文件生成就将新生成的文件通过 C#编制的 ftp上传程序上传到省局服务器。如果上传失败则报警提醒雷达探测员,并在1min后重新上传。代码片段如下:

ftp上传函数的代码很多,因篇幅限制没有一一列出,请感兴趣的同志查阅相关编程书籍。

3.2 提醒雷达探测员在大气探测业务监控网站正确填报关机情况

雷达一旦关机那么雷达系统中的＊.err文件大小则会改变。采用 C#中的 FileSystemWatcher组件实时监控此文件,如果文件的大小产生了变化,弹出对话框提醒雷达探测员在大气探测业务监控网站填写关机。代码如下:

MessageBox.Show("雷达已关机!如果雷达没有故障请迅速在监控网中填写“正常关机”,否则填写“故障关机 ”,“注意 !”);}

3.3 对本站雷达在大气探测业务运行监控平台网站上状态的监控

当数据上传到大探中心后,大探中心会通过大气探测业务运行监控平台网站将雷达的状态通过不同颜色的小图标显示出来。只有当表示本站雷达的图标为绿色的时候,本站雷达在监控平台网站上的状态才为正常。平时都由雷达探测员登入网站后用肉眼观察其是否正常,不仅费时费力而且不能做到实时监控。虽然监控网站也提供短信报警功能,但是经本站使用后发现延迟太长,经常达到10h左右的延迟,而且很多情况下接收不到其报警短信。只有通过编程对本站雷达在监控网站上的状态进行实时监控,才能更迅速了解数据是否上传到了大气探测中心、上传到大探中心的数据是否显示本站雷达正常。

通过 C#编程语言中的 HttpWebRequest虚拟类定时提取监控平台网站有本站雷达状态的网页源代码。网页源码片段入下:

分析网页源代码,对本站有用的信息为 images/good.gif。通过字符串处理将这个信息提取出来就能得到本站雷达现在的状态。如果状态不等于“good”,则需及时通知雷达探测员及时解决问题。代码片段入下:

4 结语

本文介绍了如何通过编程实时监控影响雷达运行效能的相关环节。提高了本站雷达系统在全网监控系统上的运行效能。将来对探空站和自动站运行效能的考核将通过全网监控系统的统计数据进行考核,文中提及的某些监控方法对其他雷达台站有一定的参考作用。

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1003-6598(2010)06-0035-03

2009-05-20

田程 (1978-),男 (土家族),工程师,主要从事雷达观测工作。