基于数据库技术的测控装备综合管控系统研究

刘 欣，刘 勐

(1.91550 部队，大连 116023;2.大连理工大学，大连 116023)

1 引言

测控系统由测控中心和若干测控装备组成，在工作时各测控装备通常分散布设在野外站点，站点之间距离大，尤其是海岛站点，常常由于天气原因无法及时登岛，对装备的技术保障和管理造成很大困难。为了加强对装备状态的管理和技术保障，实现装备的信息化管理，必要设计一套测控装备综合管控系统，实现对测控装备的有效管理。

提出一种基于数据库的测控装备综合管控设计思路。通过计算机网络将管控中心与测控装备进行连接，利用数据库技术处理信息迅速、准确、直观等优势，提高信息数据的使用以及信息管理的效率和质量，能较好地实时掌握、监视测控装备的状态，为指挥决策提供依据。同时，综合利用装备实时和历史状态数据，预测装备寿命期内的状态变化，为装备的管理、使用、维护提供科学依据，有效降低维护成本，提高了测控装备保障和管理水平，实现了装备的信息化管控，收到了良好的效果。

2 系统设计

2.1 硬件系统

系统由装备端管控系统和中心端管控系统构成，装备端管控系统与中心端管控系统通过IP 网络连接。装备端管控系统分别采集不同装备的状态信息、测元信息，并通过网络实时传递到中心服务器，中心服务器对信息进行解析并接收存入中心数据库。

装备端管控系统由若干各类型的测控装备组成，硬件系统由装备主控计算机、数据采集卡、装备各硬件分系统等组成，主要完成信息采集、存储、上传以及参数文件的接收、判断、装订等工作。

中心端管控系统的硬件系统为一个独立的局域网，由1 台服务器，多台计算机终端，1 台网络打印机，1 台智能交换机，1 组10T的磁盘阵列组成，为软件系统的运行提供平台。各终端是地位相同的作业平台，担负不同的监控功能，对应于所监控装备，通过执行不同的系统请求而完成不同的数据显示和处理任务。数据库服务器主要负责各种数据的存储和管理，并处理客户端的数据请求，配合终端完成各种数据的上传、下载、查询等工作。

2.2 软件系统

测控装备综合管控系统主要包括装备端管控软件、中心端管控软件、装备状态处理软件、数据库管理软件。软件结构框架如图2 所示。

图2 软件总体结构框图

装备端管控软件运行于装备端主控计算机上，具有装备状态信息采集、存储、传输功能;参数文件接收与装订、参数查询功能。中心端管控软件运行在中心端计算机终端上，具有装备状态信息的接收与处理、显示功能;参数与状态改变设置、参数查询等装备控制功能以及数据交互日志功能。装备状态处理软件主要负责测元数据质量处理、装备状态数据实时动态处理和预警功能、装备状态日结果处理与输出、装备状态统计、装备状态预测、装备故障统计、装备故障预测等功能，此外还包括系统管理、维护管理等附属功能。中心数据库运行于中心服务器上，为中心软件提供数据支持。负责装备基本信息、状态数据、测元数据及系统数据的存储、管理，支持各终端对数据库的查询和统计。系统总体运行流程如图3 所示。

3 主要进步点

3.1 提高了数据的管理能力

为了完整保存装备数据的相关信息，方便用户查询以及通过对这些数据的后续分析和处理来评定各个指标，我们创建了数据库系统。在服务器上运行的数据库系统负责状态数据和测量数据等的存储和统一管理，消除数据冗余，维护数据一致性和完整性，实现数据共享，保障数据安全。后台数据库采用Oracle客户机/服务器关系数据库管理系统，具有高性能的海量数据存储和管理能力，具有基于多线程结构的并行数据库内核，能够发挥附加处理器的优势，能够支持对称多处理技术，具有很高的安全性。系统的核心数据表包括装备基本信息表、装备工作原理结构表、装备工作参数设置表、装备故障信息表、装备工作状态参数表、装备实时状态表、装备历史状态表、装备状态处理结果表、装备测元数据表、通用代码数据等。主要的数据库表逻辑E－R 结构图如图4 所示。通过构建基于数据库的分布式状态处理系统，方便了装备数据的存储、查询、管理和维护，有效降低了工作人员的劳动强度，提高了数据管理能力。

3.2 实现了装备状态的信息化管理

目前，装备与中心间相互传送的数据中状态信息只占很少部分，中心端对装备状态的掌握非常少。虽然在装备端可以实时查看装备的状态，但是很少对状态信息进行记录，缺少集中的装备状态历史积累。通过测控装备综合管控系统，可以实时监视装备的全部状态，当装备状态参数异常时，对状态异常部位进行定位，并进行告警。根据测元数据质量处理算法与模型、实时状态处理算法与模型、状态统计算法与模型、状态预测算法与模型对实时数据进行综合处理，并将处理结果保存进中心数据库。采用装备状态参数实时判断板卡或分系统的技术状态，并根据装备结构等效推导出整机的工作状态。通过对历史数据、实时数据和装备结构图的分析进行装备状态判别，对装备全部或指定时间段的历史信息进行统计，预测装备状态在年、指定时间段内的变化趋势，加强了对装备状态的管理，增加了装备管理的自动化程度。

3.3 加强了装备的技术保障支援

在执行任务时，测控装备通常分散布设在高山、海岛等野外站点，站点之间距离大，尤其是海岛站点，常常由于天气原因无法及时登岛，给装备的技术保障造成很大困难。通过综合管控系统，可以实时监视装备在任务、训练、存放等各种环境下的全部状态信息，对装备进行状态判别与故障诊断，远程指导装备排故。另外将装备上的参数设置、状态调整等操作集中到管控中心进行操控，简化了装备的技术操作工作量。根据装备故障统计算法与模型、故障预测算法与模型，对装备的历史故障进行统计，通过对故障信息的处理、统计、分析，采用装备整机、分系统的故障信息和状态预测信息，结合电子器件的特性，预测装备在指定时间段内可能发生故障的分系统，预测结果以列表的方式进行显示和输出。综上所述，通过综合管控系统，装备总体技术人员可以不用到达野外站点，也能及时准确地掌握装备的状态，并在装备异常时提供必要的技术保障，加强了对装备的技术保障支援。

4 结束语

测控装备综合管控系统采用网络技术、数据库技术、先进的数据处理方法等，解决了数据信息的完整保存和查询、装备状态与故障数据综合处理等技术难题，实现了装备状态监控的自动化运行，能够对各类测控装备进行实时监控、状态管理和数据存储管理。该系统性能可靠、操作界面友好，使用维护简单方便。目前该系统已在靶场得到应用，且效果很好。

［1］刘生平.Visual C ++ NET 数据库开发技术与实践［M］.北京:清华大学出版社，2005.

［2］郝慧珍，郭丽红.数据库技术在电力远程视频监控系统中的应用［J］.现代电子技术，2008(24):61－64.

［3］胡德生，陈勇，陈重阳.分布式数据库技术在海洋GIS开发中的应用［J］.微处理机，2011(2):33－36.