基于SNMP的多普勒天气雷达UPS监视系统

范大伟，曹敦波

(民航新疆空管局气象中心，新疆 乌鲁木齐 830016)

基于SNMP的多普勒天气雷达UPS监视系统

范大伟，曹敦波

(民航新疆空管局气象中心，新疆 乌鲁木齐 830016)

针对原有多普勒天气雷达UPS监视系统存在的一些问题，重新设计一个基于简单网络管理协议（SNMP）的UPS远程监视系统，该系统可以实时地显示UPS的重要数据和状态信息，在发现UPS故障时可以在第一时间产生告警信息，而故障数据库的建立便于工作人员对故障进行查询。

UPS；SNMP；监视系统；多普勒天气雷达

0 引言

乌鲁木齐地窝堡国际机场现有一部机场多普勒天气雷达（ADWR），该雷达为无人值守雷达。ADWR是由安徽四创电子公司设计、开发研究的新一代大型C波段全相参脉冲多普勒天气雷达。它是警戒强对流天气，分析中小尺度天气系统，制作短时天气预报的强有力工具[1]。该雷达配有一部施耐德生产的SMART系列UPS,可以保证在市电中断后为雷达提供短暂的供电，这样就可以避免雷达由于突然掉电而受到损坏。但在实际的使用过程中却存在着工作人员不能及时发现市电中断的时间，这样可能会导致雷达在高压运行中突然掉电而损坏发射机相关部件，同时还存在着UPS电池电量会被放光，这样也就减少了电池的使用寿命，增加运行成本；除了市电中断外UPS本身故障，如电池损坏或者是逆变器故障等都会使在市电中断后，UPS无法给雷达供电,针对以上的情况对UPS进行实时监视很有必要。SMART系列UPS本身有一套基于网页的监视系统，通过在浏览器输入相应的网址，然后输入用户名和密码即可获取UPS的相应信息，但是在使用过程中发现该系统存在着以下三个问题：

⑴ 系统需要手动去刷新才能获取最新的数据，这样将会导致工作人员无法实时关注到UPS重要参数信息，同时这种情况也将会导致在市电中断时或者UPS本身出现故障时，工作人员无法在第一时间发现；

⑵ 历史故障信息查询不方便；

⑶ 告警信息比较单一且不明显。这三个问题已经严重影响了设备运行安全，针对这种情况本文设计开发了一套UPS远程监视系统，可以实时地监视UPS运行状态，设备出现问题会产生相应的告警信息提示工作人员，同时增加了设备故障数据库可以供工作人员进行故障查询。

1 方案的制定

本系统的主要工作是获取UPS中的参数信息，为了获取UPS中的数据，本系统前后设计了三种方案来实现对UPS中参数的获取。

1.1 网页获取参数信息

本文在引言中已经提到该UPS有自己的监视系统，并通过网页的形式来显示具体的参数信息。第一种方案就是通过获取该网页源码，然后在源码中提取所需要的数据，最后将结果进行重新显示。网页源码的获取在C#中可以利用HttpWebRequest()函数，但是在实际测试中发现，始终无法获取到网页源码，已与厂家联系但是问题还是没有解决。这时就考虑了第二种方案，通过UPS上的串口来获取数据。

1.2 串口获取参数信息

UPS上都会有一个串口，这个串口主要作用是为了对UPS进行配置。根据技术文档可知，当通过计算机向串口发送特定的命令时，可以获取UPS中特定的参数信息，当然也包括本文所需要的UPS输出电压、输出电压、状态信息等。但是，这种方案也存在着一些问题。第一，由于要实现远程监视，雷达站与航管楼之间的数据通信是通过网络来实现的，所以要通过串口来实现与UPS的通信，这就需要串口服务器（实现网络信号与串口信号之间的转换），这就需要增加设备；第二，UPS的串口相当于UPS的超级用户，而且该型号的UPS的命令都是单个的大写字母，当向UPS发送命令式，就可能存在由于误码而导致UPS产生错误的响应，这就存在一定的安全隐患，所以这个方案也不可取。

1.3 SNMP获取参数信息

第三个方案是通过SNMP协议来实现对UPS数据的提取，优点在于采用该方案不需要增加新的设备，同时该方案不会对UPS的正常运行产生影响。

2 SNMP协议

简单网络管理协议（SNMP）作为一种成熟的、被广大厂商认可的工业标准，是当今最为流行网络管理手段[2]；它是基于TCP/IP的应用层管理协议，它使用UDP作为传输层协议，能管理支持代理进程的网络设备[3]；它是一种无连接协议（通过使用请求报文和返回响应的方式在管理代理和管理员之间传递信息）[4]。利用SNMP，通过访问MIB中对应“节点”的OID就可以远程管理支持这种协议的网络设备包括监视网络状态、获取设备运行参数、获取设备运行故障等[5]。

3 UPS管理信息库（MIB）

互联网工程任务组（IETF）规定的管理信息库MIB中定义了可访问的网络设备及其属性，由对象标示符（OID）惟一指定。MIB是一个树形结构，有一个组织体系和公共结构，其中包含分属不同组的许多个数据对象，SNMP协议通过遍历MIB树形目录中的节点来访问网络中的设备。MIB树上的结对应于一个SNMP对象，其标识号由根的号码加上途径的结的号码组成，号码之间由‘.’隔开[5]。例如SNMP对象"apc"具有如下的描述：“.iso.org.dod.internet.private.enterprises.apc”，其OID为：“1.3.6.1.4.1.318”。

4 远程监视系统的实现

UPS远程监视系统的核心就是获取UPS的相关参数信息和状态信息，这涉及了两个方面，一个是UPS相关参数OID值的获取，这些数值的获取可以通过MIB浏览器来实现，或者直接通过设备厂家来获取；第二个是如何实现对UPS中MIB的节点的访问，本系统采用了第三方库SnmpSharpNet，通过这个库只需要进行简单的编程就可以实现对相应节点的访问，获取对应的参数信息，可以有效的缩短开发周期。UPS主要参数和工作状态获取的关键代码如下：

5 监视系统组成

监视系统主界面如图1所示。该系统主要由三个部分组成。

第一部分主要是UPS主要参数信息（输入电压、输出电压、输入频率、输出频率、电池电量、负载、电池温度、持续时间）、工作状态和状态解释信息的显示，所有参数信息和工作状态都是1分钟更新一次。

图1 监视系统主界面

第二部分是故障报警，根据UPS的工作状态，该系统可以监视35种故障信息，当出现故障时，产生故障报警信息。故障报警信息主要有两种：颜色告警和语音告警。颜色告警分为以下三种：白色代表过期数据；黄色代表数据超过门限；红色代表设备出现故障。当设备出现颜色告警时，系统同时会通过中文语音来提示该告警信息。

第三部分是故障配置，该部分所实现的功能是决定哪些告警信息进行语音报警，这一部分也是很有必要的，比如当出现网络故障时，可能短时间无法修复，这样系统会每分钟进行一次语音报警，过于频繁的语音报警不可取，这时就可以通过故障配置来取消掉对应故障的语音告警，但是颜色告警信息依然存在，具体故障配置如图2所示。

第四部分是故障查询，为了便于日后故障统计和故障时间点查询，在该系统中增加了SQL Server数据库，该数据库支持基于时间和基于故障名的查询，如图3所示。

图2 故障配置

图3 故障查询

6 结束语

本系统利用SNMP协议实现了对雷达UPS实时监视，并在发现故障信息时以颜色和语音报警的方式提醒工作人员，工作人员也可以利用该系统进行故障查询和时间定位。本系统已成功用于民航新疆空管局气象中心多普勒天气雷达UPS的实时监视，使用效果良好。结合前期的使用情况，下一步准备在本系统中增加短信告警以丰富告警方式，同时优化监视界面，使界面更加美观。

[1]胡忠文.ADWR雷达速调管故障分析处理[J].气象水文海洋仪器,2012.1:87-91

[2]佘健,窦丽华,陈杰.基于SNMP协议的网络主机综合监控方法研究[J].北京理工大学学报,2002.22(3):368-372

[3]蔡丽,张大方,谢高岗等.基于SNMP网络管理系统的设计与实现[J].计算机应用,2003.23(3):55-57

[4]罗云波.SNMP在高速公路UPS设备管理中的应用[J].公路交通技术,2008.6:138-141

[5]何来坤.基于校内网SNMP的UPS远程监控系统设计与实现[J].杭州师范大学学报(自然科学版),2009.1:62-65

UPS monitoring system based on SNMP

Fan Dawei,Cao Dunbo
（Xinjiang Air Traffic Administration,Urumqi,Xinjiang 830016,China）

Aiming at the problems of the original UPS monitoring system for Doppler weather radar,a new UPS remote monitoring system based on simple network management protocol(SNMP)is designed,the system can display the important data and status information of UPS in real-time,the alarm information can be generated as soon as UPS fault is detected,and the establishment of fault database facilitates the trouble querying for the staff.

UPS；SNMP；monitoring system；Doppler weather radar

TP311.1

A

1006-8228(2017)10-44-03

2017-07-24

范大伟（1984-），男，内蒙古宁城人，硕士研究生，工程师，主要研究方向：气象设备维护维修。

10.16644/j.cnki.cn33-1094/tp.2017.10.013