TS16/TS16MEI串口服务器在长沙机场自动气象观测系统传输中的应用

夏尊全

摘 要：本文主要从串口服务器的工作原理、长沙机场双跑道自动气象观测系统传输设计、TS16/TS16MEI的安装配置、备份等方面介绍了TS16/TS16MEI串口服务器在长沙机场自动气象观测系统传输中的应用。

关键词：TS16/TS16MEI;自动气象观测系统;传输;应用

中图分类号：TP393.05 文献标识码：A 文章编号：1671-2064（2019）04-0045-02

0 引言

机场自动气象观测系统是一套自动采集跑道附近的跑道视程、风、压、温、湿、露点、降水量、云高等传感器数据的气象设备，采集的气象数据通过传输设备进入室内主机进行处理后及时提供给空管、航空公司、机场及其它用户使用，作为飞机起降和正常飞行的重要依据。长沙机场为窄距双跑道机场，两条跑道的自动气象观测系统室外传感器分别通过一台TS16和TS16MEI进入室内CDU主机进行数据融合处理。TS16/TS16MEI做为核心传输设备，它将室外传感器RS232/RS485串口数据转换成IP包，经过CDU主机处理后提供给气象用户使用，实现传感器与CDU主机、用户终端之间及时、可靠的双向数据传输，TS16/TS16MEI一旦故障将造成所有自动观测数据的丢失，严重影响航班正常和飞行安全，因此，设备维护人员熟悉自动气象观测系统传输设备的设计、熟练掌握串口服务器的工作原理及应用对于保障自动气象观测系统的正常运行尤为重要。

1 串口服务器的工作原理

串口服务器也称“通讯服务器”或“终端服务器”，是异步串行口（RS232/422/485）和以太网RJ45接口间的一个智能转换设备，它能将多个串口设备连接，系统处理来自串口設备的串口数据流，进行格式转换使之成为可以在以太网中传播的数据帧，同时对来自以太网的数据帧进行判断，并转换成串行数据送达相应的串口设备，完成RS232/422/485格式和以太网传输的IP包之间的数据转换，使传统串行设备实现联网功能。网络数据传输使用TCP或UDP协议，通过设定两端的IP地址和端口号来实现有连接或无连接的数据传输。

2 长沙机场双跑道自动气象观测系统传输设计

长沙机场为双跑道机场，一跑道为西跑道，标号18R/36L，二跑道为新建东跑道，标号18L/36R，东、西跑道自动气象观测系统传感器配备及传输设计。

TS16/TS16MEI替代传统的多用户串口卡通过串口与对应的室外传感器进行串行连接，通过网口和交换机与CDU主机进行网络连接。将TS16/TS16MEI各端口的通信参数与对应的传感器设置一致，在TS16/TS16MEI和CDU主机上配置使用UDP协议，TS16/TS16MEI为UDP Server，CDU主机为UDP Client，设置好各自对应使用的IP地址和UDP Port，就能实现室外传感器经TS16/TS16MEI UDP Port到CDU主机UDP Port的双向数据传输。CDU主机的UDP Port在系统应用软件的配置文件ports.ini中进行定义和配置，配置文件中每一个NET对象定义的端口对应一个TS16/TS16MEI的 UDP Port，在sensors.ini配置文件中将各个NET对象与传感器数据对象进行绑定。对系统应用软件的修改有一定的风险，建议在厂家的指导下进行。

3 TS16/TS16MEI的安装配置

TS16/TS16MEI串口服务器可以采用产品附带的DPA-Remote工具和WEB浏览器进行安装配置，在WEB中输入TS16/TS16MEI的IP地址192.168.1.101/192.168.1.102打开登陆页面，输入用户名和密码后进行配置，出厂用户名设置为：root，密码是：dbps，选择用Custom方式对端口进行配置。TS16/TS16MEI和CDU主机对应的IP地址、UDP Port及各端口对应的传感器标识、通讯参数等见表1、表2。

3.1 网络IP地址和UDP Port配置

IP配置：在WEB主界面选择Network，在右侧IP Settings窗口中确认或配置TS16/TS16MEI的IP地址，配置完点击Apply。

本端UDP Port配置：在WEB主界面选择Network-- Advanced Network Settings，在Network Service Settings配置项下把TS16的Base Socket改为2000，TS16MEI的Base Socket改为2016，点击Apply。

对端UDP Port配置：以Port 1端口为例，在WEB主界面选择Serial Ports，点Port 1，在Port Profile配置界面的UDP Client配置项下，按主机标识、主机IP地址、主机UDP Port顺序分别将两台CDU主机的相关信息输入进去，点击Add，点击Apply。

3.2 端口通信参数配置

在WEB主界面选择Serial Ports会出现设备所有串口的信息，选择需要配置的串口，以Port 1端口为例：点Port 1--Basic Serial Settings，输入对应的传感器标识、串口的波特率等通讯参数，点击Apply。

在TS16MEI中还需选择各串口是RS232/422/485中哪一种串口类型，以TS16MEI的Port 1端口为例：在WEB主界面选择Serial Ports，点Port 1-- MEI Serial Settings，选择EIA-422/EIA-485、Un-terminated、2-wire、Always keep transmitter enabled，点击Apply。TS16，TS16相比TS16MEI只支持RS232串口，所以没有这个配置项。

4 TS16/TS16MEI的备份

RS485接口具有多点通信能力，RS232也可以转换成RS485信号后再进行传输，这样可以在两套系统所有传感器输出端根据需要并接两路RS485输出信号独立输出，经过各自的光电转换线路分别传输到室内主用和备用的TS16MEI设备端口。TS16MEI做冷备份时配置与主用的TS16MEI一致，平时处于关机状态，当主用TS16MEI故障时，从交换机上拔掉故障设备网线，把备用设备网线接到交换机后开机，可以快速恢复数据传输。

使用TS16MEI做热备份时，配置相对复杂，备机上需要配置不同的IP地址，其它参数可以保持不变，在厂家的指导下修改CDU主机上的ports.ini配置文件，增加新的NET对象对应备份设备的IP地址和UDP Port，修改sensors.ini将新增的NET对象与传感器数据对象进行绑定，给各传感器的数据输入定义两条通道，实现两路数据同时输入。

5 结语

由于自动气象观测系统在保障航班正常和飞行安全中的重要作用，传输设备又是整个系统故障率较高的部分，因此需要设备维护人员熟练掌握TS16/TS16MEI的维护及使用方法，将自动气象观测系统传感器观测数据及时、准确地提供给航空气象用户使用。

参考文献

[1] 邱丰.自观系统串口服务器（TS16）故障分析与更换[J].电脑知识与技术.2017.13（20）：226-227

[2] VAISALA USERS GUIDE[Z].