楊湘琪

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中南馬拉松（Marathon）傳輸網(wǎng)綜合業(yè)務(wù)監(jiān)控軟件的研發(fā)與應(yīng)用

楊湘琪

民航中南地區(qū)空中交通管理局通信網(wǎng)絡(luò)中心，廣東 廣州 510405

近十年來，通過自主研發(fā)，先后為多套監(jiān)控力度薄弱、承載業(yè)務(wù)量龐大且重要性高的系統(tǒng)分別量身定做與之相適應(yīng)的監(jiān)控軟件。因此，主要介紹了中南馬拉松（Marathon）傳輸網(wǎng)綜合業(yè)務(wù)監(jiān)控軟件的研發(fā)背景、研發(fā)部署情況、主要功能設(shè)計以及在保障民航安全生產(chǎn)業(yè)務(wù)傳輸中所發(fā)揮的作用。

馬拉松、雷達(dá)、VHF、中南馬拉松（Marathon）傳輸網(wǎng)綜合業(yè)務(wù)監(jiān)控軟件（簡稱“馬拉松監(jiān)控軟件”）

1 研發(fā)背景

中南馬拉松（Marathon）傳輸網(wǎng)作為中南各地雷達(dá)、VHF空側(cè)路由接入設(shè)備，以廣州區(qū)管為核心，以點對點的模式與中南各地馬拉松節(jié)點建立連接，共有19個本地節(jié)點和20個遠(yuǎn)端節(jié)點，目前在用的有90多路VHF信號和9路雷達(dá)信號，業(yè)務(wù)量相對龐大，但馬拉松系統(tǒng)卻無專門監(jiān)控軟件。在該系統(tǒng)啟用初期，日常檢查需要值班員通過超級終端人工登錄設(shè)備輸入一系列煩瑣復(fù)雜的指令去查看節(jié)點和業(yè)務(wù)狀態(tài)，以及進機房巡視節(jié)點、業(yè)務(wù)指示燈狀態(tài)，存在以下弊端：（1）檢查過程過于繁瑣，業(yè)務(wù)量龐大，值班人員工作負(fù)荷重；（2）人工定時檢查，無法實時監(jiān)控節(jié)點、業(yè)務(wù)狀態(tài)及主動發(fā)現(xiàn)故障；（3）菜單指令和狀態(tài)信息純英文顯示，各類信息混雜在一起，不夠直觀，且對值班人員的業(yè)務(wù)掌握水平依賴高；（4）存在人為誤操作、誤判斷的安全隱患；為了保障空側(cè)路由VHF、雷達(dá)信號的正常傳輸，減輕值班人員的工作負(fù)荷，增強民航安全生產(chǎn)保障力度，我們在2007年初開始了馬拉松監(jiān)控軟件的研制開發(fā)，經(jīng)過多次版本修改、完善，到2012年初形成了功能基本齊全的版本，一直應(yīng)用至今[1]。

2 軟件研發(fā)部署情況

2.1 軟件實現(xiàn)方法

該軟件以異步串口通信方式自動登錄廣州區(qū)管各臺馬拉松本地節(jié)點，依次向各本地節(jié)點自動發(fā)送一系列菜單命令，實時讀取中南網(wǎng)內(nèi)各馬拉松節(jié)點狀態(tài)以及干線、VHF、雷達(dá)業(yè)務(wù)鏈路狀態(tài)，分析判斷整個中南馬拉松網(wǎng)絡(luò)中各馬拉松節(jié)點狀態(tài)以及各節(jié)點上承載的干線、雷達(dá)、VHF業(yè)務(wù)的鏈路建立情況，將判斷結(jié)果以直觀的方式在同一個界面上顯示出來，當(dāng)節(jié)點狀態(tài)異?；驑I(yè)務(wù)鏈路中斷時以顏色、聲音告警給以提示，并記錄詳細(xì)的故障日志，從而實現(xiàn)對整個中南馬拉松傳輸網(wǎng)業(yè)務(wù)傳輸情況的監(jiān)控。

該軟件以24小時不間斷對節(jié)點、業(yè)務(wù)狀態(tài)進行全自動檢測、分析、判斷并將結(jié)果直觀反饋給值班人員的方式替代原來的由值班人員通過超級終端人工登錄馬拉松節(jié)點，發(fā)送各類指令進行業(yè)務(wù)狀態(tài)等相關(guān)操作，再依靠不同值班人員對設(shè)備、業(yè)務(wù)的不同掌握程度人工分析判斷得出結(jié)論的一系列繁瑣過程，既避免了誤操作對安全生產(chǎn)造成的影響，又能在故障發(fā)生的第一時間及時發(fā)現(xiàn)并快速、準(zhǔn)確地定位故障點，在保障民航安全生產(chǎn)工作過程中發(fā)揮著重要作用[2]。

2.2 軟件網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?/p>

該軟件只需運行在廣州區(qū)管原有的馬拉松監(jiān)控終端上，通過網(wǎng)管線連接任意一臺馬拉松本地節(jié)點異步端口和監(jiān)控終端串口，無需增加額外硬件、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，即可實現(xiàn)對中南馬拉松傳輸網(wǎng)各馬拉松節(jié)點狀態(tài)及干線、VHF、雷達(dá)業(yè)務(wù)狀態(tài)的監(jiān)控。

2.3 軟件研發(fā)過程遇到的問題及解決方法

我們在通過異步串口通信訪問馬拉松節(jié)點讀取各類狀態(tài)信息或進行業(yè)務(wù)配置時會發(fā)現(xiàn)，馬拉松系統(tǒng)缺少一個可以直接退出到初始菜單界面的命令，需要根據(jù)當(dāng)前停留的菜單位置一步步地發(fā)送命令退出到初始菜單界面。當(dāng)技術(shù)人員訪問馬拉松傳輸網(wǎng)內(nèi)某個節(jié)點執(zhí)行各類操作后，通常不會一步步地退出到初始菜單，而是習(xí)慣直接關(guān)閉超級終端。對此，馬拉松監(jiān)控軟件在開始檢測后，先通過發(fā)送“ENTER”命令讀取返回信息，根據(jù)返回的信息判斷當(dāng)前停留的菜單位置，根據(jù)當(dāng)前所停留的不同菜單位置發(fā)送若干個命令退回到初始狀態(tài)，再執(zhí)行循環(huán)檢測操作。這就需要我們考慮到所有可能停留的菜單位置，根據(jù)系統(tǒng)返回信息里面所包含的特定關(guān)鍵字進行區(qū)分判斷并發(fā)送相應(yīng)的菜單命令。該軟件經(jīng)過多次的改進，已經(jīng)詳細(xì)地考慮到各類可能性，盡量減少需要人工干預(yù)的次數(shù)。

另外，通過異步串口通信的方式讀取馬拉松系統(tǒng)狀態(tài)信息存在一個時延問題，馬拉松系統(tǒng)返回信息的速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)無法跟上軟件發(fā)送命令并進行處理的速度，且系統(tǒng)在某些時候會不可控地返回一系列非我方所需的統(tǒng)計類信息，需等待較長時間才接收顯示完畢。在閱讀廠家提供的技術(shù)手冊，無法找到對應(yīng)解決方法后，我們只能在監(jiān)控軟件中針對此類問題做出應(yīng)對處理。對此，軟件在發(fā)送每個菜單命令后，會進行等待，并根據(jù)返回的信息中所包含的特定關(guān)鍵字判斷是否可以繼續(xù)發(fā)送下一個命令，既避免因返回信息不全，判斷錯誤而引起的誤告警現(xiàn)象，也避免了因多次發(fā)送的菜單命令與當(dāng)前菜單位置不符而引起異步端口卡死現(xiàn)象。

3 軟件功能簡介

（1）提供各類人性化的配置窗口，使用戶通過簡單配置即可以靈活實現(xiàn)對不同節(jié)點、不同端口上承載的各類業(yè)務(wù)進行監(jiān)控；通過配置可將告警信息的啟用或屏蔽細(xì)化到針對具體某個節(jié)點、某個業(yè)務(wù)，告警類型根據(jù)不同業(yè)務(wù)的重要程度可以靈活地設(shè)置不同告警手段。（2）用戶通過配置窗口提供給軟件的各類信息自動保存在配置數(shù)據(jù)庫的各類表格中，在軟件運行時，將自動讀取數(shù)據(jù)庫中各類信息，瞬間初始化用戶界面。（3）以輪詢方式自動登錄中南馬拉松傳輸網(wǎng)內(nèi)各臺馬拉松節(jié)點，自動發(fā)送各類檢測命令，24小時不間斷對中南馬拉松傳輸網(wǎng)上承載的各類業(yè)務(wù)狀態(tài)進行檢測，提取有用的數(shù)據(jù)進行分析、判斷各類業(yè)務(wù)的運行情況。（4）將檢測判斷過程中實時產(chǎn)生的各類告警信息通過顏色、聲音等直觀的方式通知用戶，同時詳細(xì)地計算、記錄各類故障日志。（5）各類日志分別保存在日志數(shù)據(jù)庫的不同表格中，通過不同查詢窗口，用戶可以很方便地對某一時間或某一時段內(nèi)的節(jié)點、業(yè)務(wù)運行情況、程序運行信息及用戶操作日志進行查看，故障發(fā)生時技術(shù)人員即使不在現(xiàn)場，事后通過詳細(xì)的日志記錄也可以很大程度地還原故障發(fā)生時情景，從而找到故障原因。（6）提供節(jié)點、業(yè)務(wù)鏈路一鍵自動復(fù)位功能，以全自動方式取代原來用戶通過輸入十幾個指令才能完成對某個節(jié)點或業(yè)務(wù)進行復(fù)位的繁瑣過程，既減輕用戶的工作量，又避免因用戶誤操作引起的不安全事件。（7）從軟件使用的安全性出發(fā)，對用戶權(quán)限進行嚴(yán)格規(guī)劃，提供用戶管理界面對用戶賬號進行統(tǒng)一管理，不同的用戶權(quán)限賦予查看、配置、維護等不同功能權(quán)限，詳細(xì)記錄各類用戶操作日志。（8）該軟件每完成一次輪詢都會記錄最后一次成功獲取節(jié)點狀態(tài)信息時間，當(dāng)最后一次成功獲取節(jié)點狀態(tài)時間與當(dāng)前系統(tǒng)時間相差超過10分鐘時，就會播放對應(yīng)聲音告警提示值班人員，并在軟件監(jiān)控界面顯眼位置以紅色字體提示，同時記錄軟件運行中斷日志，避免因軟件原因?qū)е卤O(jiān)控失效卻未被值班人員發(fā)現(xiàn)的隱患。（9）提供數(shù)據(jù)庫維護功能讓擁有相應(yīng)權(quán)限的用戶可以按需刪除日志數(shù)據(jù)庫中各種日志表的過期記錄信息；可以手工備份配置數(shù)據(jù)庫和日志數(shù)據(jù)庫，必要時還可以恢復(fù)到之前備份的配置數(shù)據(jù)庫。圖1是馬拉松監(jiān)控軟件主界面截圖（左側(cè)為本地節(jié)點和遠(yuǎn)端節(jié)點狀態(tài)，右側(cè)打開子窗口為GZCS2節(jié)點業(yè)務(wù)狀態(tài)）：

圖1 馬拉松監(jiān)控軟件主界面截圖

4 結(jié)束語

中南馬拉松（Marathon）傳輸網(wǎng)綜合業(yè)務(wù)監(jiān)控軟件在投入應(yīng)用的初期，其日志功能在排查汕頭高空區(qū)VHF通信受到干擾事件中就已經(jīng)發(fā)揮了一定的作用。2007年9月23日，汕頭高空區(qū)域VHF設(shè)備四個頻點（128.35?MHz、134.20?MHz、130.00?MHz、121.50?MHz）同時受到干擾，幾十秒后干擾現(xiàn)象自動消失，如此反復(fù)。在查看了馬拉松監(jiān)控軟件的節(jié)點監(jiān)控日志后發(fā)現(xiàn)，在頻點出現(xiàn)干擾的同時，廣州到揭陽的馬拉松衛(wèi)星干線同時出現(xiàn)瞬斷現(xiàn)象，根據(jù)這一發(fā)現(xiàn)，在進一步的設(shè)備測試中證實，馬拉松設(shè)備的一個配置參數(shù)“BUSYOUT”若設(shè)為默認(rèn)值“SYSTEM CONTROLL”，當(dāng)干線中斷或?qū)Χ嗽O(shè)備掉線會導(dǎo)致本機話音端口的信號針腳E與SG之間的電阻變?yōu)榈妥瑁瑥亩鴮?dǎo)致其連接的PAE設(shè)備向外發(fā)射，造成同頻干擾。該軟件目前應(yīng)用于監(jiān)控中南馬拉松傳輸網(wǎng)業(yè)務(wù)，通過簡單配置，還可以靈活應(yīng)用于監(jiān)控其他地區(qū)馬拉松傳輸網(wǎng)業(yè)務(wù)，比如華東馬拉松傳輸網(wǎng)，有一定的推廣空間。同時，該軟件模擬超級終端方式自動登錄設(shè)備檢測干線、業(yè)務(wù)狀態(tài)的監(jiān)控方式對民航各大管理局之間的VANGUARD傳輸網(wǎng)、BABLY傳輸網(wǎng)業(yè)務(wù)監(jiān)控軟件的開發(fā)有一定的借鑒意義。

[1]黃軍.Delphi串口通信編程[M]. 人民郵電出版社, 2001.

[2]王秉舉,沈建國. Delphi環(huán)境下利用ApdComPort控件開發(fā)串口通信程序[J]. 工程地質(zhì)計算機應(yīng)用, 2004(3):18-20.

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