中國電子科技集團(tuán)第三十八所 馮 源

1.雙機(jī)冗余的顯控系統(tǒng)組成

為提高可靠性，系統(tǒng)設(shè)計(jì)的顯控分系統(tǒng)有A、B兩套子系統(tǒng)，它們的功能、硬件平臺(tái)及結(jié)構(gòu)完全相同，且互為冗余，每套系統(tǒng)包括顯控計(jì)算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)以及分布在各分系統(tǒng)中的遠(yuǎn)端監(jiān)控單元。采用工業(yè)控制計(jì)算機(jī)對(duì)系統(tǒng)的工作狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)視和控制，自動(dòng)化程度高，BITE功能完善。并且具備遠(yuǎn)程操控端。

圖1 顯控系統(tǒng)組成框圖

2.顯控系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)

2.1 概述

顯控系統(tǒng)軟件可接收各分系統(tǒng)軟件心跳報(bào)文、遠(yuǎn)端的指控系統(tǒng)控制報(bào)文等，根據(jù)報(bào)文內(nèi)容進(jìn)行任務(wù)解析，分發(fā)控制命令，如工作狀態(tài)、工作模式等。

具有用戶登錄及管理功能；具有席位和權(quán)限管理功能；可自動(dòng)/人工執(zhí)行雙機(jī)切換操作；具備優(yōu)化與參數(shù)管理功能，對(duì)可變參數(shù)等進(jìn)行優(yōu)化設(shè)置和調(diào)整。

顯控系統(tǒng)軟件還要負(fù)責(zé)整機(jī)信息的監(jiān)視和控制，負(fù)責(zé)監(jiān)控狀態(tài)信息并進(jìn)行故障定位；負(fù)責(zé)接收下位監(jiān)控發(fā)送的設(shè)備狀態(tài)信息，并進(jìn)行顯示。接收并顯示下位監(jiān)控發(fā)送的環(huán)控設(shè)備狀態(tài)信息。接收全機(jī)工作狀態(tài)，進(jìn)行工作模式切換，控制開關(guān)機(jī)。

顯控系統(tǒng)軟件的主界面應(yīng)該具備以下三要素：能實(shí)時(shí)反映當(dāng)前系統(tǒng)工作狀態(tài)；顯示系統(tǒng)頂層BITE信息；快速查看各分系統(tǒng)詳細(xì)情況。

圖2所示是顯控系統(tǒng)軟件應(yīng)該具備的功能組成。

2.2 用戶登錄及管理

顯控軟件在工作站開機(jī)時(shí)，自動(dòng)運(yùn)行，在系統(tǒng)啟動(dòng)后，彈出用戶登陸對(duì)話框，在用戶名中選擇用戶自身擁有權(quán)限的用戶名，并輸入相應(yīng)密碼，進(jìn)入顯控顯示主界面。由于顯控軟件涉及到系統(tǒng)性能操作，特別是某些操作影響到整機(jī)性能，因此，根據(jù)不同權(quán)限，本軟件設(shè)置了三級(jí)操作權(quán)限：優(yōu)化管理員、管理員、操縱員。

顯控軟件還需具備包括設(shè)置用戶密碼、增加用戶、刪除用戶等功能。并將用戶的登陸情況記錄在數(shù)據(jù)庫中。

圖2 顯控系統(tǒng)軟件組成框圖

2.3 席位和權(quán)限管理

任意工作站上運(yùn)行的顯控軟件具有向擁有主控權(quán)工作站發(fā)出主控權(quán)擁有請(qǐng)求，擁有主控權(quán)工作站界面上彈出對(duì)方請(qǐng)求對(duì)話框，可點(diǎn)擊“是”或“否”，決定是否放棄主控權(quán)，給予對(duì)方主控權(quán)；當(dāng)某臺(tái)工作站的顯控軟件擁有主控權(quán)時(shí)，其他運(yùn)行的顯控軟件將失去對(duì)系統(tǒng)的任何控制權(quán)。此時(shí)，無控制權(quán)的工作站可向有控制權(quán)工作站發(fā)送主控權(quán)請(qǐng)求，擁有主控權(quán)的工作站同意后，自身失去控制權(quán)，而申請(qǐng)者將代替其擁有對(duì)系統(tǒng)的主控權(quán)，此項(xiàng)權(quán)限只有管理員以上級(jí)別操作者擁有申請(qǐng)權(quán)限。

管理員及以上權(quán)限操作者在擁有主控權(quán)工作站上，可任意指定某臺(tái)工作站擁有主控權(quán)，其他工作站將失去主控權(quán)。

具備優(yōu)化管理員權(quán)限操作者可以對(duì)系統(tǒng)參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)置。

2.4 雙機(jī)切換操作

在高可靠應(yīng)用中，為了完成系統(tǒng)“無縫”切換，一般采用雙機(jī)熱備份的工作模式，即A、B兩套系統(tǒng)同時(shí)運(yùn)行，一套為主，一套為輔。當(dāng)系統(tǒng)處于“通道自動(dòng)”時(shí)，所有雙機(jī)熱備份工作分系統(tǒng)在某套有故障時(shí)，自動(dòng)切換到另一套；當(dāng)處于“通道人工”時(shí)，所有通道無論處于何種狀態(tài)均應(yīng)切換到人工指定通道，除非對(duì)應(yīng)通道處于故障狀態(tài)中。

2.5 優(yōu)化與參數(shù)管理

顯控軟件通過用戶權(quán)限設(shè)定對(duì)系統(tǒng)參數(shù)進(jìn)行分類管理，參數(shù)一般分為四個(gè)大類，即工作參數(shù)、技術(shù)參數(shù)、測(cè)量參數(shù)和狀態(tài)參數(shù)。

其中，工作參數(shù)是一類可以在現(xiàn)場，根據(jù)系統(tǒng)的環(huán)境和具體結(jié)構(gòu)，進(jìn)行查看、修改的參數(shù)，也就是系統(tǒng)的使用者可以隨時(shí)修改的參數(shù)。而技術(shù)參數(shù)是在工廠就定義和配置好的參數(shù)，系統(tǒng)的使用者不能修改，只能由專業(yè)技術(shù)人員進(jìn)行修改，是使用者可以查看的參數(shù)，技術(shù)參數(shù)通常是那些決定系統(tǒng)基本性能的參數(shù)。測(cè)量參數(shù)是系統(tǒng)有關(guān)技術(shù)參數(shù)的測(cè)量結(jié)果（如，系統(tǒng)發(fā)射功率、噪聲電平等）。狀態(tài)參數(shù)用于顯示系統(tǒng)當(dāng)前的狀態(tài)。測(cè)量參數(shù)和狀態(tài)參數(shù)也是只能查看不能更改的參數(shù)。

顯控軟件可進(jìn)行參數(shù)文件的瀏覽、更改、備份、加載和保存，能夠完成對(duì)系統(tǒng)目標(biāo)檢測(cè)結(jié)果的觀察、測(cè)試、統(tǒng)計(jì)、分析等工作，能夠完成系統(tǒng)初始設(shè)置和參數(shù)優(yōu)化工作。

顯控軟件依據(jù)參數(shù)在系統(tǒng)中的作用，可將數(shù)量龐大的參數(shù)按不同類別分成若干個(gè)參數(shù)頁。每個(gè)參數(shù)頁包含數(shù)量不等的參數(shù)。用戶通過參數(shù)頁選擇窗選擇所需顯示的參數(shù)頁。

2.6 狀態(tài)及BITE管理

顯控軟件完成系統(tǒng)及附屬設(shè)備的工作狀態(tài)監(jiān)控、工作參數(shù)測(cè)量和故障診斷功能，動(dòng)態(tài)顯示系統(tǒng)的故障信息。用紅色圖形表示分系統(tǒng)或單元故障，綠色表示正常在線工作，灰色表示狀態(tài)位置，黃色表示有告警信息。這些狀態(tài)及BITE信息均應(yīng)該在顯控軟件的主界面上直觀反映。

另外，顯控軟件實(shí)時(shí)將各分系統(tǒng)及模塊的操作情況、狀態(tài)變化、故障發(fā)生時(shí)間、故障恢復(fù)時(shí)間等信息記入數(shù)據(jù)庫。同時(shí)顯示軟件的版本號(hào)等輔助信息。

3.結(jié)束語

本文論述高可靠雙機(jī)冗余的顯控系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)方法，對(duì)顯控系統(tǒng)的組成進(jìn)行了介紹，對(duì)顯控軟件的需求進(jìn)行了分析，并對(duì)用戶登錄及管理、席位和權(quán)限、優(yōu)化與參數(shù)管理、雙機(jī)切換操作、狀態(tài)及BITE管理等進(jìn)行了解析。

為實(shí)現(xiàn)顯控軟件的跨平臺(tái)應(yīng)用，采用QT5.7社區(qū)版開發(fā)，數(shù)據(jù)庫采用MySQL5.7.18社區(qū)版。