如何提高雷达系统计算机的稳定性

田 程，穆仕超，钟 健，倪 雷

(1.贵州省贵阳市气象局，贵州 贵阳 550002;2.贵州省贵阳市乌当区气象局，贵州 乌当 550018)

如何提高雷达系统计算机的稳定性

田 程1，穆仕超2，钟 健1，倪 雷1

(1.贵州省贵阳市气象局，贵州 贵阳 550002;2.贵州省贵阳市乌当区气象局，贵州 乌当 550018)

新一代天气雷达已进入全面业务应用阶段，在汛期雷达需要24 h不间断开机，各类数据需要及时准确上传，值班员进行回波分析，这些都增加了雷达系统计算机的负担。对雷达系统各计算机进行合理的分工，并对这些计算机进行自身备份和交叉备份都能提高雷达系统计算机的稳定性。

天气雷达;稳定性;基数据;PUP产品;故障恢复

1 原雷达系统计算机结构及其弊端

原来的雷达系统由两台计算机构成，结构框图见图1。

1.1 雷达终端

装有Rtradarn负责雷达原始基数据的生成;装有nrtd负责原始基数据的回波分析;装有Filemon负责将雷达原始基数据传送到敏视达处理机;装有Upfilemon负责格式化雷达状态和报警文件并上传;装有Trad2005负责拼图生成和上传;装有刻录软件负责雷达基数据的刻录保存。

1.2 敏视达处理机

装有Rpg负责敏视达基数据的生成;装有PUP负责产品生成和产品显示;装有Rpgc负责敏视达基数据上传;装有Pupc负责产品上传。

雷达终端和敏视达处理机两台电脑均安装双网卡，并设置了两个IP段号：雷达IP段号负责雷达终端和数据采集机及敏视达处理机相连，省网IP段号负责各类数据的上传。

雷达终端计算机最主要的任务就是保证原始基数据能正常生成，但是雷达终端计算机还承担了数据上传、资料共享和刻录等任务，其它任务会影响原始基数据的正常生成，比如在进行体扫的时候刻录数据就会造成体扫中断;同样，敏视达处理机最重要的任务是保证敏视达基数据和产品数据正常生成，如果同时承担上传及回波分析任务会增加计算机负担，造成系统死机，并且按照国家局要求，只能生成和上传21类产品，不能添加另外的产品供给值班员，不能将RPG注册成网络模式分发产品到其它地方，RPG和PUP各类参数不能随意修改，给回波的分析和研究造成不便。

计算机采用双网卡容易造成冲突。计算机没有自身备份和外部备份，如果计算机系统崩溃恢复速度不快，如果计算机硬件故障恢复速度则会更慢。

图1 原来的雷达系统计算机结构框图

2 新的雷达系统计算机结构

新的雷达系统计算机结构(图2)在原来的基础上增加了3台计算机，将数据生成、数据上传、回波分析及产品分发这3个功能分开，用不同的计算机来实现不同的功能。且不再使用双网卡方式来连接雷达内网和外部省网，而是采用单网卡不同协议来实现相同功能。各台计算机的主要功能如下：

图2 新雷达系统计算机结构框图

2.1 雷达终端

通过 TCP/IP协议和数据采集机相连，安装Rtradarn负责雷达原始基数据的生成，并安装Filemon通过TCP/IP协议将雷达原始基数据送入敏视达处理机。这样就减轻了雷达终端计算机的负担，提高了原始基数据采集的稳定度。

2.2 敏视达处理机

仅安装RPG和PUP负责敏视达基数据和产品的生成，不再用敏视达处理机进行回波分析。

2.3 数据传输机

PUP产品、敏视达基数据、雷达状态和报警文件、拼图文件的上传均由此台计算机承担。数据传输机和雷达终端以及敏视达处理机的连接依靠IPX协议来进行。需要说明的是，数据传输机建立了一个FTP服务器，先利用Upfilemon将雷达状态和报警文件传输到本地FTP服务器上，再通过本站开发的状态上传软件将这两个文件上传，使用这种方式虽然多了一道程序，但是能实时监控雷达状态和报警文件是否生成、是否上传成功，也能在省网恢复连接后进行补传。另外本站编写了雷达基本业务系统安装在数据传输机上，此系统可以实时监控各类数据的生成和上传，并能实时压缩保存各类数据在数据传输机上，还能实时将雷达原始基数据传入回波分析机。

2.4 回波分析机

数据传输机把原始基数据传到回波分析机上保存并共享，且回波分析机上安装了RPG并注册成网络模式，可连接多个PUP。气象台、人影办等需要实时显示产品的部门均可接收到回波分析机上的RPG传来的数据。也可以在回波分析机上任意修改RPG和PUP的参数设置，可以生成任意产品提供给值班员进行回波分析。

2.5 备份机制

以上介绍的各台计算机本身均建立了Ghost备份，方便在系统崩溃后还原系统至正常状态。但是硬件故障用Ghost备份这种方法就无法解决，因此用回波分析机备份数据传输机，所有上传软件在回波分析机上均有备份，一旦数据上传机硬件故障，就可以用回波分析机代替数据上传机。另外还准备了一台备份机，这台计算机平时可作为公文处理等用处，并做了两个Ghost备份，当雷达终端或敏视达处理机出现硬件故障后，仅需在备份机上还原相应的Ghost备份就能替代雷达终端或敏视达处理机，连IP地址都无需重新设置。这样每台计算计不管出现系统故障，还是出现硬件故障均有相应的备份机制来应对。

3 雷达系统计算机的时间校准

新的雷达系统计算机结构由于引入了多台计算机，如果这些计算机上的时钟不一致就会造成很大的问题。每台计算机手工对时费时费力而且还不精确，因此以雷达终端为基准，其余计算机利用批处理程序每隔半个小时和雷达终端计算机的时间自动校准一次，所以仅需对雷达终端计算机的时钟进行校准就能保证整个雷达系统计算机时间的准确性和一致性。

4 结语

新的雷达系统计算机结构将以前混用的各项功能分散到不同计算机来实现，使每台计算机实现的功能简单化，并且放弃了双网卡设置，这样反而提高了雷达系统计算机的稳定性。引入雷达基本业务系统可以实时监控和定位雷达系统各计算机故障，因而，也不会影响值班员对计算机故障的定位。并且新的雷达系统计算机提供了较为完备的自身备份、交叉备份和外部备份，如果计算机出现软件故障或硬件故障均能及时解决。这些技术手段的使用提高了雷达系统计算机的稳定性。希望本文能为其它相关台站提供一定参考。

［1］714CDN天气雷达技术说明书.国营第七八四厂出版.

［2］田程，雷登林，吕海，等.雷达探测员辅助监控系统浅析［J］. 贵州气象，2007，06：37 －39.

［3］田程，倪雷，周枫.如何提高雷达系统在大气探测业务运行监控平台上的效能［J］. 贵州气象，2010，6：35 －37.

TN957

B

2012－07－19

田程(1980－)，男(土家族)，工程师，主要从事工作雷达探测、软件开发工作。

1003－6598(2012)05－0055－02