江西衛星地球站智能化上行監控網管系統簡介和設計

□徐 萍

江西衛星地球站智能化上行監控網管系統簡介和設計

□徐 萍

近幾年，為了確保衛星廣播電視安全優質播出，江西衛星地球站根據自身的設備狀況和所需達到的網管監控效果，建立了江西衛星地球站獨有的上行網管監控系統。通過網管系統，江西衛星地球站實現了對上星鏈路各設備、機房環境、衛星頻譜和UPS電源系統等多個環節的智能監控。終端顯示的地球站系統框圖界面可直觀地反映系統各設備運行狀態、衛星轉發器頻譜狀態、UPS電源的工作狀態、各個重要機房的溫度和濕度，并具備故障實時告警、設備數據變化的詳細日志記錄、數據圖形分析、數據的查詢和過濾、自動抄表和總局平臺數據回傳等多項功能。

網管系統的連接

江西衛星地球站網管系統硬件設備主要包括服務器、串口服務器、交換機、數字溫濕度傳感器等，均采用MOXA串口服務器，將網管系統所需監測設備進行連接。

由于江西衛星地球站設備新舊不一、種類繁多，各設備數據輸出接口各式各樣，為方便管理，必須把這些不同輸出接口輸出的數據，轉換成統一的IP數據流，輸出至網管交換機。交換機將數據輸出給網管PC，完成最后的網管系統實時監控。地球站設備的數據接口主要分為三類。

一、具備RJ45網口通訊接口的設備。光端機、編碼器、溫濕度傳感器等設備的輸出接口為RJ45網口通訊接口，此類設備可直接通過五類線與網管串口服務器連接進行通訊，實現網管系統的實時監控。

二、具備串口通訊接口的設備。調制器、上變頻器、天線控制器、信標接收機等設備的輸出接口為RS232/422/485串口，它所輸出的數據不能直接被網管串口服務器接受，所以必須通過一個串口轉RJ45的轉換頭與網管串口服務器相連。在外部硬件串口轉變的同時還需要查閱說明書對設備串口的一些設置如比特率、起始位、奇偶校正等參數進行修改，使之與服務器的端口參數設置匹配，才能正確讀取設備的信息。另外，有些設備不能單純通過菜單界面來進行串口的輸出參數設置實現與網管系統的連接，還需要通過設置設備內部的選擇開關（或跳線）來實現連接。如12米信標接收機通訊接口有RS422和RS232可供選擇，但信標接收機默認的通訊接口為RS422，需要改為RS232時就必須打開接收機機箱，通過機箱內部的SW1選開關手動調整來重新設置通訊接口。

三、特殊通訊接口的設備。有一些特殊的設備與網管系統實現連接，還得另外購買一些輔助轉換設備。在連接波導同軸倒換開關S2時，需要通過一個智能數字量采集器C2000與倒換開關相連，通過采集器采集倒換開關的工作電壓得到該開關的工作狀態，從而順利的與網管系統實現連接。在連接頻譜儀HP8593E時，由于設備購買的年代過早，僅有GPIB接口無法實現與網管系統的連接。為了解決這個問題，工程技術人員與廠家技術人員共同研究后，購買了一個GPIB轉USB接口，再通過一個USB轉RJ45接口，才使得網管系統順利的讀取了頻譜儀的測量數據，解決了頻譜儀與網管的通訊問題。在連接數字信號源SDI倒換器時，設備說明書要求通過一塊網絡控制卡和一套網關及專用控制軟件，倒換器才能允許與網管系統連接。實際上網關的主要功能是實現多臺SDI倒換器的通訊、控制、聯動等多項高級功能，但江西衛星地球站僅有一臺倒換器，網管需要實現的功能僅為監測倒換板的工作狀態，顯然購買網關和控制軟件是巨大的浪費。江西衛星地球站決定只購置網絡控制卡，自行實驗。在詳細測量了倒換板的網絡控制卡所有針腳參數后，工程技術人員發現通過2、3針腳的電壓變化就能獲取倒換板的工作狀態，于是增加了一個采集器，采集2、3針腳的電壓進而反饋給網管，順利解決了倒換器和網管的通訊問題，節約了不少經費。

系統界面的構成

系統界面主要分為系統圖示、頻譜議監測和參數顯示三個部分。

系統圖示部分。系統部分用簡捷、明了的圖形繪制了江西衛星地球站上行各設備及運行參數，UPS電源工作狀態，各個機房的環境溫度和濕度等。通過設備圖形填充的顏色，值機員可方便、直觀地了解設備運行狀態。

頻譜議監測部分。頻譜顯示區除了正常顯示轉發器頻譜掃描狀態，還能隨時將當前頻譜圖形以bmp格式保存到指定的目錄下。為了達到衛星抗干擾的目的，在網管系統讀取頻譜儀測量數據的基礎上，工程技術人員增加了頻譜抗干擾報警功能。它的主要設計思路是通過頻譜儀測量數據的對比來達到波形出現異常時的抗干擾報警功能。

我們知道一幅頻譜圖像實際上是由400個測量點構成的，在頻譜儀測量參數（中心頻率、幅度等）不變的情況下，江西衛星地球站的下行頻譜監測點設置為125至185（共 60個測量點）這個測量范圍內，值機人員只需要通過對比每次測量時紅色豎線內這60個點的數值是否發生重大變化就可以判斷出下行頻譜是否異常。具體情況是，我們可以預設某次測量本站正常的下行頻譜測量數據為標準值，以后每次的測量數據與標準值比較，當某次測量結果的60個測量點中有超過15%（該數值可選）的點與標準值相比有誤差3dB（該數值可選）的變化時，就認為該次測量結果出現異常。當連續出現三次測量結果出現異常，就判斷為下行頻譜出現異常，網管系統會自動發出報警音，同時頻譜曲線的顏色將變為紅色。

參數顯示部分。在該部分，值機人員可通過點擊網管系統圖中的非灰色設備查看該設備的所有設備參數，雙擊選項卡可查看更多參數。

功能界面

設備日志。在監控過程中如果某個設備發生報警時，系統會自動彈出當天日志提醒框，里面詳細描述了報警的信息。在停止監控狀態下，工作人員可隨時通過點擊菜單“日志信息”，或使用專用日志查詢工具查看以往的報警或操作日志。

數據查詢。在監控過程中，工作人員可隨時查看當天任意設備的數據變化信息；在停止監控狀態下，通過點擊菜單“數據信息”或使用專用數據查詢工具，查看以往的數據信息，里面詳細描述了數據的采集時間的狀態變化。

江西省廣播電影電視局）

欄目責編：肖 月