TS16/TS16MEI串口服務器在長沙機場自動氣象觀測系統傳輸中的應用

夏尊全

摘 要：本文主要從串口服務器的工作原理、長沙機場雙跑道自動氣象觀測系統傳輸設計、TS16/TS16MEI的安裝配置、備份等方面介紹了TS16/TS16MEI串口服務器在長沙機場自動氣象觀測系統傳輸中的應用。

關鍵詞：TS16/TS16MEI;自動氣象觀測系統;傳輸;應用

中圖分類號：TP393.05 文獻標識碼：A 文章編號：1671-2064（2019）04-0045-02

0 引言

機場自動氣象觀測系統是一套自動采集跑道附近的跑道視程、風、壓、溫、濕、露點、降水量、云高等傳感器數據的氣象設備，采集的氣象數據通過傳輸設備進入室內主機進行處理后及時提供給空管、航空公司、機場及其它用戶使用，作為飛機起降和正常飛行的重要依據。長沙機場為窄距雙跑道機場，兩條跑道的自動氣象觀測系統室外傳感器分別通過一臺TS16和TS16MEI進入室內CDU主機進行數據融合處理。TS16/TS16MEI做為核心傳輸設備，它將室外傳感器RS232/RS485串口數據轉換成IP包，經過CDU主機處理后提供給氣象用戶使用，實現傳感器與CDU主機、用戶終端之間及時、可靠的雙向數據傳輸，TS16/TS16MEI一旦故障將造成所有自動觀測數據的丟失，嚴重影響航班正常和飛行安全，因此，設備維護人員熟悉自動氣象觀測系統傳輸設備的設計、熟練掌握串口服務器的工作原理及應用對于保障自動氣象觀測系統的正常運行尤為重要。

1 串口服務器的工作原理

串口服務器也稱“通訊服務器”或“終端服務器”，是異步串行口（RS232/422/485）和以太網RJ45接口間的一個智能轉換設備，它能將多個串口設備連接，系統處理來自串口設備的串口數據流，進行格式轉換使之成為可以在以太網中傳播的數據幀，同時對來自以太網的數據幀進行判斷，并轉換成串行數據送達相應的串口設備，完成RS232/422/485格式和以太網傳輸的IP包之間的數據轉換，使傳統串行設備實現聯網功能。網絡數據傳輸使用TCP或UDP協議，通過設定兩端的IP地址和端口號來實現有連接或無連接的數據傳輸。

2 長沙機場雙跑道自動氣象觀測系統傳輸設計

長沙機場為雙跑道機場，一跑道為西跑道，標號18R/36L，二跑道為新建東跑道，標號18L/36R，東、西跑道自動氣象觀測系統傳感器配備及傳輸設計。

TS16/TS16MEI替代傳統的多用戶串口卡通過串口與對應的室外傳感器進行串行連接，通過網口和交換機與CDU主機進行網絡連接。將TS16/TS16MEI各端口的通信參數與對應的傳感器設置一致，在TS16/TS16MEI和CDU主機上配置使用UDP協議，TS16/TS16MEI為UDP Server，CDU主機為UDP Client，設置好各自對應使用的IP地址和UDP Port，就能實現室外傳感器經TS16/TS16MEI UDP Port到CDU主機UDP Port的雙向數據傳輸。CDU主機的UDP Port在系統應用軟件的配置文件ports.ini中進行定義和配置，配置文件中每一個NET對象定義的端口對應一個TS16/TS16MEI的 UDP Port，在sensors.ini配置文件中將各個NET對象與傳感器數據對象進行綁定。對系統應用軟件的修改有一定的風險，建議在廠家的指導下進行。

3 TS16/TS16MEI的安裝配置

TS16/TS16MEI串口服務器可以采用產品附帶的DPA-Remote工具和WEB瀏覽器進行安裝配置，在WEB中輸入TS16/TS16MEI的IP地址192.168.1.101/192.168.1.102打開登陸頁面，輸入用戶名和密碼后進行配置，出廠用戶名設置為：root，密碼是：dbps，選擇用Custom方式對端口進行配置。TS16/TS16MEI和CDU主機對應的IP地址、UDP Port及各端口對應的傳感器標識、通訊參數等見表1、表2。

3.1 網絡IP地址和UDP Port配置

IP配置：在WEB主界面選擇Network，在右側IP Settings窗口中確認或配置TS16/TS16MEI的IP地址，配置完點擊Apply。

本端UDP Port配置：在WEB主界面選擇Network-- Advanced Network Settings，在Network Service Settings配置項下把TS16的Base Socket改為2000，TS16MEI的Base Socket改為2016，點擊Apply。

對端UDP Port配置：以Port 1端口為例，在WEB主界面選擇Serial Ports，點Port 1，在Port Profile配置界面的UDP Client配置項下，按主機標識、主機IP地址、主機UDP Port順序分別將兩臺CDU主機的相關信息輸入進去，點擊Add，點擊Apply。

3.2 端口通信參數配置

在WEB主界面選擇Serial Ports會出現設備所有串口的信息，選擇需要配置的串口，以Port 1端口為例：點Port 1--Basic Serial Settings，輸入對應的傳感器標識、串口的波特率等通訊參數，點擊Apply。

在TS16MEI中還需選擇各串口是RS232/422/485中哪一種串口類型，以TS16MEI的Port 1端口為例：在WEB主界面選擇Serial Ports，點Port 1-- MEI Serial Settings，選擇EIA-422/EIA-485、Un-terminated、2-wire、Always keep transmitter enabled，點擊Apply。TS16，TS16相比TS16MEI只支持RS232串口，所以沒有這個配置項。

4 TS16/TS16MEI的備份

RS485接口具有多點通信能力，RS232也可以轉換成RS485信號后再進行傳輸，這樣可以在兩套系統所有傳感器輸出端根據需要并接兩路RS485輸出信號獨立輸出，經過各自的光電轉換線路分別傳輸到室內主用和備用的TS16MEI設備端口。TS16MEI做冷備份時配置與主用的TS16MEI一致，平時處于關機狀態，當主用TS16MEI故障時，從交換機上拔掉故障設備網線，把備用設備網線接到交換機后開機，可以快速恢復數據傳輸。

使用TS16MEI做熱備份時，配置相對復雜，備機上需要配置不同的IP地址，其它參數可以保持不變，在廠家的指導下修改CDU主機上的ports.ini配置文件，增加新的NET對象對應備份設備的IP地址和UDP Port，修改sensors.ini將新增的NET對象與傳感器數據對象進行綁定，給各傳感器的數據輸入定義兩條通道，實現兩路數據同時輸入。

5 結語

由于自動氣象觀測系統在保障航班正常和飛行安全中的重要作用，傳輸設備又是整個系統故障率較高的部分，因此需要設備維護人員熟練掌握TS16/TS16MEI的維護及使用方法，將自動氣象觀測系統傳感器觀測數據及時、準確地提供給航空氣象用戶使用。

參考文獻

[1] 邱豐.自觀系統串口服務器（TS16）故障分析與更換[J].電腦知識與技術.2017.13（20）：226-227

[2] VAISALA USERS GUIDE[Z].