監(jiān)控系統(tǒng)在現(xiàn)今社會的重要性越來越高，那么監(jiān)控系統(tǒng)軟件如何進(jìn)行設(shè)計呢？下面小編就為大家?guī)�來了監(jiān)控系統(tǒng)軟件設(shè)計研究，感興趣的朋友可以看一看哦！

摘要:依托于某預(yù)研項目,提出并設(shè)計了一套基于計劃驅(qū)動且滿足設(shè)備自動化運行的發(fā)射站監(jiān)控系統(tǒng)軟件。系統(tǒng)監(jiān)控根據(jù)指控中心發(fā)來的工作計劃自動化驅(qū)動設(shè)備運行流程,完成對整個發(fā)射站的監(jiān)控,不僅簡化了設(shè)備操作流程,而且提高了設(shè)備自動化運行效率。

引言

發(fā)射站監(jiān)控系統(tǒng)作為整個預(yù)研項目的重要組成部分,主要由發(fā)射站控軟件、DBF發(fā)射機(jī)系統(tǒng)、時頻系統(tǒng)、功放系統(tǒng)、天線設(shè)備等組成。作為整個站內(nèi)的監(jiān)控管理中心,發(fā)射站監(jiān)控系統(tǒng)軟件主要完成對發(fā)射站內(nèi)所有設(shè)備的運行監(jiān)控,完成指控中心工作指令接收、工作計劃自動執(zhí)行、設(shè)備狀態(tài)監(jiān)視、設(shè)備控制、參數(shù)設(shè)置以及系統(tǒng)聯(lián)試等重要功能[1]。本文設(shè)計實現(xiàn)了一種基于工作計劃驅(qū)動的設(shè)備自動化監(jiān)控系統(tǒng)軟件,一方面滿足了對發(fā)射站內(nèi)所有設(shè)備的運行監(jiān)控管理要求,另一方面也提高了整個站點系統(tǒng)設(shè)備的自動化水平。

1系統(tǒng)設(shè)計

監(jiān)控系統(tǒng)軟件的設(shè)計既要具備對發(fā)射站設(shè)備進(jìn)行監(jiān)控管理的功能,同時還需滿足設(shè)備自動化運行的要求,保障整個大系統(tǒng)試驗順利進(jìn)行。

1.1系統(tǒng)主要功能

系統(tǒng)設(shè)計按主要功能模塊劃分如下:(1)設(shè)備控制功能。接收指控中心軟件或本地操作員的控制命令,對設(shè)備進(jìn)行控制,控制內(nèi)容包括:監(jiān)控方式控制(分為遠(yuǎn)控、本控兩級方式)、功放設(shè)備控制、報警器設(shè)備控制、信號觸發(fā)板控制、DBF(數(shù)字波束形成與空間合成)及發(fā)射機(jī)控制。(2)自動化運行。根據(jù)指控中心下發(fā)的工作計劃驅(qū)動全系統(tǒng)按時間符合方式順序執(zhí)行各任務(wù)過程[2]。(3)狀態(tài)監(jiān)視功能。完成設(shè)備狀態(tài)監(jiān)視、工作參數(shù)監(jiān)視、運行信息監(jiān)視等功能。(4)設(shè)備參數(shù)配置功能。接收指控軟件或本地操作員的參數(shù)配置命令,對功放設(shè)備、DBF設(shè)備和信號觸發(fā)板等進(jìn)行參數(shù)配置。(5)通信數(shù)據(jù)管理功能。通信數(shù)據(jù)管理包括提供網(wǎng)絡(luò)IP地址和端口號的設(shè)置界面,可以修改和保存通信數(shù)據(jù);提供從硬盤下載FPGA程序功能。(6)通信處理功能。完成所有接口的數(shù)據(jù)發(fā)送、數(shù)據(jù)接收和信息分解任務(wù),并根據(jù)信息分解結(jié)果來實現(xiàn)相應(yīng)的功能。通信處理包括網(wǎng)絡(luò)通信、CPCI接口通信。

1.2硬件接口

發(fā)射站監(jiān)控系統(tǒng)與指控中心的接口:(1)物理接口:衛(wèi)星通信接口,RJ45。(2)接口數(shù)量:1路,指控中心計算機(jī)。(3)通信協(xié)議:鏈路層需滿足IEEE802.3u規(guī)范,網(wǎng)絡(luò)層遵循IP協(xié)議,傳輸層協(xié)議采用TCP/IP協(xié)議。

1.3軟件接口

發(fā)射站監(jiān)控系統(tǒng)與指控中心的軟件接口:(1)接口類型:100M以太網(wǎng)接口。(2)通信協(xié)議:TCP/IP和FTP。(3)消息描述:指控中心軟件向發(fā)射站控軟件發(fā)送控制命令、任務(wù)計劃XML文件;發(fā)射站控軟件向指控任務(wù)管理軟件發(fā)送設(shè)備狀態(tài)信息、控制命令響應(yīng)。

2系統(tǒng)實現(xiàn)

根據(jù)監(jiān)控系統(tǒng)軟件的功能模塊劃分,本文從以下幾方面實現(xiàn)了一個基于計劃驅(qū)動的自動化監(jiān)控系統(tǒng),根據(jù)指控中心下發(fā)的工作計劃按照時間符合方式自動完成任務(wù)。

2.1系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)

系統(tǒng)監(jiān)控作為設(shè)備監(jiān)控和運行管理中心,是全系統(tǒng)設(shè)備自動化運行的控制核心,負(fù)責(zé)驅(qū)動完成整個系統(tǒng)的任務(wù)流程。監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計遵循兩級管理模式,即本控、遠(yuǎn)控兩級,本控由發(fā)射站監(jiān)控系統(tǒng)自身對站內(nèi)各分機(jī)設(shè)備進(jìn)行監(jiān)視和控制;遠(yuǎn)控由指控中心通過網(wǎng)絡(luò)下發(fā)工作計劃或控制指令完成對系統(tǒng)的遠(yuǎn)程監(jiān)控。監(jiān)控系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)如圖1所示。

2.2計劃驅(qū)動模式

利用計劃驅(qū)動監(jiān)控系統(tǒng)完成大系統(tǒng)任務(wù),針對不同工作計劃的性質(zhì)特點,相應(yīng)制定了多種不同的工作模式[3],將指控中心下發(fā)的工作計劃拆分為更為精細(xì)化的工作模式來分類處理,系統(tǒng)監(jiān)控依據(jù)每種工作模式按照時間符合方式自動協(xié)調(diào)各分系統(tǒng)完成整個任務(wù)流程。計劃驅(qū)動模式的系統(tǒng)監(jiān)控如圖2所示。指控中心下發(fā)工作計劃后,系統(tǒng)監(jiān)控根據(jù)任務(wù)開始時間,提前下發(fā)信號觸發(fā)指令,等待計劃開始時間觸發(fā)DBF發(fā)射機(jī)產(chǎn)生小信號,同時驅(qū)動功放組以一定的功率和頻點放大信號,再由天線實時發(fā)射信號,最終完成整個發(fā)射站的總體信號發(fā)射任務(wù)。

2.3自動化運行

系統(tǒng)監(jiān)控將工作計劃拆分為不同的工作模式,再根據(jù)工作模式生成相應(yīng)的設(shè)備工作流程,工作流程分為系統(tǒng)自檢、系統(tǒng)自動校相、任務(wù)執(zhí)行和結(jié)果處理4個時間段[4]。系統(tǒng)的自動化運行流程按照時間符合方式順序依次執(zhí)行。第一階段為系統(tǒng)自檢時間段,檢查各設(shè)備功能是否正常,并進(jìn)行狀態(tài)提示;檢查完成后,等待指控中心下發(fā)工作計劃。第二階段為系統(tǒng)自動校相時間段。校相作為發(fā)射站控系統(tǒng)的重要組成部分,關(guān)系到自動化運行和任務(wù)執(zhí)行的成功率。自動校相主要流程為:首先DBF發(fā)射機(jī)復(fù)位,選擇通道幅相校正模式,從低頻點至高頻點掃描,每次遞增500khz,打開PTT開關(guān)(功放使能開關(guān)),一鍵全控開始上功率,進(jìn)行通道幅相校正,然后選擇通道幅相監(jiān)測模式,循環(huán)執(zhí)行,直至最后校相完成。第三階段為任務(wù)執(zhí)行時間段,先由DBF發(fā)射機(jī)根據(jù)工作開始時間完成信號觸發(fā)后,持續(xù)發(fā)射單點頻小信號,然后功放組以固定的頻點和功率持續(xù)放大小信號,天線陣發(fā)射放大信號。第四階段為結(jié)果處理時間段,結(jié)束任務(wù),停止信號發(fā)射,恢復(fù)系統(tǒng)為待機(jī)狀態(tài),準(zhǔn)備下一次任務(wù)。發(fā)射站監(jiān)控以時間符合方式實現(xiàn)整個系統(tǒng)的自動化運行流程[5],如圖3所示。

3結(jié)語

基于計劃驅(qū)動且滿足設(shè)備自動化運行的監(jiān)控系統(tǒng)軟件,相比于之前的監(jiān)控系統(tǒng),可根據(jù)中心下發(fā)的任務(wù)計劃,自動運行并完成系統(tǒng)的任務(wù)流程,一方面降低了人工操作設(shè)備的失誤率和復(fù)雜性,另一方面提高了系統(tǒng)的自動化運行效率,對發(fā)射站控系統(tǒng)整體任務(wù)的實現(xiàn)作出一種新的嘗試和探索。

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