江西卫星地球站智能化上行监控网管系统简介和设计

2010-09-05□徐萍

声屏世界 2010年7期

□徐萍

□徐萍

近几年，为了确保卫星广播电视安全优质播出，江西卫星地球站根据自身的设备状况和所需达到的网管监控效果，建立了江西卫星地球站独有的上行网管监控系统。通过网管系统，江西卫星地球站实现了对上星链路各设备、机房环境、卫星频谱和UPS电源系统等多个环节的智能监控。终端显示的地球站系统框图界面可直观地反映系统各设备运行状态、卫星转发器频谱状态、UPS电源的工作状态、各个重要机房的温度和湿度，并具备故障实时告警、设备数据变化的详细日志记录、数据图形分析、数据的查询和过滤、自动抄表和总局平台数据回传等多项功能。

网管系统的连接

江西卫星地球站网管系统硬件设备主要包括服务器、串口服务器、交换机、数字温湿度传感器等，均采用MOXA串口服务器，将网管系统所需监测设备进行连接。

由于江西卫星地球站设备新旧不一、种类繁多，各设备数据输出接口各式各样，为方便管理，必须把这些不同输出接口输出的数据，转换成统一的IP数据流，输出至网管交换机。交换机将数据输出给网管PC，完成最后的网管系统实时监控。地球站设备的数据接口主要分为三类。

一、具备RJ45网口通讯接口的设备。光端机、编码器、温湿度传感器等设备的输出接口为RJ45网口通讯接口，此类设备可直接通过五类线与网管串口服务器连接进行通讯，实现网管系统的实时监控。

二、具备串口通讯接口的设备。调制器、上变频器、天线控制器、信标接收机等设备的输出接口为RS232/422/485串口，它所输出的数据不能直接被网管串口服务器接受，所以必须通过一个串口转RJ45的转换头与网管串口服务器相连。在外部硬件串口转变的同时还需要查阅说明书对设备串口的一些设置如比特率、起始位、奇偶校正等参数进行修改，使之与服务器的端口参数设置匹配，才能正确读取设备的信息。另外，有些设备不能单纯通过菜单界面来进行串口的输出参数设置实现与网管系统的连接，还需要通过设置设备内部的选择开关（或跳线）来实现连接。如12米信标接收机通讯接口有RS422和RS232可供选择，但信标接收机默认的通讯接口为RS422，需要改为RS232时就必须打开接收机机箱，通过机箱内部的SW1选开关手动调整来重新设置通讯接口。

三、特殊通讯接口的设备。有一些特殊的设备与网管系统实现连接，还得另外购买一些辅助转换设备。在连接波导同轴倒换开关S2时，需要通过一个智能数字量采集器C2000与倒换开关相连，通过采集器采集倒换开关的工作电压得到该开关的工作状态，从而顺利的与网管系统实现连接。在连接频谱仪HP8593E时，由于设备购买的年代过早，仅有GPIB接口无法实现与网管系统的连接。为了解决这个问题，工程技术人员与厂家技术人员共同研究后，购买了一个GPIB转USB接口，再通过一个USB转RJ45接口，才使得网管系统顺利的读取了频谱仪的测量数据，解决了频谱仪与网管的通讯问题。在连接数字信号源SDI倒换器时，设备说明书要求通过一块网络控制卡和一套网关及专用控制软件，倒换器才能允许与网管系统连接。实际上网关的主要功能是实现多台SDI倒换器的通讯、控制、联动等多项高级功能，但江西卫星地球站仅有一台倒换器，网管需要实现的功能仅为监测倒换板的工作状态，显然购买网关和控制软件是巨大的浪费。江西卫星地球站决定只购置网络控制卡，自行实验。在详细测量了倒换板的网络控制卡所有针脚参数后，工程技术人员发现通过2、3针脚的电压变化就能获取倒换板的工作状态，于是增加了一个采集器，采集2、3针脚的电压进而反馈给网管，顺利解决了倒换器和网管的通讯问题，节约了不少经费。

系统界面的构成

系统界面主要分为系统图示、频谱议监测和参数显示三个部分。

系统图示部分。系统部分用简捷、明了的图形绘制了江西卫星地球站上行各设备及运行参数，UPS电源工作状态，各个机房的环境温度和湿度等。通过设备图形填充的颜色，值机员可方便、直观地了解设备运行状态。

频谱议监测部分。频谱显示区除了正常显示转发器频谱扫描状态，还能随时将当前频谱图形以bmp格式保存到指定的目录下。为了达到卫星抗干扰的目的，在网管系统读取频谱仪测量数据的基础上，工程技术人员增加了频谱抗干扰报警功能。它的主要设计思路是通过频谱仪测量数据的对比来达到波形出现异常时的抗干扰报警功能。

我们知道一幅频谱图像实际上是由400个测量点构成的，在频谱仪测量参数（中心频率、幅度等）不变的情况下，江西卫星地球站的下行频谱监测点设置为125至185（共 60个测量点）这个测量范围内，值机人员只需要通过对比每次测量时红色竖线内这60个点的数值是否发生重大变化就可以判断出下行频谱是否异常。具体情况是，我们可以预设某次测量本站正常的下行频谱测量数据为标准值，以后每次的测量数据与标准值比较，当某次测量结果的60个测量点中有超过15%（该数值可选）的点与标准值相比有误差3dB（该数值可选）的变化时，就认为该次测量结果出现异常。当连续出现三次测量结果出现异常，就判断为下行频谱出现异常，网管系统会自动发出报警音，同时频谱曲线的颜色将变为红色。

参数显示部分。在该部分，值机人员可通过点击网管系统图中的非灰色设备查看该设备的所有设备参数，双击选项卡可查看更多参数。