中南地区自观联网系统运行与维护

杨红

（中国民航飞行学院洛阳分院，河南 洛阳 471001）

随着中国国民经济的大力发展，人均收入大幅度提高，人民消费水平快速提升，带动中国民用航空事业进入高速发展阶段，全国民航运输客货量剧增，尤其是中南地区航空客货量，位居中国前列，中南地区所属机场航线和航班数量大幅增加。中南地区空管局作为中国民航空管局七大地区之一，承担着全国近1/3的飞行量，航空安全、容量和效益的压力日益加剧，从而对航空气象服务能力的需求也日益提高。全国民航各机场均配置了自动观测气象设备，自动观测气象设备能提供本机场及其跑道、进近着陆及起飞、爬升地带除云、主导能见度、天气现象外的基本气象要素，而航班的安全飞行依靠自动观测系统提供的实时数据，为航空公司、空中交通管理部门、机场及其航空用户及时准确地提供气象服务。航空服务的快速发展越来越依赖于气象服务，民航气象自动观测数据是航空气象服务的一项重要内容，气象自动观测实时数据的联网共享对提升航空气象服务水平意义重大。基于航空发展的需要，中南地区民航空管局开发了自动气象观测系统联网工程。自动气象观测系统联网工程是基于计算机网络的气象信息集成应用服务系统，实现中南地区各机场的气象自动观测实时数据共享，让中南地区各机场、航空公司、空管单位、气象服务部门可以实时了解、掌握各机场天气情况，极大方便了相关保障单位和工作人员及时获取气象数据，提前作出决策，降低天气对飞行不安全的影响，减少备降和返航等情况，保障飞机安全高效运行。洛阳作为中南管理局辖下的属地化机场，同样安装了自动气象观测联网系统。

1 中南地区自动气象观测系统联网工程简介

中南地区各属地化机场承担中南地区气象自动观测联网系统工程的数据采集工作，将采集来的气象自动观测实时数据，经过串口设备以及交换机、路由器，通过虚拟专用网（VPN）的数据通信方式，通过中南空管局气象中心的路由器、防火墙、交换机，然后传输到中南空管局数据处理服务器[1]。气象用户可以使用VPN的数据链路方式，经过互联网连接到中南地区气象中心，通过访问中南空管局气象数据中心网站的方式，获取自己需要的气象实时数据[2]。所有的授权气象用户可以通过互联网获取到最新的自动气象观测数据，同时也能够从互联网获取到其他气象相关产品，主要包括天气雷达图与卫星云图展示、自观资料展示、机场预报查询、自观信息显示、告警信息、天气警报、机场警报、实况监测与查询[3]。

洛阳的自动气象观测系统联网工程是由北京太极计算机股份有限公司安装调试的。从气象自动观测系统（VAISALA）服务器输出的串口信号，经过串口线，连接太极网关（TJGN-E224）的COM1，经过2个交换机（因洛阳太极网关与路由器之间距离很长，使用了2个交换机），连接路由器（安装在空管站通导科的转报室），通过通讯网络传输到达中南空管局气象中心的路由器等设备。网关的网络连接166网的192.4.206.255网 段，上 传 服 务 器 连 接166网172.17.1.255的 网 段172.17.1.94。太 极 网 关（TJGN-E224）的外观图如图1所示。

图1 设备外观图

太极终端的基本配置：在笔记本电脑上安装程序，gwconfig.exe（配置程序）和gwmonitor.exe（监控程序）；笔记本的IP配置为192.168.1.100，子网掩码255.255.255.0；默认网关设置为192.168.1.254。

设置好了后，笔记本电脑与太极网关的LAN1口连接，打开软件gwconfig.exe，做以下配置，如图2所示。

图2 设备参数配置表

配置好后，点击获取日志，可获取设备的日志参数；点击“保存参数配置”，然后再点击“复位网关”，系统参数配置完成。

太极网关监控程序gwmonitor.exe，双击打开，如图3所示。

图3 状态监视表

可以查看采集网关的状态、查看自观数据通讯状态、查看上传中心1通讯状态以及航标9报文数。

通过以上安装和设置就可以把本场的气象自动观测系统的实时数据上传到中南空管局气象中心[4]。各气象授权用户通过浏览器输入166网址（192.4.206.166），就可以看到洛阳的气象自动观测实时数据了，同时也能够获取到其他气象相关产品，主要包括天气雷达图与卫星云图展示、自观资料展示、机场预报查询、自观信息显示、告警信息、天气警报、机场警报、实况监测与查询[5]。气象自动联网系统维护人员可以通过终端电脑访问中南气象中心端的IP（必须用火狐浏览器，IE及其他浏览器均打不开），访问地址为http://172.17.1.96/，输入各机场特定的用户名和密码，就可以进入维护界面，主要包括自观表盘、自观表格、自观统计、气候资料统计、自观连接状态、雷达图、系统管理。查看自动联网系统的运行状态[6]。

2 典型故障的维护

气象自动观测数据资料不更新，太极网关显示L1红灯亮。第一步，先检查作为气象数据来源的气象自动观测系统，是正常更新的。第二步，用终端电脑（IP配置为192.168.1.100，子网掩码为255.255.255.0，默认网关设置为192.168.1.254）连接太极网关，检查太极网关、交换机、路由器的网络通讯协议是否可以ping通，检查都是通的。第三步，用终端电脑，打开配置程序gwconfig.exe，输入设备IP（192.4.206.167），获取参数配置，发现参数设置都正确。打开监控程序gwmonitor.exe，发现自观数据接收通讯状态灯是红灯（绿灯是正常）。第四步，重启民航气象自动观测系统AWOS服务器，数据恢复正常更新。L1红灯故障报警消失。分析故障原因可能是因为设备长时间运行，串口信号死机，造成软信号故障，使自观数据无法传出去。

无法访问中南气象中心端的网址，太极网关显示L3红灯亮。第一步，先检查作为气象数据来源的气象自动观测系统，是更新正常的。第二步，用终端电脑（IP配置为192.168.1.100，子网掩码为255.255.255.0，默认网关设置为192.168.1.254）连接太极网关，检查太极网关、交换机、路由器的网络通讯协议，都是ping通的。第三步，用终端电脑，打开配置程序gwconfig.exe，获取参数配置，发现参数设置都正确。打开监控程序gwmonitor.exe，状态指示灯均正常。第四步，请空管站通导科转报室工作人员协助检查，他们与郑州联系，检查从转报室路由器到中南空管局气象中心之间的通信线路，都正常。第五步，联系中南空管局气象数据中心工作人员，请他们帮忙查看，他们检查为进程关闭，重启进程后，设备恢复正常，自观数据正常更新。

气象自动观测数据资料不更新，太极网关显示L2红灯亮。首先检查气象自动观测服务器的数据更新是正常的，然后用终端电脑（IP配置为192.168.1.100，子网掩码为255.255.255.0，默认网关设置为192.168.1.254）检查到太极网关、交换机、路由器的通讯协议，IP均ping不通。打开配置程序gwconfig.exe，获取参数配置，发现参数均丢失，重新配置参数，保存参数。自观数据恢复正常更新。

无法访问中心端的网址，太极网关显示L2、L3红灯亮。首先检查气象自动观测服务器的数据是更新正常的，然后用终端电脑检查到太极网关、交换机、路由器的通讯协议，IP均ping不通。打开配置程序gwconfig.exe，获取参数配置，参数设置正常。打开监控程序gwmonitor.exe，发现上传中心1通讯状态灯是红灯（绿灯为正常）。从气象自动观测系统的服务器的串口线开始，一段一段慢慢排查通信网线和检查交换机、路由器，查到最后一个交换机，更换网线后，问题解决，数据恢复正常更新。分析原因是网线长时间使用，老化，接触不良。

气象自动观测数据资料不更新，太极网关显示L1、L2红灯亮。首先检查气象自动观测服务器的数据更新是正常的，然后用终端电脑（IP配置为192.168.1.100，子网掩码为255.255.255.0，默认网关设置为192.168.1.254）检查到太极网关、交换机、路由器的通讯协议，IP均ping不通。打开配置程序gwconfig.exe，获取参数配置，发现参数均丢失，重新配置参数，保存参数。退出配置程序后，L1、L2红灯仍亮，气象数据仍然不更新。再次打开配置程序，发现刚才配置的参数都没有保存。反复设置参数，仍然无法保存。判断可能是太极网关硬件出现问题，联系北京太极公司技术人员，他们判断为太极网关的内存卡出现问题，重新邮寄新的内存卡，安装后，设备恢复正常，气象数据也恢复正常更新.

3 结论

航空飞行的安全运行与气象数据息息相关，它在某种程度上决定着航班计划的制定、起飞、航行和降落，这就要求气象数据必须准确、可靠与实时。民航中南地区自动气象观测联网系统工程是非常重要的气象数据传输系统，该系统能使中南地区每一个机场的航空气象用户都能实时看到中南地区各机场的气象自动观测数据，实现气象自动观测数据的分布式共享，向空管部门及气象授权用户提供实时的机场气象信息，降低天气对飞行的影响，减少备降、返航等情况，提高空中交通指挥的气象服务能力。作为属地化机场，安装的设备看似简单，但由于从气象自动观测系统到中南空管局气象中心之间节点很多，各通信线路之间实行分段管理，各节点出现故障的概率较高，先根据故障现象大概判断故障点，排除故障时一定要细致和耐心，相互配合，分段排除，找准点位，这样才能提高排故的准确性和成功率。