衛(wèi)星站機(jī)房改造及設(shè)備搬遷相關(guān)問(wèn)題探討

林宇婷++任麗清++談進(jìn)忠

摘要：本文介紹了烏魯木齊氣象衛(wèi)星地面站機(jī)房的改造搬遷過(guò)程，對(duì)機(jī)房的設(shè)計(jì)和實(shí)施方案進(jìn)行了闡述，針對(duì)在搬遷過(guò)程中遇到的問(wèn)題以及解決的方案進(jìn)行了探討。

關(guān)鍵詞：機(jī)房搬遷；KVM；信號(hào)轉(zhuǎn)換

中圖分類號(hào)：TP391 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-3044（2016）20-0219-02

Abstract ： this paper introduces the computer room renovation and relocation process in meteorological satellite ground station， and describes the computer room design and implementation plan. In view of problems encountered in the relocation process， the paper proposes some feasible solutions.

Key words： computer room renovation； KVM； signal conversion

1 概述

隨著國(guó)家氣象衛(wèi)星事業(yè)的不斷發(fā)展，衛(wèi)星數(shù)據(jù)資料的需求量的不斷增加，衛(wèi)星數(shù)據(jù)資的接收和傳輸任務(wù)變得更加重要，業(yè)務(wù)量也不斷增加，影響氣象衛(wèi)星數(shù)據(jù)接網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定運(yùn)行的問(wèn)題也大大增加。目前機(jī)房的設(shè)置已經(jīng)無(wú)法滿足今后對(duì)接收傳輸設(shè)備的要求，為科學(xué)性、規(guī)范性指導(dǎo)今后的數(shù)據(jù)接收傳輸業(yè)務(wù)，機(jī)房的改造和設(shè)備搬遷是最好的解決方案。

機(jī)房改造搬遷是衛(wèi)星站網(wǎng)絡(luò)維護(hù)工作中一項(xiàng)重難點(diǎn)工程，尤其是保證業(yè)務(wù)正常運(yùn)行、數(shù)據(jù)接收傳輸連續(xù)性下的整體搬遷工作。機(jī)房搬遷過(guò)程中面臨的問(wèn)題：搬遷任務(wù)較重，時(shí)間較短，同時(shí)在搬遷過(guò)程中不能影響衛(wèi)星數(shù)據(jù)的正常接收和傳輸，不能中斷業(yè)務(wù)運(yùn)行。這就要求搬遷工作必須做到在搬遷前周密計(jì)劃，搬遷過(guò)程萬(wàn)無(wú)一失[1]。

2 機(jī)房結(jié)構(gòu)布置規(guī)劃

改造之前機(jī)房控制臺(tái)、屏幕顯示器和天線信號(hào)接收轉(zhuǎn)換設(shè)備都在一個(gè)房間，沒(méi)有更多空間增加新的設(shè)備。然而隨著氣象衛(wèi)星事業(yè)發(fā)展，國(guó)家計(jì)劃在2016年發(fā)射更多的氣象資源衛(wèi)星，設(shè)備的數(shù)量也將不斷增加，現(xiàn)有空間已經(jīng)無(wú)法放置更多的新設(shè)備。

其次，當(dāng)前機(jī)房設(shè)備大部分都是由集成電路和一些電子元、器件等所構(gòu)成，這些電子元、器件在工作時(shí)會(huì)產(chǎn)生大量的熱量，如果沒(méi)有有效的措施及時(shí)把熱散走，溫度上升就會(huì)引起電子計(jì)算機(jī)及其它微電子設(shè)備發(fā)生故障。因此存儲(chǔ)設(shè)備的溫度一般要控制在一定范圍內(nèi)，不能過(guò)高或者過(guò)低，或者變化很劇烈，這個(gè)最佳工作溫度是18℃～25℃之間。然而存儲(chǔ)設(shè)備與接收設(shè)備在一起放置，接收設(shè)備需要人操作，人體的適宜溫度在25℃-28℃，因此在溫度的控制上無(wú)法將存儲(chǔ)機(jī)房溫度與人體適宜溫度保持一致。

同時(shí)由于值班人員來(lái)回走動(dòng)，也使灰塵容易進(jìn)入設(shè)備，對(duì)清理設(shè)備帶來(lái)不便。設(shè)備產(chǎn)生的持續(xù)噪聲對(duì)人也有不利影響。

隨著接收衛(wèi)星的數(shù)目的增加，設(shè)備越來(lái)越多，問(wèn)題也更加明顯，針對(duì)這些問(wèn)題，這次的改造將操作臺(tái)、顯示屏設(shè)備與天線接收設(shè)備、解調(diào)設(shè)備等主機(jī)分離，存儲(chǔ)設(shè)備單獨(dú)置放在相對(duì)密閉的房間。通過(guò)這樣的改造，既擴(kuò)大了設(shè)備擺放空間，為以后增加新設(shè)備提供了便利，同時(shí)也實(shí)現(xiàn)了遠(yuǎn)程操作，使值班人員更高效方便的進(jìn)行操作。機(jī)房的溫度也能更好地控制在最佳工作溫度之內(nèi)，也不會(huì)影響值班人員在更適宜的溫度下工作。由于接收存儲(chǔ)設(shè)備處于相對(duì)密閉的空間，有效防止更多灰塵進(jìn)入接收機(jī)、解調(diào)器等接收設(shè)備，有助于設(shè)備后期的保養(yǎng)和壽命的延長(zhǎng)。

在保證運(yùn)行，做到操作與設(shè)備分離，這次的改造通過(guò)網(wǎng)線和KVM延長(zhǎng)器來(lái)實(shí)施遠(yuǎn)程操作。KVM延長(zhǎng)器是用來(lái)延長(zhǎng)鍵盤、鼠標(biāo)距離的器件。它由發(fā)射器和接收器組成，能通過(guò)單根網(wǎng)線把計(jì)算機(jī)主機(jī)的鍵盤、視頻、鼠標(biāo)的連接距離延長(zhǎng)，并可確保信號(hào)長(zhǎng)距離無(wú)衰減的傳輸[2]。原理圖如圖一所示。我們將主機(jī)設(shè)備連接KVM發(fā)送器，收集和發(fā)送主機(jī)的信號(hào)，信號(hào)通過(guò)網(wǎng)線傳輸給KVM的接收機(jī)，接收機(jī)連接的顯示器、鍵盤、鼠標(biāo)對(duì)主機(jī)進(jìn)行遠(yuǎn)程操作。

3 搬遷過(guò)程

3.1 前期準(zhǔn)備

由于接收業(yè)務(wù)需要24小時(shí)不間斷運(yùn)行，因此需要提前做好布線、配線的任務(wù)。按照實(shí)際長(zhǎng)度制作線纜，在原地進(jìn)行實(shí)測(cè)，由于KVM的要求，網(wǎng)線按照B類標(biāo)準(zhǔn)連接。然后檢測(cè)網(wǎng)線信號(hào)傳輸情況，保證信號(hào)傳輸暢通。其次要將網(wǎng)線兩頭按序號(hào)標(biāo)記，保證主機(jī)和顯示器一一對(duì)應(yīng)關(guān)系，以免接錯(cuò)網(wǎng)線。

布放線路的安排包括KVM延長(zhǎng)器的安裝，放置網(wǎng)線及拉線的工作。布線時(shí)也要考慮新機(jī)房要繼續(xù)沿用原有的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，并設(shè)計(jì)考慮和舊系統(tǒng)之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系[3]。

為了保證業(yè)務(wù)正常運(yùn)行，使搬遷更加迅速便捷，也要提前準(zhǔn)備好相應(yīng)的設(shè)備，如電源線、顯示屏支架、鍵盤、鼠標(biāo)等。

3.2搬遷方案及實(shí)施

因?yàn)檫@一次的搬遷主要在顯示屏、操作部分的搬遷，在搬遷的同時(shí)不能影響正常的業(yè)務(wù)運(yùn)行，這就要求搬遷必須是按順序每套設(shè)備分批搬遷，不能一次性全部拆卸搬遷。這樣既保證其他設(shè)備的正常運(yùn)行工作，在發(fā)生突發(fā)狀況下其他設(shè)備可以作為備份，不影響數(shù)據(jù)的接收和傳輸。同時(shí)一套設(shè)備安裝調(diào)試完畢后能立刻檢測(cè)是否能正常運(yùn)行，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題可以及時(shí)解決，也為后面其他幾套設(shè)備的搬遷提供了相應(yīng)的解決方案。

由于之前做好了準(zhǔn)備工作，搬遷實(shí)施得以順利進(jìn)行。第一找到對(duì)應(yīng)的設(shè)備的網(wǎng)線，長(zhǎng)度調(diào)整到對(duì)應(yīng)位置。第二設(shè)備的拆卸工作，這項(xiàng)工作需要在設(shè)備沒(méi)有接收數(shù)據(jù)任務(wù)時(shí)進(jìn)行。第三是安裝調(diào)試，將設(shè)備搬遷到指定位置，連接好線路和電源，對(duì)設(shè)備進(jìn)行調(diào)試，看設(shè)備是否能正常工作。最后將調(diào)試好的設(shè)備貼上相應(yīng)的信息標(biāo)簽，以免在安裝到新機(jī)柜上之前混淆。

4 搬遷時(shí)遇到的問(wèn)題及解決方案

4.1鍵盤與KVM兼容性問(wèn)題

在確定所有線纜已正常連接，并且鍵盤和顯示器的接口也都正確連接的情況下，顯示屏正常，但是鍵盤沒(méi)有反應(yīng)，不能正常工作。為了排查問(wèn)題原因，我們首先對(duì)此次改造中所使用的KVM的性能做了如下了解：

此次機(jī)房改造所使用的KVM為廠家定制，為USB本地控制端，采用（CAT-5/5e/6）網(wǎng)口設(shè)計(jì)，布線比較方便。超五類CAT5e和五類CAT5的線纜最高頻率帶寬為100MHz，最高傳輸率為100Mbps；六類電纜的傳輸頻率為1MHz～250MHz，六類布線系統(tǒng)在200MHz時(shí)綜合衰減串?dāng)_比（PS-ACR）應(yīng)該有較大的余量，它提供2倍于超五類的帶寬。六類布線的傳輸性能遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于超五類標(biāo)準(zhǔn)，最適用于傳輸速率高于1Gbps的應(yīng)用。我站的衛(wèi)星數(shù)據(jù)傳輸速率為160Mbps，因此想要達(dá)到較好的傳輸效果，最好使用線徑較粗的六類雙絞線。

我們測(cè)試了鍵盤直接連接到電腦上可以正常工作，因此判斷并不是鍵盤自身質(zhì)量問(wèn)題，而是鍵盤與KVM兼容性問(wèn)題。根據(jù)KVM對(duì)線纜的要求和傳輸速率，考慮到線徑的粗細(xì)很可能是影響到兼容性的原因之一，我們測(cè)量了之前選用的羅技鍵盤的傳輸線，線徑約為0.3cm，而戴爾的鍵盤線的線徑可達(dá)到0.5cm。較粗的傳輸線可能會(huì)在驅(qū)動(dòng)傳輸上有更好的效果，更好的與KVM兼容，因此將之前所使用的羅技鍵盤換成了線徑較粗的Dell鍵盤就可以正常操作了。

4.2信號(hào)轉(zhuǎn)換

目前在高清設(shè)備中，主要的接口有DVI、VGA接口，其中VGA傳輸?shù)氖悄M視頻信號(hào)，DVI傳播的是數(shù)字視頻信號(hào)。VGA模擬信號(hào)的傳輸首先是將電腦內(nèi)的數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換為模擬信號(hào)，將信號(hào)發(fā)送到LCD顯示器，由顯示器再將該模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，形成畫(huà)面。正因?yàn)槿绱?，中間的信號(hào)丟失嚴(yán)重，顯示器的分辨率越高畫(huà)面就會(huì)越模糊。一般模擬信號(hào)在超過(guò)1280×1024分辨率以上的情況下就會(huì)出現(xiàn)明顯的誤差，分辨率越高越嚴(yán)重。DVI傳輸?shù)氖菙?shù)字信號(hào)，數(shù)字圖像信息不需經(jīng)過(guò)任何轉(zhuǎn)換，就會(huì)直接被傳送到顯示設(shè)備上，因此減少了從數(shù)字到模擬再到數(shù)字繁瑣的轉(zhuǎn)換過(guò)程，大大節(jié)省了時(shí)間，因此它的速度更快，可以有效消除拖影現(xiàn)象，而且使用DVI進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，信號(hào)沒(méi)有衰減，使圖像的清晰度和細(xì)節(jié)表現(xiàn)力都得到了大大提高。

由于機(jī)房顯示屏的清晰度限制，機(jī)房改造后采用VGA的信號(hào)進(jìn)行傳輸。由于一些顯示器的原主板設(shè)置信號(hào)為DVI信號(hào)，而搬遷組裝后需要轉(zhuǎn)換成VGA信號(hào)。因此需要對(duì)顯示屏進(jìn)行設(shè)置，設(shè)置為接收VGA模式。因?yàn)殡娔X顯示屏默認(rèn)為DVI模式，因此需要手動(dòng)啟用VGA模式。在計(jì)算機(jī)啟動(dòng)中按DEL進(jìn)入BIOS設(shè)定，在BIOS中選擇standard CMOS features（標(biāo)準(zhǔn)CMOS功能設(shè)置），選擇video（顯示模式），設(shè)置電腦的顯示模式，啟用VGA模式就能正常顯示VGA模式了。

5 結(jié)束語(yǔ)

這次衛(wèi)星地面站機(jī)房的搬遷改造保證了數(shù)據(jù)接收運(yùn)行的業(yè)務(wù)順利進(jìn)行，也為以后業(yè)務(wù)發(fā)展提供了保障。搬遷工作的順利進(jìn)行離不開(kāi)之前詳細(xì)的規(guī)劃討論，做好了大量的準(zhǔn)備工作，雖然期間也遇到了一點(diǎn)小問(wèn)題，不過(guò)最后也順利解決了。搬遷之中也涉及很多專業(yè)知識(shí)需要平時(shí)積累，搬遷之后遇到的問(wèn)題也需要總結(jié)，為以后的業(yè)務(wù)工作提供指導(dǎo)。

參考文獻(xiàn)：

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