DPZ1型通信系統(tǒng)故障分析

◇福建省永泰縣氣象局 謝建芳 何興林

本文基于臺(tái)站保障人員尚未完全熟悉掌握DPZ1通信系統(tǒng)的布局、安裝及運(yùn)用、故障判斷方法等情況下，詳細(xì)介紹了DPZ1型通信系統(tǒng)的布局、常見(jiàn)故障診斷方法等知識(shí)，為其他臺(tái)站提供參考。

隨著氣象探測(cè)技術(shù)不斷進(jìn)步，越來(lái)越多的地面自動(dòng)化觀測(cè)設(shè)備投入業(yè)務(wù)運(yùn)行中。在地面氣象觀測(cè)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化、集成化的同時(shí)[1]，也彰顯出很多問(wèn)題，這些問(wèn)題總體表現(xiàn)為“四多”（通信線路多、軟件系統(tǒng)多、終端設(shè)備多、數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)多）和“四低”（系統(tǒng)利用率低、可靠性低、可維護(hù)性低、可拓展性低）等[2]。DPZ1通信系統(tǒng)能有效克服臺(tái)站“四多”、“四低”等現(xiàn)象，推動(dòng)地面氣象觀測(cè)業(yè)務(wù)工作可持續(xù)性發(fā)展，但若是該系統(tǒng)設(shè)備硬件、軟件系統(tǒng)出現(xiàn)問(wèn)題，即可引發(fā)掛接的全部觀測(cè)設(shè)備數(shù)據(jù)缺測(cè)，嚴(yán)重影響臺(tái)站觀測(cè)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)可用性。

目前福建省基層臺(tái)站基本都已安裝DPZ1通信系統(tǒng)。因該通信系統(tǒng)采用先進(jìn)技術(shù)，臺(tái)站保障人員平時(shí)缺少了解，未掌握DPZ1通信系統(tǒng)相關(guān)技術(shù)等，必須加強(qiáng)學(xué)習(xí)和臺(tái)站經(jīng)驗(yàn)總結(jié)更顯得重要。DPZ1通信系統(tǒng)含硬件和軟件部分，二者要相互配合，才能正常通信。本文主要針對(duì)SMOPORT VirtualCom 軟件無(wú)法安裝、無(wú)法連接等常見(jiàn)故障過(guò)程分析、排除過(guò)程進(jìn)行介紹，提出設(shè)備故障處理措施供臺(tái)站人員學(xué)習(xí)參考，提升臺(tái)站裝備保障人員維護(hù)維修能力。

1 DPZ1通信系統(tǒng)結(jié)構(gòu)布局

DPZ1通信系統(tǒng)含設(shè)備硬件和軟件兩部分。設(shè)備硬件含室內(nèi)和室外，室外設(shè)備是綜合集成硬件控制器，室內(nèi)是光電轉(zhuǎn)換模塊；軟件含SMOPORT VirtualCom驅(qū)動(dòng)軟件及nettocom、comtonet兩個(gè)服務(wù)。

設(shè)備硬件的室外部分為綜合集成硬件控制器，包括光電轉(zhuǎn)換模塊（光貓）、輸入接口模塊、通信控制模塊。設(shè)備硬件室內(nèi)部分為光電轉(zhuǎn)換模塊。DPZ1綜合集成硬件控制器將DZZ5（或DZZ4）新型自動(dòng)氣象站、能見(jiàn)度傳感器及降水現(xiàn)象儀等串口設(shè)備信息作相關(guān)的整合，采取串行通信方式，直接連接硬件控制器主板下串行通信端口，經(jīng)光纖網(wǎng)絡(luò)連接到值班室臺(tái)站的業(yè)務(wù)平臺(tái)上，通過(guò)光電轉(zhuǎn)換模塊將原來(lái)的光信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)橐蕴W(wǎng)信號(hào)，與業(yè)務(wù)用計(jì)算機(jī)連接后完成信息傳輸。DPZ1通信系統(tǒng)中綜合集成硬件控制器有兩種配置方式：用雙網(wǎng)卡連接通信，一個(gè)RJ45網(wǎng)線接口連接觀測(cè)場(chǎng)設(shè)備，另一個(gè)RJ45網(wǎng)線接口連接局域網(wǎng)。用單網(wǎng)卡連接通信，計(jì)算機(jī)RJ45單網(wǎng)口連接局域網(wǎng)，觀測(cè)場(chǎng)設(shè)備經(jīng)光轉(zhuǎn)電的RJ45線連接到局域網(wǎng)交換機(jī)。本文為第一種通信方式。

軟件安裝環(huán)境為WIN 7系統(tǒng)，包括綜合集成硬件控制器驅(qū)動(dòng)軟件SMOPORT VirtualCom、nettocom、comtonet等服務(wù)。硬件控制器主板上側(cè)設(shè)有ST光纖接口及RJ45 網(wǎng)線接口，經(jīng)雙路多模光纖，通過(guò)室內(nèi)的TXZH通信轉(zhuǎn)換單元和以太網(wǎng)卡（以下簡(jiǎn)稱網(wǎng)卡）連接主機(jī)，也可采取普通交叉雙絞線直接連接主機(jī)網(wǎng)卡，完成處理各觀測(cè)設(shè)備的串行數(shù)據(jù)，再轉(zhuǎn)化成TCP/IP網(wǎng)絡(luò)接口數(shù)據(jù)[3]。經(jīng)過(guò)SMOPORT VirtualCom 軟件主機(jī)，能將COM11-COM18虛擬出8個(gè)COM 口，設(shè)置好各個(gè)端口通信參數(shù)，運(yùn)用臺(tái)站地面綜合氣象觀測(cè)業(yè)務(wù)軟件(以下簡(jiǎn)稱ISOS) 各個(gè)虛擬COM口來(lái)下載數(shù)據(jù)[4]。

2 故障現(xiàn)象1—SMOPORT VirtualCom軟件無(wú)法安裝

SMOPORT VirtualCom 軟件可實(shí)現(xiàn)三部分功能：一是虛擬串口得安裝，進(jìn)行安裝前，如果查看到計(jì)算機(jī)注冊(cè)表未分配COM11-COM18 串口號(hào)，安裝后注冊(cè)表可將其分配出8個(gè)串口，當(dāng)COM11-COM18 串口已經(jīng)占用，會(huì)通過(guò)最大串口號(hào)自動(dòng)連續(xù)分配出8個(gè)串口號(hào)；二是安裝并注冊(cè)兩個(gè)服務(wù)，即nettocom（即通過(guò)綜合集成硬件控制器來(lái)傳送數(shù)據(jù)到主機(jī)虛擬串口）服務(wù)與comtonet（經(jīng)過(guò)主機(jī)虛擬串口將數(shù)據(jù)傳送到綜合集成硬件控制器）服務(wù)；三是利用綜合集成硬件控制器的驅(qū)動(dòng)軟件完成綜合集成硬件控制器的配置管理。

業(yè)務(wù)新電腦無(wú)法安裝SMOPORT VirtualCom 軟件，提示安裝失敗，即：在“我的電腦”—“設(shè)備管理器”，未出現(xiàn)8個(gè)VirtualCom Serial 計(jì)算機(jī)中的串口信息。對(duì)于已經(jīng)安裝過(guò)SMOPORT VirtualCom 軟件但注冊(cè)表未分配COM11-COM18的計(jì)算機(jī)，再次安裝SMOPORT VirtualCom 軟件應(yīng)先卸載SMOPORT VirtualCom軟件。具體操作如下：①雙擊Setup1_07.exe驅(qū)動(dòng)軟件，在彈出的對(duì)話框中選擇“除去”，卸載軟件；②打開(kāi)計(jì)算機(jī)注冊(cè)表，將注冊(cè)表中下面窗口中的DB相關(guān)字段刪除；③重啟計(jì)算機(jī)，查看注冊(cè)表，確認(rèn)DB字段信息全部刪除；④安裝SMOPORT VirtualCom 軟件；⑤上述步驟處理后故障未排除，則要重裝Win 7系統(tǒng)，再安裝SMOPORT VirtualCom 軟件。

此類(lèi)故障總結(jié)如下：

綜合集成硬件控制器驅(qū)動(dòng)軟件（SMOPORT VirtualCom 軟件）目前支持WindowsXP、Win 7、WindowsServer 2008 等操作系統(tǒng)。計(jì)算機(jī)配置不是越高越好，建議Windows系統(tǒng)類(lèi)型：64位，Windows系統(tǒng)版本：Win 7專業(yè)版。分析原因：SMOPORT VirtualCom 軟件開(kāi)發(fā)是在Win7環(huán)境中進(jìn)行的。

注冊(cè)表的DB字段確定無(wú)法刪除，這種情況重裝計(jì)算機(jī)Windows系統(tǒng)。原因是注冊(cè)表中殘留有DB字段信息，無(wú)法安裝SMOPORT VirtualCom軟件。

3 故障現(xiàn)象2—SMOPORT VirtualCom軟件連接失敗

臺(tái)站切換業(yè)務(wù)現(xiàn)用機(jī)到業(yè)務(wù)備用機(jī)，設(shè)置業(yè)務(wù)備用機(jī)串口IP。若業(yè)務(wù)備用機(jī)串口IP設(shè)置和業(yè)務(wù)現(xiàn)用機(jī)一樣，會(huì)導(dǎo)致業(yè)務(wù)備用機(jī)SMOPORT VirtualCom 軟件無(wú)法連接，提示IP沖突連接失敗，ISOS業(yè)務(wù)軟件無(wú)法獲取數(shù)據(jù)。再將連接觀測(cè)場(chǎng)設(shè)備的RJ45網(wǎng)線切換回業(yè)務(wù)現(xiàn)用機(jī)時(shí)，業(yè)務(wù)現(xiàn)用機(jī)也出現(xiàn)相同錯(cuò)誤提示。SMOPORT VirtualCom 軟件連接失敗，故ISOS無(wú)法獲取數(shù)據(jù)，對(duì)故障排除操作如下：

（1）更改業(yè)務(wù)現(xiàn)用機(jī)串口IP，啟動(dòng)SMOPORT VirtualCom 軟件，提示IP沖突連接失敗，故障未排除。

（2）檢查觀測(cè)場(chǎng)外DPZ1綜合集成硬件控制器工作指示燈，如圖1所示，發(fā)現(xiàn)PWR1、PWR2電源指示燈常亮，表明設(shè)備供電正常。檢查T(mén)x光纖數(shù)據(jù)發(fā)送指示燈、Rx光纖數(shù)據(jù)接收指示燈，發(fā)現(xiàn)Tx 光纖數(shù)據(jù)發(fā)送指示燈常亮，說(shuō)明通信正常。如果Rx光纖數(shù)據(jù)接收指示燈閃爍，說(shuō)明通信控制模塊正常。檢查T(mén)串口數(shù)據(jù)發(fā)送指示燈、R串口數(shù)據(jù)接收指示燈，T串口數(shù)據(jù)發(fā)送指示燈、R串口數(shù)據(jù)接收指示燈均在有數(shù)據(jù)傳輸時(shí)會(huì)閃爍，表明輸入接口模塊工作正常。以上指示燈顯示表明場(chǎng)外設(shè)備無(wú)異常。

圖1 DPZ1綜合集成硬件控制器

（3）利用RJ45網(wǎng)線連接筆記本電腦和綜合集成硬件控制器，然后改動(dòng)筆記本電腦IP地址，顯示設(shè)備連接正常，即獲取數(shù)據(jù)。

（4）檢查室內(nèi)光電轉(zhuǎn)換模塊（圖2）Tx燈和Rx燈（Tx光纖數(shù)據(jù)發(fā)送指示燈、Rx光纖數(shù)據(jù)接收指示燈），發(fā)現(xiàn)Rx燈閃爍，Tx燈常亮，表明從場(chǎng)外到場(chǎng)內(nèi)設(shè)備均正常工作。

圖2 光電轉(zhuǎn)換模塊

（5）更改串口IP，重啟業(yè)務(wù)現(xiàn)用機(jī)，將剛才改過(guò)的串口IP先“禁用”，再“啟用”，啟動(dòng)SMOPORT VirtualCom 軟件，顯示連接成功，故障排除。此類(lèi)故障總結(jié)如下：

業(yè)務(wù)現(xiàn)用機(jī)串口IP和備用計(jì)算機(jī)串口IP設(shè)置不能一樣，否則會(huì)出現(xiàn)沖突，SMOPORT VirtualCom 軟件連接失敗。這是同一局域網(wǎng)內(nèi)不能出現(xiàn)兩個(gè)相同串口IP地址，設(shè)置串口IP地址前要確保局域網(wǎng)內(nèi)與此IP地址不沖突。串口IP地址為192.168.1.X，尾數(shù)X在2～255范圍內(nèi)任選一個(gè)。

更改串口IP應(yīng)及時(shí)重啟計(jì)算機(jī)或?qū)π赂拇贗P先“禁用”再“啟用”，才能成功設(shè)置串口IP。因更改串口IP，要重置新改串口IP，才能成功設(shè)置IP，由于“3.1”步驟未重置新改的串口IP或重啟計(jì)算機(jī)，所以串口IP設(shè)置失敗，SMOPORT VirtualCom 軟件無(wú)法連接。

4 結(jié)語(yǔ)

本文簡(jiǎn)要介紹了DPZ1型通信系統(tǒng)結(jié)構(gòu)布局和部分故障排除方法，便于臺(tái)站保障人員在設(shè)備故障排除中作相關(guān)參考，保障設(shè)備快速恢復(fù)正常運(yùn)行，能及時(shí)、準(zhǔn)確、可靠完成觀測(cè)設(shè)備數(shù)據(jù)傳輸，提高地面觀測(cè)業(yè)務(wù)工作質(zhì)量。業(yè)務(wù)人員在今后工作中還要不斷加強(qiáng)自身業(yè)務(wù)學(xué)習(xí)，總結(jié)日常工作經(jīng)驗(yàn)，提高設(shè)備保障能力。