CN1687804A - 一种高频地波雷达***的远程监控*** - Google Patents

一种高频地波雷达***的远程监控*** Download PDF

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Abstract

一种高频地波雷达***的远程监控***，包括远程计算机、本地计算机、本地监控主机、本地UPS/电源监控分机、本地脉冲信号监控分机和本地射频信号监控分机，能够对被控设备高频地波雷达***的温度和湿度之运行环境和运行状态进行远程监控，能完成远程电源控制、故障诊断、数据整理和修复等功能，监测雷达中脉冲信号的幅度、频率及时域波形，雷达发射信号的幅度、频率、时域波形和频谱。从而大大减轻了雷达***管理和维护人员的工作量，可以真正做到无人值守和全天候运行，极大地提高了雷达***的工作效率和经济效益。

Description

一种高频地波雷达***的远程监控***
技术领域
本发明属于高频地波海洋雷达环境监测技术领域，特别是涉及一种高频地波雷达***的远程监控***。
背景技术
高频地波雷达是一种可以进行连续大面积海洋环境监测的重要探测设备，主要探测海面风、浪、流、潮等海面动力学参数及海上低速移动目标，对国民经济和国防建设有着十分重要的意义。由于主要布置在沿海地区和海上岛屿，要求全天候连续工作，工作环境恶劣，雷达***时常发生各种不可预知的软硬件问题，使雷达***的管理和维护非常困难，同时对值守人员的专业知识要求较高，运行成本增高，限制了高频地波雷达的大范围推广，非常不利于海洋环境的监测。
发明内容
针对上述问题，本发明提出一种高频地波雷达***的远程监控***，该***通过远程通信对雷达***的运行环境、运行状态进行远程监控，能完成远程电源控制、故障诊断、数据整理和修复等功能，从而大大减轻了雷达***管理和维护人员的工作量，可以真正做到无人值守和全天候运行，极大地提高了雷达***的工作效率和经济效益。
本发明提供的技术方案是：一种高频地波雷达***的远程监控***，其特征在于：它包括远程计算机、本地计算机、本地监控主机、本地UPS/电源监控分机、本地脉冲信号监控分机、本地射频信号监控分机，远程计算机、本地计算机和本地监控主机依次串联，本地UPS/电源监控分机、本地脉冲信号监控分机、本地射频信号监控分机与本地监控主机并联；
所述的本地监控主机由主控单片计算机，和分别与主控单片计算机连接的USB接口电路，温度传感器及其采集电路，湿度传感器及其采集电路，无线发射电路、无线接收电路和/或IO接口组成；主要负责与本地计算机进行通信和命令的解释、与本地各个被监控分机进行多机的有线和无线通信，通过温度传感器获取本地的环境温度，通过湿度传感器获取本地的环境湿度；
所述的本地UPS/电源监控分机由单片计算机，和分别与单片计算机连接的信号采集电路，电源控制电路，无线发射电路、无线接收电路和/或IO接口电路组成；监测电源的电压和频率，开关雷达的工作电源；
所述本地脉冲信号监控分机由单片计算机，和分别与单片计算机连接的信号变换电路，无线发射电路、无线接收电路和/或IO接口电路组成；监测雷达中脉冲信号的幅度、频率及时域波形；
所述本地射频信号监控分机由单片计算机，和分别与单片计算机连接的信号采集电路，无线发射电路、无线接收电路和/或IO接口电路组成；监测雷达发射信号的幅度、频率、时域波形和频谱。
如上所述的远程监控***，其特征在于：本地脉冲信号监控分机和本地射频信号监控分机还连接有命令执行电路。
上述远程计算机(客户端client)中的监控程序采用基于Windows Socket的客户client/服务器server编程技术，在远程计算机(client)与本地计算机(服务器server)之间通过TCP/IP协议，可使用ADSL、ISDN或MODEM拨号方式，经公共电话网进行通信；结合身份认证、授权控制和差错控制等手段，支持多用户同时登录，对用户权限进行分级管理。各个用户属于不同的权限级别，并具有不同的优先级。
上述本地计算机(服务器server)监控程序采用VC++编程，通过USB接口与本地监控主机实现数据通信，除了转发远程计算机发送的指令之外，也可以在本地计算机上实现对本地监控主机的控制。
本发明安装于高频地波雷达***中，用户连接到网络上通过远程访问的客户端程序发送客户身份验证信息，并向远程主机发送连接请求，远程主机的服务器端程序验证客户身份，如果验证通过，向用户发送验证通过和已经建立连接的信息。此时，用户便可以通过客户端程序来监控或向远程主机发送要执行的指令，而服务器端则通过本地监控主机执行这些指令，或者根据用户的要求向用户发送相关的信息。客户端就好比一个超级用户，通过远程计算机能够对本地计算机和本地被监控分机进行操作，以实现高频地波雷达***的远程监控和维护，从而大大减轻了雷达***管理和维护人员的工作量，可以真正做到无人值守和全天候运行，极大地提高了雷达***的工作效率和经济效益。
附图说明
图1是本发明实施例中的***组成框图。
图2是本发明实施例中的远程计算机(客户端client)监控程序。
图3是本发明实施例中的本地计算机(服务器server)监控程序。
图4是本发明实施例中的本地监控主机电路框图。
图5是本发明实施例中的本地监控主机程序框图。
图6是本发明实施例中的本地UPS/电源监控电路框图。
图7是本发明实施例中的本地UPS/电源监控分机程序框图。
图8是本发明实施例中的本地脉冲信号监控电路框图。
图9是本发明实施例中的本地脉冲信号监控电路程序框图。
图10是本发明实施例中的本地射频信号监控电路框图。
图11是本发明实施例中的本地射频信号监控电路程序框图。
具体实施方式
下面结合附图，对本发明作进一步详细的描述。
参见图1，本发明实施例中的高频地波雷达***的远程监控***，主要包括远程计算机(客户端client)、本地计算机(服务器server)、本地监控主机、本地UPS/电源监控分机、本地脉冲信号监控分机和本地射频信号监控分机。
图2中的远程计算机(客户端client)中的监控程序启动后，可主动请求与本地计算机(服务器server)连接。若服务器在线，便会收到服务器提出的身份认证，在输入正确的用户名和密码之后，可与服务器建立连接，并获得远程监控的权限。在连接建立后，客户端向服务器发送监控指令，并与服务器进行通信，获得服务器指令执行后相应的反馈数据。客户端可主动提出断开连接，并同时向服务器发送断开连接指令。之后，客户端与服务器之间的连接便中断。
图3中的本地计算机(服务器server)中的监控程序启动后，便开始等待客户端的连接请求。在接收到客户端的连接请求后，便向客户端提出身份认证，在客户端输入正确的用户名和密码之后，与客户端建立连接，并授予客户端远程监控的权限。在连接建立后，服务器从客户端接收指令，并处理指令，然后与客户端进行通信，给予相应的数据反馈。服务器在收到客户端断开连接的通知后，便断开连接，并继续等待下一个连接请求。
图4是本发明实施例中的本地监控主机电路框图，其中主要包括主控单片计算机、USB接口电路、无线发射电路、无线接收电路、IO接口、温度传感器、温度采集电路、湿度传感器电路和湿度采集电路组成。监控主机芯片采用S3C44B0X，USB接口电路采用PDIUSBD12。温度监测采用DS18B20型温度传感器，测量范围-55～125摄氏度，精度0.5摄氏度，输出数字信号。湿度监测采用Honeywell公司的HIH-3610型湿度传感器，测量范围0％～100％，精度2％。主机芯片通过对UPS/电源监控、信号监测等模块的控制来实现相关功能。采用HY57V641620、HY29LV160作为程序、数据存储模块。
主控单片计算机通过USB接口电路收到本地服务器server发送的命令，命令分为四类：①读取环境温度命令，主控单片计算机通过温度采集电路采集温度传感器的温度，回送给主控单片计算机。②读取环境湿度命令，主控单片计算机湿度传感器电路采集湿度传感器的温度，回送给主控单片计算机。③读取某分机的状态命令，主控单片计算机经过无线和有线发送分机的编码信息和读信号，相对应的分机也经过无线和有线回送自己的状态，主控单片计算机接收到该状态后，通过USB接口电路传送给本地服务器server。④控制某分机的状态命令，主控单片计算机经过无线和有线发送分机的编码信息和控制信号，相对应的分机经验证后，执行相应的命令，再经过无线和有线回送执行结果，主控单片计算机接收到该结果后，通过USB接口电路传送给本地服务器server。程序流程如附图5。
图6是本发明实施例中的本地UPS/电源监控电路框图。其中主要包括单片计算机、无线发射电路、无线接收电路、市电信号采集、UPS信号采集、电源控制、IO接口电路组成。对市电、UPS的供电状态的监测由控制盒中的供电监测模块来实现，远程监控PC通过控制盒中的供电监测模块来选择对市电或UPS供电的监测，以获取机房的供电状况。其中，供电监测模块的设计方案如图6所示。其中电压测量采用真有效值转换芯片AD536和高速A/D芯片ICL7135测量市电有效值。将从变压器引入的交流信号通过AD536转换成直流信号后接入ICL7135，利用CPU读取数据后进行相应的幅值变换得到电压有效值。利用集成电路芯片测量精度高，误差小、稳定性好，硬件电路实现简单，可减小硬件体积。而频率测量则采用：测量周期法。将被测量信号经过过零检测后转换成方波信号，利用CPU查询两个相邻的上升沿，在此期间根据晶体振荡器产生的周期为TC的脉冲送计数器进行计数，设在两个相邻上升沿之间的计数值为N，则得出被测量信号的周期值Tx＝NTC，然后取其倒数即为被测量信号的频率。
单片计算机连续定时地采集市电和UPS信号，分别计算其电压和频率。当通过无线接收电路收到主机电路发送的命令后，判断该信号，若是读指令，则将计算结果发送出去。若是开关指令，则控制雷达的工作电源。程序流程如附图7。
图8是本发明实施例中的本地脉冲信号监控电路框图。其中主要包括单片计算机、无线发射电路、无线接收电路、IO接口电路、信号变换电路组成。单片计算机连续定时地采集雷达中脉冲信号，计算其幅度和频率。当通过无线接收电路收到主机电路发送的读指令后，则将计算结果发送出去。程序流程如附图9。
图10是本发明实施例中的本地射频信号监控电路框图。其中主要包括单片计算机、无线发射电路、无线接收电路、IO接口电路、信号采集电路组成。远程主控端PC通过远程监控***运行被控端PC1上的雷达控制软件，从而实现监测接收机接收到的信号。而主控端PC又可通过控制盒的无线控制模块向无线控制双向开关D发送指令，来选通发射机发射信号RF或者频谱检测接收天线的接收信号来实现对发射机和接收机信号的监测。发射信号RF功率大，所以在送入接收机之前需要进行衰减。
单片计算机连续定时地采集雷达发射信号，计算其幅度、频率和FFT变换。当通过无线接收电路收到主机电路发送的读指令后，则将计算结果发送出去。程序流程如附图11。
在本地脉冲信号监控分机和本地射频信号监控分机连接的命令执行电路，执行本地被监控分机发来的继电器通断命令。

Claims (2)

1、一种高频地波雷达***的远程监控***，其特征在于：它包括远程计算机、本地计算机、本地监控主机、本地UPS/电源监控分机、本地脉冲信号监控分机、本地射频信号监控分机，远程计算机、本地计算机和本地监控主机依次串联，本地UPS/电源监控分机、本地脉冲信号监控分机、本地射频信号监控分机与本地监控主机并联；
所述的本地监控主机由主控单片计算机，和分别与主控单片计算机连接的USB接口电路，温度传感器及其采集电路，湿度传感器及其采集电路，无线发射电路、无线接收电路和/或IO接口组成；
所述的本地UPS/电源监控分机由单片计算机，和分别与单片计算机连接的信号采集电路，电源控制电路，无线发射电路、无线接收电路和/或IO接口电路组成；
所述本地脉冲信号监控分机由单片计算机，和分别与单片计算机连接的信号变换电路，无线发射电路、无线接收电路和/或IO接口电路组成；
所述本地射频信号监控分机由单片计算机，和分别与单片计算机连接的信号采集电路，无线发射电路、无线接收电路和/或IO接口电路组成。
2、如权利要求1所述的远程监控***，其特征在于：本地脉冲信号监控分机和本地射频信号监控分机还连接有命令执行电路。
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