| 标题 | 地震应急卫星通信系统运行维护自动化研究与实现 |
| 范文 | 赵士达++张楠 摘 要：地震应急卫星通讯系统运行维护是确保卫星通讯系统正常工作的重要手段。卫星通讯系统的工作参数可以通过访问卫星IDU读取。但是每日的人工读取、记录和报送数据降低了日常工作效率。根据卫星通讯系统运维特点，开发了一套卫星通信系统运维自动化软件。通过调用SecureCRT软件监控卫星IDU参数，运行VBScript脚本自动查看和记录相关参数，生成、填写并上传日志文件到FTP服务器。实际应用表明，该软件实用性较好，应用前景广阔。 关键词：卫星通信系统；地震应急；自动化运维；VB脚本 DOIDOI：10.11907/rjdk.151977 中图分类号：TP319 文献标识码：A 文章编号文章编号：1672-7800（2015）012-0116-02 0 引言 特大地震后，重灾区的民用通讯设施遭到严重破坏，短期内无法组织相应的抢修工作。灾区通讯中断，将严重影响灾区救灾工作[1]。由于卫星通讯具有覆盖范围大、通讯容量大、不易受陆地灾害影响、建设速度快等特点，在灾害发生后，卫星通讯系统可以及时、快速、可靠、稳定地实现视频、音频、数据的传输，使上级部门能在第一时间获取灾情信息并及时开展应急救援工作，从而极大地减少灾害造成的损失[2]。地震应急卫星通信系统是中国地震局“十五”期间建设并投入运行的一套全国性卫星通信系统[3]。该系统为国家抗震救灾指挥部、发生地震的省级抗震救灾指挥部、地震现场抗震救灾指挥部之间同时提供各站发射速率不低于2Mbps 的卫星信道，以保证各抗震救灾指挥部之间的应急通信业务畅通[4]。为保证地震应急通讯系统在地震灾害后正常工作，中震救函[2013]58号文件要求各有关单位进行卫星固定站的日常运维。日常运维主要是通过登录卫星IDU查看相关参数并进行网络连通测试，目前这些工作主要是由人工操作计算机完成。 随着计算机技术、移动互联网和智能手机的发展，自动化办公也发展迅速[5]，自动化完成地震应急卫星通讯系统日常运维工作已成为一种趋势.因而本文针对地震应急通信系统运维特点进行深入研究，开发了一套基于VBscript脚本的卫星固定站日常运行维护自动化软件。 1 地震应急通讯系统运维现状 地震应急卫星通信系统的基本组成包括：中心站、固定站和移动站，其中移动站分为便携式移动站和车载式移动站。卫星中心站建设在中国地震台网中心，19个固定站分别建设在19个省级地震局。中国地震台网中心配有1套便携式移动站和车载移动站，19个省级地震局各配有1套便携式移动站或车载移动站。 省级地震局卫星通讯系统运维（日运维）主要是对卫星固定站进行维护。固定站配置了一副3.7m Ku频段天线，一台8瓦Ku频段功放和一个高频头，基带设备配置了一台SKYWAN5000。固定站连接示意图如图1所示。 图1 固定站设备连接 地震应急卫星通讯系统日常运维主要分为以下几部分：①卫星固定站与台网中心主站网络连通测试，即通过ping命令进行联通测试（测试数据包长为1 024，数据包个数为100），并记录平均延迟时间和丢包率；②通过Telnet的方式访问卫星固定站IDU，分别查看和记录自发自收载波比、接收中心站参考噪声比、第一信道发射衰减、接收信号电平值等参数；③将前面两部分记录的数据、运维日期、时间和天气等填写到日志文件中；④将日志文件上传到台网中心的FTP服务器中。 2 自动化运维软件设计 本文介绍的自动化运维软件是以VBscript脚本为基础开发的脚本软件。自动化运维系统运行流程主要分为4步：①软件启动后会自行完成固定站与中心站的连通测试并查看固定站IDU参数；②系统将测试数据和IDU中读取的数据重定向到一个临时文件中；③系统对临时文件进行逐行扫描，检测各行中是否含有所需参数，如果有则将该参数提取出来，并以变量形式保存到内存中；④系统生成日志文件，并将保存在内存中的各个参数填写到日志表格中的指定位置。软件根据系统时间判断是否需要上传日志文件，如果需要上传，软件会调用服务器系统自带的FTP工具将日志文件上传到指定服务器上。 2.1 卫星固定站与台网中心主站连通测试 卫星固定站与中心站的连通方式如图2所示，卫星中心站与固定站以通信卫星为中继，通讯卫星通过转发无线电波，将中心站网络与固定站网络连接起来。日常运维主要是查看卫星中心站与固定站的联通状况。网络的连通测试可通过在Cmd窗口中使用Ping命令完成。这一步的自动化处理是通过VBscript脚本启动一个Cmd窗口，使用sendkeys函数向窗口依次输入相应指令进行联通测试，并重定向到临时文件。 图2 卫星通信网络结构 2.2 固定站IDU数据查询 因为卫星IDU只支持Telnet方式的访问并将返回值显示在命令窗口中，所以要查看IDU数据则必须使用与之相连的服务器进行Telnet访问。要实现自动化运维需要将IDU返回的数据保存，但是Telnet访问窗口对数据的操作性能不佳，所以在自动化运维时选用SecureCRT工具进行Telnet访问。通过脚本控制SecureCRT工具完成IDU数据的查询与记录。 2.3 数据提取 临时文件中保存有卫星固定站与中心站联通测试数据和卫星固定站的IDU相关参数数据，但这些数据并不全是运维所需数据，所以需要对临时文件中的数据进行提取。 数据提取过程如图3所示，VBscript脚本逐行读取临时文件内容，将读取的内容以字符串的形式保存到临时变量中，通过检测该行字符串内容，依次判断该临时变量中是否存在自发自收载波比、接收中心站参考噪声比、第一信道发射衰减、接收信号电平值、平均延迟时间丢包率等数据。如果检测到临时变量中含有某一个所需数据，VBscript会自动检测该数据所在字符串的位置并将该数以字符串变量的形式保存到内存中。当所需数据被保存后或没有检测到所需数据时，VBscript会继续读取临时文件的下一行内容，重复该步骤直到被读取完临时文件的全部内容。 图3 数据提取流程 2.4 完成日志文件 自动化完成日志文件主要分为3部分：①制作日志模板；②日志文件生成；③日志文件填写。制作日志模板即在空白日志文件的每一个表格中填写上不同标记符，这些标记符用于日志自动填写时的辅助定位。日志文件填写前，VBscript脚本会自动检测日志目录是否存在当天的日志文件。如果不存在，VBscript脚本会复制一个日志模板到日志目录，并以当天的日期命名该文件，命名格式为TJRByyyymmdd.doc。生成日志文件后，VBscript脚本会自动打开当天的日志文件，检索日志文件中的第一个标记符，并将标记符替换为内存中与之对应的变量值。第一个标记符替换完毕后替换第二个标记符，直到将全部标记符替换完毕。 2.5 上传日志文件 运维日志填写完成后，需要将日志文件上传到指定的FTP服务器中，FTP服务器地址为10.5.73.220，端口为21。上传FTP需要使用Windows系统自带的FTP.exe工具。因为FTP服务器中的目录存在中文字符且FTP.exe不支持直接输出中文字符，所以VBscript脚本调用sendkeys函数无法向FTP.exe窗口输入字符。针对该问题，本文采取的办法是先通过VBscript脚本自动生成一个FTP配置文件，在文件中配置好登录FTP服务器需要使用的用户名、密码，上传FTP服务器所在的目录路径和日志文件名，再使用批处理脚本文件（BAT文件）通过ftp -s ： conf_FTP.txt命令执行FTP配置文件中的指令，实现日志文件的自动上传。 3 软件测试与应用 软件开发完成后，对软件进行了近3个月的试运行测试，通过对比自动化运维上传到FTP服务器的日志文件数据与人工手动运维的数据，证实该自动运维系统软件获取的数据准确并且稳定。在实际应用中发现日志填报时间经常与实际时间出现一定的误差，主要是由于与IDU相连的服务器系统时间不准确造成的。针对该问题，可以通过将服务器的系统时间设置为根据网络时间更新的方法来解决。 4 结语 地震应急卫星通讯系统是地震灾后最可靠的通讯手段，日常的运行维护是保障卫星通讯系统正常工作的有效前提。高效、灵活的运维不但可以提高运维效率，还可以减轻运维人员的工作压力。本文介绍的自动化运维软件是一款基于VBScript脚本开发的工具软件，该软件通过调用Windows系统内部脚本宿主完成相关运维操作。实际应用表明，地震应急卫星通讯系统自动化运维软件实用性良好，并具有较好的应用前景。 参考文献参考文献： [1] 赵士达. 基于Android系统的避难场所查询软件开发[J].电子技术应用，2014，40（3）：133-136. [2] 杨乐，曾薇，谭颖.地震应急卫星通信系统的设计与应用[J].震灾防御技术，2012，7（1）：100-109. [3] 李永强.云南地震应急卫星通讯技术的系统集成与应用[J].地震研究，2007，30（1）：93-98. [4] 曾薇，杨乐.OSPF 在地震应急卫星通信网中的应用研究[J].震灾防御技术，2014，9（2）：304-309. [5] 赵士达，张楠，杨爽. 基于云计算和Android的地震应急信息获取系统[J]. 计算机应用，2014，34（S1）：298-300. （责任编辑：黄 健） |
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