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user: 2. DAU监控功能介绍 DAU组件位于雷达数据获取(Radar Data Acquisition， RDA)机柜中，是RDA计算机的双向通信链路。其通信接口协议为RS-232，波特率19200，8位数据，奇校验，1个停止位。DAU由DAU底板、DAU数字板、DAU模拟板和下光纤板(个别型号无光纤板)组成。它将监测到的状态信息和数据传给RDA计算机，并将RDA计算机的命令解码后传输给外围设备。其监测的信息，有来自发射机、塔/供电设备、环境传感器及接收机电源等的112个数字信号和48个模拟信号；其发送的主要控制命令，有发射机开高压命令、波导开关转换命令、天线底座操作命令、音频报警命令等 [ 15 ] [ 16 ] 。正是这样数量众多的监测功能和关键命令控制功能，使得DAU处于雷达系统中关键的位置，它的可靠工作是雷达稳定运行的有力保障。DAU升级，增加了双偏振所需的模拟参量检测和控制功能。除此之外，新升级的DAU数字板在实现原理上采用状态机结构的现场可编程门阵列(Field Programmable Gate Array， FPGA)程序设计较旧的可编程阵列逻辑(Programmable Array Logic， PAL)门逻辑电路性能有巨大的提升。 2.1. 数据监测 DAU采集数据按类型分成两种，模拟量数据和数字量数据。模拟数据和数字数据是根据天气雷达中的使用需求进行分类的，通过信号分类可是雷达信号监控更加更加便捷化和合理化。如温度、压强、电压等参数须采用模拟信号采集获得；一些关键部件的状态量、故障码等则通过数字电平逻辑的数字状态方式获得。 模拟量数据指的是对模拟信号的采集监测，分别来自温度传感器、电源和RDA等部分的电压和电流形式的模拟信号。这些模拟信号经运算放大器整形进入模数转换器(Analog to Digital Convertor)处理，变成数字信号经过DAU与雷达数据采集状态控制平台(Radar Data Acquisition Status Control， RDASC)接口发送到RDA计算机。该模拟数据由6个8位模拟多路器构成，总计可实现48路模拟量的采集。表1中 Table 1 Analog parameters monitored by DA 序号 名称 范围 精度 单位 字节 平台 1 波导加压机压强 0~87 0.87 psi 14 Bislsan双偏振 2 室内温度 0~+50 0.5 ℃ 15 单偏振/双偏振 3 发射机风道温度 −10~+60 0.5 ℃ 17 单偏振/双偏振 4 天线罩温度 −50~+50 0.5 ℃ 18 单偏振/双偏振 5 天线功率1 −0.4~9.6 0.2 mW 31 单偏振/双偏振 6 发射机功率1 −0.4~9.6 0.2 mW 32 单偏振/双偏振 7 发射机功率2 −0.4~9.6 0.2 mW 36 双偏振 8 底座伺服+28 V 0~40.8 0.32 V 37 单偏振/双偏振 9 底座伺服+15 V 0~20 0.16 V 39 单偏振/双偏振 10 底座伺服+5 V 0~6.64 0.05 V 41 单偏振/双偏振 11 信号处理器+5 V 0~6.64 0.05 V 44 单偏振/双偏振 12 天线功率2 −0.4~9.6 0.2 mW 45 双偏振 13 维护面板+28 V 0~37.4 0.29 V 46 单偏振/双偏振 14 维护面板+15 V 0~20 0.16 V 47 单偏振/双偏振 15 维护面板+5 V 0~6.64 0.05 V 48 单偏振/双偏振 16 底座伺服−15 V 0~20 0.16 V 52 单偏振/双偏振 17 维护面板−15 V 0~20 0.16 V 55 单偏振/双偏振 18 DAU测试位0 7~11 2 57 单偏振/双偏振 19 DAU测试位1 118~136 2 58 单偏振/双偏振 20 DAU测试位2 221~252 2 59 单偏振/双偏振 表1. DAU采样监控的模拟量 罗列了除备份信号以外的雷达系统中监测模拟量数据的详细信息，包括信号名称、测量范围、测量精度、单位、在数据中的字节位置以及适用于的单偏振或双偏振雷达平台形式。需要特别注意的是，室内温度传感器、发射机风道传感器使用+28 V供电，天线罩温度传感器使用+15 V供电；3个DAU模拟测试位默认参数值分别为：9，128，236，当超出表1中推荐范围时报警，表征模拟信号数字化后的数据不可信，需要维护。 数字量数据由位(Bit，BIT)数据和离散数据组成。BIT位数据指的是来自发射机的总线格式数据。由DAU发起地址请求，然后发射机将这些数据处理形成后以并行总线方式返回给DAU。DAU发射机接口数据由3线控制产生8个地址，每个地址对应8BIT数据，共计64个BIT量。离散数据指的是对离散状态监控，收集来自继电器、开关和监控电路的报警、状态和故障数据。这些继电器和开关信号分布在整个RDA、塔/供电系统和发射机上。监控电路数据主要以除发射机BIT位以外，包含在发射机功能区域检测的离散状态和故障数据。表2中罗列了除备份和接收机相关电源信号以外的雷达系统监测的数字量数据的详细信息，包括信号名称、在数据中的字节以及比特位置、信号归属以及在DAU数字板上对应的接口芯片。 Table 2 Digital parameters monitored by DA 序号 名称 字节 位 芯片 归属 1 发射机接口信号地址 - - U21 发射机接口信号 2 发射机接口数据 0~7 0~7 U2/U4/U7 发射机接口信号 3 发射机高压关 8 1 U12/U24 发射机离散信号 4 发射机故障循环 8 2 U12/U24 发射机离散信号 5 发射机不可操作 8 3 U12/U24 发射机离散信号 6 COHO时钟故障 8 4 U12/U24 发射机离散信号 7 DAU通信故障 8 5 U24 DAU通信信号 8 波导加压机状态 8 6 U24 塔/供电和接收机信号 9 空调1压缩机关 9 0 U14 塔/供电和接收机信号 10 空调2压缩机关 9 1 U14 塔/供电和接收机信号 11 发电机维护请求 9 2 U14 塔/供电和接收机信号 12 电池电压低 9 4 U14 塔/供电和接收机信号 13 发电机故障 9 5 U14 塔/供电和接收机信号 14 发电机开关非自动 10 0 U15 塔/供电和接收机信号 15 发电机电压频率有效 10 1 U15 塔/供电和接收机信号 16 航顶灯故障 10 2 U15 塔/供电和接收机信号 17 机柜门检测系统故障 10 3 U15 塔/供电和接收机信号 18 发电机罩起火/冒烟 11 0 U18 塔/供电和接收机信号 19 发电机罩检测故障 11 1 U18 塔/供电和接收机信号 20 市电电压频率有效 11 2 U18 塔/供电和接收机信号 21 安防未授权进入报警 12 0 U22 塔/供电和接收机信号 22 安防设备故障 12 1 U22 塔/供电和接收机信号 23 安防关闭 12 2 U22 塔/供电和接收机信号 24 天线罩门开 12 7 U22 塔/供电和接收机信号 25 空调1滤网脏 13 0 U26 塔/供电和接收机信号 26 空调2滤网脏 13 1 U26 塔/供电和接收机信号 27 发射机滤网脏 13 2 U26 塔/供电和接收机信号 表2. DAU采样监控的数字量 2.2. 控制功能 表3是目前国内CINRAD/SA等型号天气雷达系统使用中的RDASC/DAU控制命令。DAU组件中的DAU数字板接收RDA计算机软件RDASC发出的控制命令。其中，RDASC/DAU控制命令分为两种类型：5字节的命令，由1个字头和4个字节组成；1字节的命令，仅有字头。其控制命令的详细构成如表3。该表中的字头和字节均以十六进制表示，其中状态请求命令和复位命令以1字头字节的方式发送；其余命令以5字节的方式发送。 值得注意的是“0x06”字头的命令，可以单独发送，也可以叠加发送——在相应的字节上采用或的逻辑叠加。例如波导开关和发射机开高压命令叠加发送的命令序列为“0x06，0x01，0xC1，0x01，0x01”，其中第2个命令字节“0xC1”是“0x81”和“0x41”按位取或构成。另外，执行波导命令时，要求天线罩门必须是关闭状态。这样的控制策略是为了防止天线罩门打开时有人进入发生意外。