淺析機(jī)場導(dǎo)航站集中監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

劉新華

摘 要：本文設(shè)計(jì)了一種機(jī)場導(dǎo)航站集中監(jiān)控系統(tǒng)，該系統(tǒng)可以實(shí)時(shí)監(jiān)控導(dǎo)航站設(shè)備的運(yùn)行情況以及測量設(shè)備周圍的環(huán)境參數(shù)。

關(guān)鍵詞：集中監(jiān)控；輪詢；數(shù)據(jù)采集

隨著我國經(jīng)濟(jì)的飛速增長，航空業(yè)在近些年也得到了空前的發(fā)展，國內(nèi)各大機(jī)場每天的航班起降次數(shù)也有非常顯著的增加，這就給機(jī)場的安全可靠運(yùn)行提出了更高的要求。機(jī)場導(dǎo)航站是機(jī)場安全運(yùn)行的關(guān)鍵組成部分，通常情況下每個(gè)機(jī)場都需要很多個(gè)地面導(dǎo)航站為其服務(wù)。導(dǎo)航站通過無線傳輸技術(shù)，向空中飛行的飛機(jī)發(fā)送其所在位置、高度等等信息，以保證飛機(jī)能夠安全飛行以及安全著陸。此外，導(dǎo)航站中的設(shè)備還配有備份動(dòng)力系統(tǒng)以及空調(diào)系統(tǒng)等部件，這些部件工作時(shí)對于所處的環(huán)境有著一定的要求。譬如周圍環(huán)境的溫度、濕度、工作電壓、工作電流等。傳統(tǒng)的監(jiān)測方式均是由工作人員對設(shè)備進(jìn)行直接查看，這樣不僅工作效率低，而且不能夠?qū)崟r(shí)掌握導(dǎo)航站設(shè)備運(yùn)行的情況，一旦出現(xiàn)問題不能夠及時(shí)進(jìn)行解決，極大的影響著飛機(jī)的安全飛行。為了能夠?qū)崿F(xiàn)對導(dǎo)航站設(shè)備運(yùn)行情況的實(shí)時(shí)監(jiān)控，提高工作人員的工作效率，本文設(shè)計(jì)了一種機(jī)場導(dǎo)航站集中監(jiān)控系統(tǒng)。下面就該系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案進(jìn)行簡要的描述。

1 系統(tǒng)設(shè)計(jì)思想

機(jī)場導(dǎo)航站集中監(jiān)控系統(tǒng)的核心就是計(jì)算機(jī)，模塊化設(shè)計(jì)是系統(tǒng)軟、硬件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本思想，同時(shí)系統(tǒng)還使用了多個(gè)傳感器以及自動(dòng)控制電路，通過LAN、E1、RS485實(shí)現(xiàn)導(dǎo)航站設(shè)備監(jiān)測數(shù)據(jù)的遠(yuǎn)程傳輸，以及監(jiān)測控制中心對導(dǎo)航站設(shè)備的遠(yuǎn)程控制。

2 系統(tǒng)所要監(jiān)控的內(nèi)容

機(jī)場導(dǎo)航站集中監(jiān)控系統(tǒng)所需要監(jiān)控的主要內(nèi)容大致可以分為三大塊：動(dòng)力監(jiān)控、環(huán)境監(jiān)控以及報(bào)警監(jiān)控。實(shí)施監(jiān)控的主要方法為以下四種：a）遙測：監(jiān)控中心可以控制系統(tǒng)所配置的多種傳感器以及大量的監(jiān)控設(shè)備來對所需要監(jiān)控的數(shù)據(jù)進(jìn)行遠(yuǎn)程采集。b）遙訊：監(jiān)控中心通過該方式可以獲得導(dǎo)航站設(shè)備的實(shí)際運(yùn)行狀態(tài)以及設(shè)備的原有參數(shù)。c）遙調(diào)：監(jiān)控中心可以通過該方式對導(dǎo)航站設(shè)備的各種運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行遠(yuǎn)距離調(diào)節(jié)。d）遙控：監(jiān)控中心通過該方式對導(dǎo)航站設(shè)備進(jìn)行遠(yuǎn)程控制。

3 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)

3.1 系統(tǒng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)

本文所涉及的機(jī)場導(dǎo)航站集中監(jiān)控系統(tǒng)主要由四大部分組成：監(jiān)控中心客戶端、數(shù)字視頻與環(huán)境參數(shù)采集器（DVES）、分布式數(shù)據(jù)庫應(yīng)用服務(wù)器以及底層監(jiān)控設(shè)備。在實(shí)際應(yīng)用中，不同機(jī)場的規(guī)模以及所建設(shè)的導(dǎo)航站數(shù)量均有所不同，所以要想提高監(jiān)控系統(tǒng)的適用性，就必須對系統(tǒng)組網(wǎng)以及靈活性進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。本文設(shè)計(jì)系統(tǒng)每個(gè)單元的連接方式可以用下圖表示：

系統(tǒng)的一個(gè)監(jiān)控單元就由一個(gè)DVES和與之相連的底層監(jiān)控設(shè)備所組成，一個(gè)監(jiān)控單元對應(yīng)著監(jiān)控一個(gè)導(dǎo)航站，但一個(gè)監(jiān)控中心客戶端卻連接了多個(gè)控制單元，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對多個(gè)導(dǎo)航站的監(jiān)控。

3.2 系統(tǒng)組成

a）監(jiān)控中心客戶端：所謂監(jiān)控中心客戶端，實(shí)際上就是一個(gè)安裝運(yùn)行機(jī)場導(dǎo)航站集中監(jiān)控系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)，監(jiān)控人員可以通過這個(gè)客戶端獲取所需要的監(jiān)控信息，并對這些信息進(jìn)行集中管理。而且，不同的監(jiān)控中心客戶端相互之間可以獨(dú)立運(yùn)行。監(jiān)控人員可以在計(jì)算機(jī)中運(yùn)行多個(gè)監(jiān)控客戶端，通過局域網(wǎng)或者Internet實(shí)現(xiàn)與監(jiān)控現(xiàn)場DVES的連接，掌握底層監(jiān)控設(shè)備運(yùn)行過程中的任何數(shù)據(jù)。此外，系統(tǒng)還可以使用DCOM技術(shù)對系統(tǒng)的監(jiān)控記錄進(jìn)行分布式保存，進(jìn)一步完善監(jiān)控系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫。

b）DVES：DVES在結(jié)構(gòu)上可以分為兩個(gè)部分：DVS以及串行數(shù)據(jù)接口卡。它是導(dǎo)航站監(jiān)控系統(tǒng)中的重要組成部分，承擔(dān)著監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)采集的重要任務(wù)。

DVS數(shù)字視頻服務(wù)器是使用Socket 完全封裝傳輸控制協(xié)議的多線程服務(wù)器端，其主要作用就是對所采集到的視頻數(shù)據(jù)進(jìn)行處理并傳輸。DVS的開發(fā)過程會(huì)使用一些封裝了必要數(shù)據(jù)處理以及傳輸接口方法的SDK開發(fā)包。串行數(shù)據(jù)接口卡是通過RS232與DVS實(shí)現(xiàn)連接的，它實(shí)質(zhì)上適宜用可以即插即用的單片機(jī)系統(tǒng)。串行數(shù)據(jù)接口卡的結(jié)構(gòu)可以用下表表示：

c）數(shù)據(jù)庫應(yīng)用服務(wù)器：機(jī)場導(dǎo)航站集中監(jiān)控系統(tǒng)所采集的數(shù)據(jù)量與系統(tǒng)所底層連接的監(jiān)控設(shè)備多少成正比例關(guān)系，所以對于具有眾多監(jiān)控設(shè)備的監(jiān)控系統(tǒng)而言，分布式數(shù)據(jù)庫是一種較好的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)。本文設(shè)計(jì)的系統(tǒng)就是使用了分布式數(shù)據(jù)存儲(chǔ)技術(shù)，數(shù)據(jù)庫與監(jiān)控中心客戶端直接的連接是通過DCOM接口來實(shí)現(xiàn)的，同時(shí)用戶可以直接查看具體的交換過程。

以上對系統(tǒng)的設(shè)計(jì)理念、監(jiān)控對象以及系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)進(jìn)行了簡要的介紹，機(jī)場導(dǎo)航站集中監(jiān)控系統(tǒng)對于機(jī)場的安全運(yùn)行有著非常重要的現(xiàn)實(shí)意義。今后，筆者將對系統(tǒng)的實(shí)際使用情況進(jìn)行跟蹤研究，以期進(jìn)一步提高系統(tǒng)的運(yùn)行性能及適用性。

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