導(dǎo)航無線監(jiān)控系統(tǒng)升級改造可行性報告

劉大偉

摘 要：分布設(shè)計導(dǎo)航設(shè)備無線集中測量控制。機場測控中心設(shè)備和場外5套無線測控終端設(shè)備，其測控范圍為場外5套，東、西遠臺（NDB、MB機），東、西近臺（NDB、MB機）和航線臺。測控系統(tǒng)無線電臺對場內(nèi)外導(dǎo)航臺設(shè)備（場內(nèi)航向下滑4套，場外東西遠近臺5套）集中管理、測量、控制和識別信號的監(jiān)聽及導(dǎo)航臺室內(nèi)市電、UPS電源、空調(diào)、溫度和進入報警的檢測和控制。

關(guān)鍵詞：洛陽機場；無線監(jiān)控系統(tǒng)；終端設(shè)備；無線傳輸

中圖分類號：TP277.2 文獻標識碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2016.08.037

目前，洛陽機場導(dǎo)航臺站利用洛陽迅捷電子公司的CC-2000F測控系統(tǒng)對洛陽機場外圍導(dǎo)航臺實現(xiàn)遠程控制與管理。該系統(tǒng)于2002年首次以新技術(shù)的形式在洛陽機場投放使用。到2008年，曾經(jīng)升級改造過一次，但改造僅限于更換電臺、頻率等?，F(xiàn)階段，導(dǎo)航臺站采用400 MHz的無線電電臺通信，存在著天氣變化、臺站周圍環(huán)境變化、通信成功率低等諸多不穩(wěn)定因素。筆者使用測控系統(tǒng)近8年，積累了較為豐富的實踐經(jīng)驗。結(jié)合自身對導(dǎo)航設(shè)備運行維護規(guī)范的了解和無線通信新技術(shù)的學習，為了提升監(jiān)控效率、保證飛行安全，筆者提出對導(dǎo)航臺及周邊環(huán)境的監(jiān)控系統(tǒng)進行升級改造。

1 系統(tǒng)設(shè)計概述

系統(tǒng)設(shè)計分為硬件和軟件部分。硬件包括360°全景網(wǎng)絡(luò)攝像機、硬盤錄像機、232接口數(shù)模轉(zhuǎn)換、數(shù)據(jù)采集卡、DTU等設(shè)備，組網(wǎng)迅速、靈活，成本低，網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍廣；在性價比上，方案遵循實用的原則，以求達到最大的技術(shù)性價比。

根據(jù)畫面實時需求，10個導(dǎo)航臺可以規(guī)劃20路圖像集中監(jiān)視。場內(nèi)5個導(dǎo)航臺規(guī)劃10路（導(dǎo)航臺室內(nèi)安裝一臺固定攝像機、室外裝一臺全方位變焦攝像機）圖像信號，在本地用硬盤錄像監(jiān)視、存儲的同時通過光端機和光纜傳送到監(jiān)控中心；場外東、西近臺的4路圖像信號在本地用硬盤錄像監(jiān)視、存儲的同時通過無線AP經(jīng)過下滑臺光端機和光纜傳送到監(jiān)控中心；場外東、西遠臺和航線臺的6路圖像信號在本地用硬盤錄像監(jiān)視、存儲的同時通過3G視頻服務(wù)器和網(wǎng)絡(luò)傳送到監(jiān)控中心，完成圖像集中監(jiān)控。監(jiān)控中心可以安裝一個多功能控制臺，集中監(jiān)控圖像和10個導(dǎo)航設(shè)備及進入報警、市電和空調(diào)等其他數(shù)據(jù)信息。當導(dǎo)航設(shè)備或環(huán)境出現(xiàn)異常情況時，測控終端通過無線通信模塊將告警信息傳送到監(jiān)控中心，并實現(xiàn)系統(tǒng)的統(tǒng)計打印、自動報表生成、報警顯示和圖像集中監(jiān)視和存儲功能。

2 改造后的設(shè)備組成

主測控機在機場值班室內(nèi)，配置CC-2000F型計算機無線測控主機1套、視頻監(jiān)控主機1套。同時，可以配置2臺計算機、LED顯示器、交換機等設(shè)備。系統(tǒng)采用WindowsXP或Windows7環(huán)境。主測控機主要具有以下幾種功能：①可以對各個導(dǎo)航臺的任意一臺導(dǎo)航設(shè)備進行遙控、監(jiān)控操作；②可以設(shè)定定時巡測周期，自動巡測所有終端，實時將導(dǎo)航臺導(dǎo)航設(shè)備的運行狀態(tài)和參數(shù)顯示在顯示器上；③可以根據(jù)人工指令隨時控制各臺站內(nèi)運行的主設(shè)備、備用設(shè)備等；④通過主測控機可以看到各臺站和機房的圖像信號；⑤可以隨時接收、處理終端上報的各種告警信息，比如功率過太、電壓過低等，并對值班人員進行顯示畫面、告警提示和本地臺上用警笛提示，同時將告警信息自動存入告警數(shù)據(jù)庫；⑥可以最大限度地顯示設(shè)備工作運行參數(shù)，真實地模擬導(dǎo)航設(shè)備面板信息；⑦可以根據(jù)實際需要記錄各種設(shè)備參數(shù)告警信息、人員進出數(shù)據(jù)，比如設(shè)打印項，供設(shè)備維護人員對導(dǎo)航臺導(dǎo)航設(shè)備及系統(tǒng)運行進行分析和調(diào)整。

測控終端機需配置11路模擬量輸入、24路DI輸入（狀態(tài)）和20路DO輸出（開關(guān)）。終端機預(yù)留有RS-485接口，可用于與具有串行接口RS-485/232的導(dǎo)航設(shè)備和傳感器連接。所有輸入口全部采用光電隔離，所有輸出口全部采用繼電器隔離。其中，I/O輸出口全部采用機外繼電器二次隔離。為了提高可靠性，模擬量輸入口采用0～5 V信號，可與各種導(dǎo)航設(shè)備接口匹配。

3 改造后的系統(tǒng)配置

監(jiān)控中心的主要設(shè)備有無風扇工控主機2臺、彩色顯示器1臺、工業(yè)彩色監(jiān)視器4臺和工作臺1套；終端部分的主要設(shè)備有測控終端4套，無線網(wǎng)橋6臺，3G視頻服務(wù)器2臺，接口驅(qū)動、傳感器等設(shè)備。

結(jié)合遠程數(shù)據(jù)傳輸?shù)奶攸c，在產(chǎn)品的穩(wěn)定性、可靠性、安全性以及供電系統(tǒng)等方面進行了精心的設(shè)計。3G模塊是本次升級改造的核心。因為它利用現(xiàn)在先進的數(shù)據(jù)通訊網(wǎng)絡(luò)將終端設(shè)備與DTU設(shè)備連接，實現(xiàn)雙向全透明傳輸。GPRS網(wǎng)絡(luò)傳輸速度的快慢取決于移動運營商的網(wǎng)絡(luò)設(shè)置，DTU上電自動撥號上網(wǎng)，一直在線、斷線自動重撥。按照接收和發(fā)送數(shù)據(jù)包的數(shù)量來收取費用，沒有數(shù)據(jù)流量時，不收取費用。DTU采用標準的RS-232、RS-485、TTL接口和通用開關(guān)量I/O接口，只需與用戶設(shè)備連接、插入SIM卡、接上電源，即可正常工作，組網(wǎng)簡單，不依賴于運營商交換中心的數(shù)據(jù)接口設(shè)備。中心端提供標準的DEMO版本，或根據(jù)使用者的需求提供集成平臺，或提供DLL供用戶開發(fā)自己的專用業(yè)務(wù)平臺，可根據(jù)需要提供完整的解決方案。

4 改造后的優(yōu)點

改造后，系統(tǒng)主要具有以下三個優(yōu)點：①加強了視頻監(jiān)控，可以更清晰、更直觀地對設(shè)備進行維護管理，增加了導(dǎo)航臺的安防手段，提高了工作效率；②改用GPRS網(wǎng)絡(luò)傳輸提高傳輸效率，實現(xiàn)了對導(dǎo)航臺設(shè)備的實時控制；③增加溫度、空調(diào)、UPS電源和進入告警的監(jiān)控點，更全面、更直觀地對設(shè)備機房環(huán)境和設(shè)備運行情況進行控制，且升級改造后的該套系統(tǒng)可以成為一個平臺，在后期的使用維護中，可以根據(jù)自己的習慣靈活運用。

5 總結(jié)

總之，隨著通信技術(shù)的進一步發(fā)展，我們對導(dǎo)航臺設(shè)備的無線監(jiān)控和無線控制會變得越來越方便。

參考文獻

[1]宋磊，黃祥林.視頻監(jiān)控系統(tǒng)概述[J].測控技術(shù)，2003（15）.

[2]周鵬.機場導(dǎo)航設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計[D].青島：中國海洋大學，2011.

〔編輯：劉曉芳〕