航空障礙燈遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)探究

葉文龍 李斌

摘要：航空障礙燈能夠為航空飛行器指明障礙物的實際高度，同時也是標(biāo)識輪廓的警示燈具，在正常的運行狀態(tài)下，障礙燈對于建筑安全、保障飛行都有著重要的意義。所以，本文針對航空障礙燈遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行分析，這樣才能夠?qū)ζ溆懈鼮橥笍氐牧私?，這樣才能夠避免因為障礙燈的問題，導(dǎo)致建筑安全以及飛行安全面臨威脅。

關(guān)鍵詞：航空;障礙燈;遠(yuǎn)程監(jiān)控

中圖分類號：TP277文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：1672-9129（2018）06-0070-02

Research on Remote Monitoring System of Aviation Obstacle Lights

YE Wenlong*， LI Bin

（Sichuan Hemeng Aviation Technology Co.， Ltd. Sichuan Chengdu， 610000， China）

Abstract： The aviation obstacle light can indicate the actual height of the obstacle for the aviation aircraft， and it is also the warning light for identifying the contour. Under normal operating conditions， the obstacle light has important significance for building safety and ensuring flight. Therefore， this paper analyzes the remote monitoring system of aviation obstacle lights so that it can have a more thorough understanding of it， so as to avoid the threat of building safety and flight safety due to the problem of obstacle lights.

Keywords： aviation; obstacle light; remote monitoring

引用：葉文龍， 李斌. 航空障礙燈遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)探究[J]. 數(shù)碼設(shè)計， 2018， 7（6）： 70-70.

Cite：YE Wenlong， LI Bin. Research on Remote Monitoring System of Aviation Obstacle Lights[J]. Peak Data Science， 2018， 7（6）： 70-70.

引言

航空障礙燈，主要是針對航空飛行器起到一定的警示作用。國際民航組織、民航總局以及建設(shè)部等，都會對障礙燈有明確的設(shè)置規(guī)定。因為障礙燈設(shè)置主要是為了保護(hù)建筑的安全、確保航空飛行的安全性，所以，首先就應(yīng)該讓障礙燈能夠處于持續(xù)性的工作狀態(tài)之下，以便在發(fā)生故障的時候，能夠方便維修。

1? 航空障礙燈監(jiān)控系統(tǒng)的需求分析

1.1 ?需求特點

第一，實時。航空障礙燈本身屬于障礙照明領(lǐng)域，對于無故障的運行有著較高的要求。為了確保障礙燈能夠正常的運行，就需要對故障的察覺以及報警有著較高的實時性。第二，遠(yuǎn)程。因為航空障礙燈主要是分布在高層建筑的高端，或者是偏遠(yuǎn)地區(qū)的通訊塔、輸電塔等構(gòu)筑物之上，因為現(xiàn)場缺少監(jiān)測條件，監(jiān)控對于遠(yuǎn)程也有著一定的要求，就需要在缺乏現(xiàn)場監(jiān)控的時候，能夠利用遠(yuǎn)程監(jiān)控的方式，滿足實時的需求。第三，無線?？紤]到現(xiàn)場設(shè)施帶來的制約，通過無線的方式就可以滿足信號的遠(yuǎn)程傳統(tǒng)。第四，集中。因為障礙燈本身屬于專業(yè)性較強(qiáng)的領(lǐng)域，一旦出現(xiàn)故障，就只有讓監(jiān)測人員采取相對應(yīng)的措施，但是根本的維修還是需要專業(yè)的人員進(jìn)行。所以，服務(wù)技術(shù)人員在獲取現(xiàn)場故障信息，并且及時針對遠(yuǎn)程故障做出知道，這樣就可以滿足分布式故障點的集中監(jiān)控處理。第五，自動。作為服務(wù)方，需要考慮現(xiàn)場的用戶需求，在快速排除故障的同時，還能夠幫助用戶從信息傳遞投入以及故障監(jiān)測之中解脫出來，這樣就能夠節(jié)約人力與物力，同時也可以滿足對用戶的自動化監(jiān)控。第六，預(yù)警。除開終極故障預(yù)警之外，還需要在監(jiān)控系統(tǒng)之中針對潛在的故障設(shè)置預(yù)警，甚至是進(jìn)行狀態(tài)的監(jiān)測，這樣就可以讓服務(wù)方提前獲取相應(yīng)的信息，從而采取干預(yù)的措施來避免故障，這樣就可以跳出被動應(yīng)對故障的局面，同時還可以掌握更多的故障信息，從而擁有更多的規(guī)劃時間^[1]。第七，系統(tǒng)對實時狀態(tài)的監(jiān)管。7*24小時內(nèi)通過燈具PLC數(shù)據(jù)采集檢測判斷燈具的運行狀態(tài)，并且對各種數(shù)據(jù)進(jìn)行記錄上傳，并針對于項目區(qū)域設(shè)備進(jìn)行故障短信通知相關(guān)負(fù)責(zé)人，然后做好統(tǒng)計維護(hù)，并且進(jìn)行更換申報。第八，（ADLS）系統(tǒng)應(yīng)支持3D地圖技術(shù)：能實現(xiàn)3D地圖上的動態(tài)標(biāo)記，為支持3D地圖建模導(dǎo)入3DS文件，將實時傳感器數(shù)據(jù)與3D對象互聯(lián)，并對3D＼2D建模數(shù)據(jù)進(jìn)行經(jīng)緯度定位和海拔高度的標(biāo)識，實現(xiàn)助航燈具相關(guān)信息參數(shù)的實時數(shù)據(jù)并能實現(xiàn)旋轉(zhuǎn)、動畫、3D＼2D技術(shù)切換，移動地圖時，地圖上綁定的控件也自動移動而實現(xiàn)如顏色，閃爍頻率等動態(tài)標(biāo)記。同時還應(yīng)該支持聯(lián)網(wǎng)透傳技術(shù)、報警方式多樣化技術(shù)以及可選的語音/音頻功能，最終滿足實際的需求。

1.2 ?設(shè)計原則

第一，可靠性。整個系統(tǒng)需要完成故障的監(jiān)控任務(wù)，這樣才能確保系統(tǒng)本身的可靠性，降低系統(tǒng)的故障出現(xiàn)概率，一旦發(fā)生故障，就需要瞬時響應(yīng)機(jī)制。針對重要的系統(tǒng)環(huán)節(jié)，可以選擇冗余措施，即遠(yuǎn)程通訊措施和下位機(jī)故障自行修復(fù)措施，可以滿足遠(yuǎn)程監(jiān)控的需求，利用雙通道自動切換為通訊方案。能夠為系統(tǒng)自身配備故障的檢查環(huán)節(jié)，自帶重啟通訊修復(fù)功能，這樣就可以針對通訊線路以及硬件電路做好定期的跟蹤。針對數(shù)據(jù)，也可以選擇軟件濾波的方式以及多種校驗，這樣也可以滿足數(shù)據(jù)本身的檢測準(zhǔn)確性。另外，在選擇器件的時候，最好能夠選擇質(zhì)量穩(wěn)定、性能良好的核心器件。

第二，抗擾性?？紤]到系統(tǒng)運行環(huán)境處于戶外環(huán)境下，周邊的情況非常復(fù)雜，再加上周邊電氣設(shè)備較多，就可能會有電磁干擾的情況出現(xiàn)?？紤]到部分現(xiàn)場環(huán)境相對惡劣，電廠脫硫煙囪會存在一定的煙塵污染、化工侵蝕，部分項目處于沿海地區(qū)，在自然環(huán)境之中存在大量的水分與鹽霧，所以，在現(xiàn)場硬件設(shè)備選擇的時候，就需要對這一部分特點進(jìn)行分析與考慮，盡可能選擇防護(hù)性能良好、工業(yè)等級高、抗干擾能力強(qiáng)的方案，這樣才可以全面多樣化的采取系統(tǒng)硬件抗干擾措施，從而對復(fù)雜的工業(yè)運行環(huán)境加以抗衡，這也是系統(tǒng)可靠性得以保障的需求^[2]。

第三，實時性。在監(jiān)控航空障礙燈故障的時候，實時性是一個重要的需求，在第一時間監(jiān)測到故障信號，并且將相對應(yīng)的信息直接傳遞給責(zé)任人與相關(guān)方，這樣就可以提升維修效率，增加系統(tǒng)本身的可靠性，以及實現(xiàn)客戶的滿意度。在預(yù)警顯示、狀態(tài)信息同步、需求監(jiān)控索求、報警電話＼短信通知等方面，都可以滿足實時性的要求。

2? 航空障礙燈遠(yuǎn)程分布式故障監(jiān)控系統(tǒng)的實現(xiàn)

想要滿足障礙燈遠(yuǎn)程的分布式故障監(jiān)控，就需要通過諸多環(huán)節(jié)，其中最終關(guān)鍵的就是采集與轉(zhuǎn)換現(xiàn)場信號，同時實現(xiàn)數(shù)據(jù)的無線遠(yuǎn)程傳送。

2.1 ?采集現(xiàn)場端信號

監(jiān)測點信號，也就是現(xiàn)場被傳送到監(jiān)控中心，并且還會經(jīng)過節(jié)點與變換。針對信號的采送過程，以燈罩的溫度為例進(jìn)行分析。一般來說，其溫度<35℃，并且溫度傳感器測到對應(yīng)的mA電流信號，通過信號的處理電路放大與標(biāo)定等調(diào)理之后，在經(jīng)過C8051F040的AD轉(zhuǎn)換，就可以獲取數(shù)字信號。在這一數(shù)字信號之前，下位機(jī)添加監(jiān)測點位置的ID之后，利用CAN總線直接送給上位機(jī)。同時，上位機(jī)之中存儲了相關(guān)的信號，這樣就可以應(yīng)對正常范圍以及故障閾值的對照表。針對正常值信號，一般都不會主動傳輸?shù)奖O(jiān)控中心^[3]。

當(dāng)燈罩溫度<50℃，≥35℃，上位機(jī)識別出來，進(jìn)而轉(zhuǎn)換得到的信號就會達(dá)到故障的預(yù)警值，通過信號現(xiàn)場ID與時間信息的加載，就可以組成TCP報文，然后通過4G就可以直接傳送到監(jiān)控中心。如果燈罩之中的溫度≥50℃，并且信號也達(dá)到一級故障報警值，上位機(jī)在進(jìn)行ID和時間加載之后，通過GSM短信，就可以直接想著監(jiān)控中心以及相關(guān)人員報警^[4]。

2.2? 信號遠(yuǎn)程傳送

基于現(xiàn)場上位機(jī)針對監(jiān)控中心的通信，針對信號遠(yuǎn)程傳送進(jìn)行具體的分析。

如，針對GSM模式，在GSM模式之下，系統(tǒng)就可以利用GSM網(wǎng)絡(luò)，通過短信傳輸現(xiàn)場段以及監(jiān)控端之間的數(shù)據(jù)。在現(xiàn)場段，可以選擇在GF-2008AW之中進(jìn)行監(jiān)控端TC39i的預(yù)設(shè)，并且制定人員手機(jī)的SIM卡號，在需要的時候進(jìn)行撥號發(fā)信。通過GSM短信來發(fā)送，使用AT命令集來進(jìn)行操作，其中的AT+CSCA主要是在短信服務(wù)中心地址中設(shè)置;AT+CMGW利用寫短信的方式來進(jìn)行存儲; AT+CMGS則是發(fā)送信息^[5]。

將GPRS與GSM通信方式相互的結(jié)合起來，就可以按照不同模式的實際特點，從而滿足不同的監(jiān)控需求，同時，也可以滿足冗余的通信方案，直接符合工作的實際要求。

3? 結(jié)束語

總而言之，隨著時代的不斷發(fā)展，針對航空障礙燈遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)，就需要作出一系列的分析，這樣才能夠找準(zhǔn)實現(xiàn)的方案，因此，本文首先分析了航空障礙燈現(xiàn)有監(jiān)控方式的局限性，在研究障礙燈及其故障的特點，總結(jié)監(jiān)控系統(tǒng)的需求、目標(biāo)功能和設(shè)計原則后，提出了對現(xiàn)場分布式故障點信號進(jìn)行采集處理，并依托本地下行窄帶通信無線網(wǎng)絡(luò)，將遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)傳輸?shù)奖镜丶锌刂乒?，由集中控制柜發(fā)回后臺系統(tǒng)中心，進(jìn)行集中監(jiān)測和作進(jìn)一步分析決策的設(shè)計方案。然后，從具體功能切入對監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行了整體設(shè)計，希望通過這樣的方式能夠從根本上確保了PLC系統(tǒng)在工業(yè)及復(fù)雜的電力環(huán)境下的可靠性。

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