通信導(dǎo)航設(shè)備的集中監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計

張旗明

（民航青島空中交通管理站技保部，青島 266520）

通信導(dǎo)航設(shè)備集中監(jiān)控系統(tǒng)主要是通過計算機網(wǎng)絡(luò)進行數(shù)據(jù)的采集，以完成數(shù)據(jù)的集中監(jiān)控。通過智能化技術(shù)進行靈活才做，對各個監(jiān)控點進行遠程的遙測、遙控。數(shù)字參數(shù)設(shè)置功能可以對監(jiān)控進行擴展，對設(shè)備進行集中監(jiān)控，提高系統(tǒng)的安全系數(shù)，同時也可以提高工作效率。集中監(jiān)控系統(tǒng)還可以對雷達設(shè)備進行集中優(yōu)化和升級，實現(xiàn)統(tǒng)一管理，及時發(fā)現(xiàn)故障并排除故障，以滿足各個領(lǐng)域的發(fā)展需要。

1 通信導(dǎo)航設(shè)備集中監(jiān)控系統(tǒng)的運行原理

通信導(dǎo)航設(shè)備集中監(jiān)控系統(tǒng)主要對監(jiān)控通信、導(dǎo)航以及雷達的運行情況進行實時監(jiān)控，同時對機房的環(huán)境參數(shù)進行顯示等[1]。對于一些附屬設(shè)備，集中監(jiān)控系統(tǒng)采用的是雙重隔離與嵌入式的方式對數(shù)據(jù)進行采集，并對監(jiān)控到的對象參數(shù)進行數(shù)字化處理，然后對所有的數(shù)據(jù)進行復(fù)接，從而實現(xiàn)監(jiān)控的功能；對于一些數(shù)字接口設(shè)備，數(shù)據(jù)會直接進入到復(fù)接設(shè)備中，系統(tǒng)可以對監(jiān)控系統(tǒng)進行調(diào)用，通過這樣的方式進行運行，能夠節(jié)省建設(shè)成本，同時還能夠提高系統(tǒng)的可靠性與安全性。該系統(tǒng)主要是通過視頻監(jiān)控的方式對機房中的內(nèi)部環(huán)境進行監(jiān)控，但是由于機房中的圖像變化相對較小，傳輸?shù)臈l件受限。因此只允許使用電話線進行傳輸。

通信導(dǎo)航設(shè)備集中監(jiān)控系統(tǒng)可以進行PSTN傳輸、光纖傳輸，傳輸?shù)乃俾什坏龋枰鶕?jù)實際的情況進行選擇，采用合適的傳輸方式進行通信。集中監(jiān)控系統(tǒng)軟件主要運行在集中監(jiān)控主機中，可以對數(shù)據(jù)進行存儲、預(yù)警以及管理等功能。該系統(tǒng)采用的樹型結(jié)構(gòu)拓撲圖，可以進行數(shù)據(jù)交換，每一個站點都需要分配一個IP地址[2]，通過不同的站點對設(shè)備進行標記，使其能夠運行在一個網(wǎng)絡(luò)中。同時系統(tǒng)在運行的過程中，分站點的信息也會集中在總站的服務(wù)器中，因此要將數(shù)據(jù)通過電子地圖的形式進行展示。同時為了對系統(tǒng)進行更好的管理，可以在管理者的房間進行設(shè)置，以便使用PC對整個系統(tǒng)進行更好的監(jiān)控。

2 通信導(dǎo)航設(shè)備集中監(jiān)控系統(tǒng)的實現(xiàn)方式

完善監(jiān)控軟件的相關(guān)設(shè)備，對主要的站臺進行實時監(jiān)控，同時對監(jiān)控的視頻進行保存；對監(jiān)控到的參數(shù)進行分析，并設(shè)置預(yù)警功能；增設(shè)專家系統(tǒng)，使用專家系統(tǒng)中的推理診斷與預(yù)警定位功能，及時發(fā)現(xiàn)故障并進行排除；TCP/IP監(jiān)控網(wǎng)可以對各個分站進行定期查詢和數(shù)據(jù)交換，防止出現(xiàn)告警失敗或者重復(fù)告警等；對通信導(dǎo)航系統(tǒng)進行信號隔離，從而對數(shù)據(jù)進行采集；要保證數(shù)據(jù)采集的準確性；通過采集數(shù)據(jù)和傳輸信息的方式保證整個系統(tǒng)實現(xiàn)及時處理的功能；主監(jiān)控室要采用大屏幕，對于紅色警告信息要進行及時處理；實現(xiàn)系統(tǒng)的遠程監(jiān)控數(shù)據(jù)參數(shù)設(shè)置的功能；維護人員要對總站的工作進行定期的維護管理；與領(lǐng)導(dǎo)進行電話連線，及時反饋跟蹤狀態(tài)的運行情況。

3 通信導(dǎo)航設(shè)備集中監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計方案

3.1 集中監(jiān)控系統(tǒng)的軟件設(shè)計

通信導(dǎo)航設(shè)備集中監(jiān)控系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)屬于樹型拓撲，可以對整個系統(tǒng)的數(shù)據(jù)參數(shù)和指令進行集中監(jiān)控。因為系統(tǒng)監(jiān)控設(shè)備和站點分布存在較大的差異，因此在管理運作上采用樹型拓撲結(jié)構(gòu)更有利于系統(tǒng)的管理，其通信導(dǎo)航設(shè)備集中監(jiān)控系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)如圖1所示。

采用樹型拓撲結(jié)構(gòu)，能夠大大的提高監(jiān)控系統(tǒng)對于下級站點的監(jiān)控效率[3]，同時還可以提高數(shù)據(jù)傳輸過程中所消耗的時間。基于通信導(dǎo)航設(shè)備設(shè)計的集中監(jiān)控系統(tǒng)除了有基本的設(shè)備之外，還包括了攝像機以及視頻采集卡等監(jiān)控設(shè)備，能夠更好的對各個站點進行監(jiān)控。

3.2 通信程序與可靠性的設(shè)計

通信程序可以采用串口讀寫的方式，對調(diào)節(jié)器的輸入信號進行監(jiān)控。通過導(dǎo)航設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)完成對信息的診斷，保證系統(tǒng)的信息安全。對于外界的干擾，可以采用奇偶校驗的方式排除干擾，同時系統(tǒng)還可以對計算機的命令進行控制，判斷計算機的命令是否正確，如果系統(tǒng)判斷出計算機的命令出現(xiàn)錯誤，將會自動切換通信線路，并開啟報警裝置，并在第一時間內(nèi)同時維修人員進行故障維修。比如當(dāng)某一個航空公司使用APIA函數(shù)建立的檢測系統(tǒng)[4]，在串口占用不理想的情況下，可以使用調(diào)制解調(diào)器進行系統(tǒng)重建，同時還可以使用windows系統(tǒng)為檢測系統(tǒng)配置接口函數(shù)，滿足多任務(wù)監(jiān)控，保障智能終端傳輸?shù)陌踩裕瑥亩岣哂脩舻男畔踩?/p>

3.3 通信數(shù)據(jù)庫與專家系統(tǒng)的設(shè)計

通信導(dǎo)航設(shè)備集中監(jiān)控系統(tǒng)中的專家系統(tǒng)軟件包含了三個重要的組成部分，數(shù)據(jù)庫、知識庫以及監(jiān)控。數(shù)據(jù)庫和知識庫涵蓋的范圍較廣，能夠?qū)崿F(xiàn)集中監(jiān)控系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理功能，從而保證日常管理系統(tǒng)的順利進行。當(dāng)通信導(dǎo)航設(shè)備集中監(jiān)控系統(tǒng)中的工作人員對數(shù)據(jù)進行查詢時，能夠保證報警設(shè)備的及時有效性，便于故障排查。當(dāng)航空公司在集中監(jiān)控系統(tǒng)中安全了專家系統(tǒng)，能夠輕松實現(xiàn)集中監(jiān)控系統(tǒng)與專家系統(tǒng)的通信，并將相應(yīng)的設(shè)備裝填反饋到數(shù)據(jù)庫和知識庫中，以完成設(shè)備的集中監(jiān)控工作。

4 通信導(dǎo)航設(shè)備集中監(jiān)控系統(tǒng)的功能分析

4.1 系統(tǒng)總體功能

使用計算機對通信導(dǎo)航設(shè)備集中監(jiān)控系統(tǒng)站點內(nèi)的數(shù)據(jù)、導(dǎo)航、雷達、機房環(huán)境進行遠程監(jiān)控，并實行24h看守制[5]，工作人員可以通過集中控制室完成日常的維護工作和設(shè)備參數(shù)測量等工作，極大的提高了工作效率。

4.2 系統(tǒng)具體功能

系統(tǒng)對于具有完整監(jiān)控軟件的設(shè)備，會按照原有的系統(tǒng)數(shù)據(jù)格式進行通信，并將其融入到新的系統(tǒng)運行中，以便實現(xiàn)對設(shè)備的遠程監(jiān)控；對于監(jiān)控軟件不完備的設(shè)備，該系統(tǒng)會通過模擬信號采集設(shè)備進行監(jiān)控，同時也可以使用復(fù)接設(shè)備進行集中監(jiān)控，以實現(xiàn)簡單的控制操作；臺站的視頻監(jiān)控，可以通過監(jiān)控室的屏幕對各個臺站的整體運行進行觀察。系統(tǒng)還會為其提供視頻回放的功能，對存儲的圖像進行實時的檢索與回放。對監(jiān)控到的設(shè)備參數(shù)進行評估，一旦發(fā)現(xiàn)問題會及時發(fā)出警報；專家系統(tǒng)可以靈活設(shè)置聯(lián)動報警，并對出現(xiàn)故障的設(shè)備進行診斷，一旦發(fā)現(xiàn)設(shè)備異常，會及時發(fā)出警告，并給出相應(yīng)的報警信息，還會自動定位故障位置，為維修人員提供第一手維修資料。此外，監(jiān)控系統(tǒng)還會為其提供參數(shù)記錄與故障發(fā)生的位置順序，方便維修人員能夠快速找到故障位置，并采取相關(guān)的維修措施；

4.3 專用監(jiān)控網(wǎng)的功能

由TCP/IP協(xié)議組成的專用監(jiān)控網(wǎng)站，需要通過不同的鏈路進行數(shù)據(jù)交換，通常情況下，總站會通過周期性的方式對設(shè)備進行定期檢查，或者根據(jù)需要對設(shè)備進行重點訪問，如果設(shè)備出現(xiàn)警報，分站將會自動與總站進行連接，發(fā)出告警的方式可以通過燈光或者聲音的方式進行故障告知，為了避免告警的信息不會丟失，維修人員需要再三確定之后才可以發(fā)出重復(fù)告警；集中監(jiān)控系統(tǒng)穩(wěn)定可靠、操作簡單，通信電源產(chǎn)品更新?lián)Q代較快，每一套的監(jiān)控系統(tǒng)會隨著規(guī)模的變化而發(fā)生變化，而監(jiān)控系統(tǒng)要盡可能采取不同制式的設(shè)備，才能夠保證系統(tǒng)的統(tǒng)一性，縮短修復(fù)故障的時間，并不影響修復(fù)后的運行狀態(tài)。

5 結(jié)束語

綜上所述，文本所設(shè)計的通信導(dǎo)航設(shè)備集中監(jiān)控系統(tǒng)主要以計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與數(shù)字化信息技術(shù)作為設(shè)計基礎(chǔ)，對通信導(dǎo)航設(shè)備集中監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計方案進行了全面的分析，對臺站的運行情況進行實時監(jiān)控，并及時定位發(fā)生故障的位置，同時還能夠發(fā)出預(yù)警功能，讓維修人員能夠在第一時間進行故障的處理。因此該設(shè)備對于我國的空中交通管制具有十分重要的現(xiàn)實意義。