民航空管設(shè)備集中監(jiān)控系統(tǒng)運行現(xiàn)狀分析

摘 要：本文對民航空管設(shè)備的運行現(xiàn)狀進行分析，并針對RTU系統(tǒng)技術(shù)特點、接入方式以及具體應用情況進行研究，旨在通過對空管設(shè)備的集中監(jiān)控，節(jié)省更多的信息資源，在科學管理的基礎(chǔ)上促進信息共享，提高空管設(shè)備的運行質(zhì)量與效率。

關(guān)鍵詞：空管設(shè)備；集中管理；監(jiān)控系統(tǒng)

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.13.135

0 引言

隨著我國民航事業(yè)的不斷發(fā)展，監(jiān)測、導航、通訊、氣象等空管設(shè)備不斷更新，新型設(shè)備與技術(shù)得以廣泛應用，空管設(shè)備在空中交通管制中的地位也得到顯著提升。為了確?？展芄ぷ髻|(zhì)量應積極利用集中監(jiān)控系統(tǒng)對空管設(shè)備進行檢測，通過現(xiàn)代化管理維護飛行安全，提高經(jīng)濟效益。

1 民航空管設(shè)備運行現(xiàn)狀

空管設(shè)備質(zhì)量將對飛行安全、經(jīng)濟效益、服務質(zhì)量產(chǎn)生直接影響，但目前民航空管設(shè)備在實際運行中仍存在些許不足，運行現(xiàn)狀不容樂觀，具體如下。

（1）設(shè)備監(jiān)控類型較為單一?，F(xiàn)階段，大部分空管系統(tǒng)具有數(shù)據(jù)遠程傳輸功能，但在數(shù)據(jù)監(jiān)控、監(jiān)控類型上存在單一問題，導致設(shè)備故障報警不及時、信息不明確，對設(shè)備工作現(xiàn)場實施的環(huán)境監(jiān)控、門禁監(jiān)控、供電監(jiān)控等系統(tǒng)在運行中的實效性較低。

（2）設(shè)備管理與維護量大。對于同一個民航來說，具有多種多樣的空管設(shè)備，其共同保障機場的正常運行，但在設(shè)備管理與維護上卻存在較大不同，需要相關(guān)人員對各類設(shè)備的工作性能、參數(shù)等進行了解，在無形中加大了管理與維護人員的工作量。

（3）空管設(shè)備越發(fā)復雜多樣。我國民航經(jīng)過幾十年的經(jīng)濟發(fā)展與技術(shù)革新，自主研發(fā)了一系列精密的航空儀器與設(shè)備，在空管設(shè)備的使用上也與新技術(shù)、新工藝充分結(jié)合，設(shè)備越來越先進、精密，隨之而來的是設(shè)備管理難度增加，傳統(tǒng)單一的設(shè)備巡檢與故障排查方法已經(jīng)很難滿足當前工作需求，影響了新型空管設(shè)備作用的發(fā)揮。

（4）設(shè)備維修期較長?，F(xiàn)階段，通過每日定期空管設(shè)備巡查工作能夠及時準確的發(fā)現(xiàn)設(shè)備中存在的故障與問題，但需要專業(yè)人員到達現(xiàn)場進行故障診斷，再返回準備相應配件到場更換，在維修期間設(shè)備應停機待修，且維修期較長，在無形中造成了大量人力、物力資源浪費[1]。

2 民航空管設(shè)備集中監(jiān)控中RTU系統(tǒng)的設(shè)計與應用

RTU是遠程測控終端的簡稱，屬于當前空管設(shè)備集中監(jiān)控中具有代表性的技術(shù)之一，具有數(shù)據(jù)存儲、現(xiàn)實、協(xié)議轉(zhuǎn)換、數(shù)據(jù)采集、通信傳輸?shù)榷囗椆δ埽诿窈娇展茉O(shè)備中得到廣泛應用。

2.1 RTU設(shè)備特點

通過RS232異步串行端口與民航管樓中心連接，加強設(shè)備配置管理，與本地監(jiān)控終端連接起來實現(xiàn)本地監(jiān)控；通過設(shè)備配置對多臺設(shè)備的運行情況進行監(jiān)控；支持以太網(wǎng)、ADSL、CDMA、GPRS等多種傳輸方式，與現(xiàn)場智能設(shè)備相連接，提供RS232、RS422、網(wǎng)絡通信，借助設(shè)備配置軟件即可完成設(shè)備互換與延伸；硬件設(shè)備RTU系統(tǒng)結(jié)構(gòu)較為簡單，可更換，與空管設(shè)備相連接，具有良好的運行程序，通信數(shù)據(jù)相互獨立，運行過程安全可靠。

2.2 設(shè)備數(shù)據(jù)接入方式

在空管設(shè)備中，雷達設(shè)備采用RS232同步接口、網(wǎng)絡LAN接口接入；導航設(shè)備以各個導航臺中的通信運營服務情況為準，采用GPRS無線網(wǎng)絡、Internet通信、PSTN/Modem等方式完成遠程監(jiān)控數(shù)據(jù)收集；通信設(shè)備采用RTU局域網(wǎng)接入，采集接口與監(jiān)控網(wǎng)絡相互獨立。

2.3 集中監(jiān)控系統(tǒng)的應用

（1）系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。RTU系統(tǒng)中包括通信處理模塊與監(jiān)控網(wǎng)絡模塊，能夠?qū)⑾到y(tǒng)自身與監(jiān)控中心聯(lián)系起來。在集中監(jiān)控情況下，系統(tǒng)主要分為兩種網(wǎng)絡類型，一種為中心局域網(wǎng)，另一種為數(shù)據(jù)傳輸監(jiān)控網(wǎng)，二者均借助RTU網(wǎng)關(guān)聯(lián)系起來，在全網(wǎng)范圍內(nèi)實現(xiàn)數(shù)據(jù)的快速收集與共享。在多樣化監(jiān)控背景下，中心連接還可借助路由器、RTU節(jié)點等實現(xiàn)信息傳輸。

（2）多樣化信道連接?，F(xiàn)階段，通信技術(shù)種類眾多，包括CDMA、虛擬專用網(wǎng)通信、DDN專線通信等，上述技術(shù)均各具優(yōu)勢，能夠根據(jù)實際情況混合或者單獨使用。在RTU網(wǎng)絡環(huán)境下，每個RTU均代表著網(wǎng)絡中的某個節(jié)點，網(wǎng)絡地址相同，每個鏈接均具有相應的標志，全部信道連接均與物理層相關(guān)，主要包括無線信道與有線信道兩種。

（3）網(wǎng)絡路由。在RTU環(huán)境下，網(wǎng)絡層的主要作用在于明確網(wǎng)絡節(jié)點之間的通信路徑，當通信在相同鏈路上發(fā)生時，信息主要由多個節(jié)點實現(xiàn)傳輸，經(jīng)過存儲后發(fā)送給指定的目標節(jié)點。集中監(jiān)控系統(tǒng)中的任意RTU均可以看成是一個節(jié)點，通過多種鏈路數(shù)據(jù)獲??；要想提高數(shù)據(jù)傳輸?shù)耐〞承裕梢赃m當使用鏈路冗余，借助網(wǎng)絡路由使鏈路切換轉(zhuǎn)變?yōu)楝F(xiàn)實[2]。

（4）數(shù)據(jù)實時性與完整性。1）實時性。在集中監(jiān)控范圍內(nèi)，數(shù)據(jù)更新時間一般不超過5min，要想提高數(shù)據(jù)實時性，需要發(fā)揮RTU技術(shù)，使RTU信道利用率得到顯著提升，例如，超短波信道利用率為94.5%；另一方面，由于網(wǎng)絡的引入使RTU通道存取與碰撞能力得到有效控制，一旦測站發(fā)生故障，系統(tǒng)能夠在第一時間插入到當前時隙中，及時將情況上報給中心站。在應用層面，應在不終止通信的情況下，在較短的時間內(nèi)將事件上傳給中心。2）完整性。在符合特定條件的基礎(chǔ)上，通常系統(tǒng)要求數(shù)據(jù)完整度不低于98%，要想確保數(shù)據(jù)信息的完整性，需要RTU系統(tǒng)在數(shù)據(jù)通信方面獲得保證。傳輸數(shù)據(jù)的單位為幀，以打包形式完成傳輸，當每幀開始與結(jié)束時，在關(guān)鍵位置將特殊標記插入其中。在通信過程中，每個幀中都包括RTU地址，任意通道最多包含65000個不同的地址；接受者可對來源不明的幀拒絕接收，在短暫的通信延遲下，RTU可將采集到的數(shù)據(jù)信息進行存儲，并在數(shù)據(jù)上做好時間標記，為日后的傳輸與數(shù)據(jù)恢復提供便利。

3 結(jié)論

綜上所述，隨著我國民航空管設(shè)備的飛速發(fā)展，對設(shè)備集中監(jiān)控提出了更高的要求，RTU系統(tǒng)的誕生與應用已經(jīng)成為大勢所趨，能夠有效提高信息采集與共享效率，改善當前空管設(shè)備運行現(xiàn)狀，為空管網(wǎng)絡監(jiān)控系統(tǒng)的完善與升級做出更大的貢獻。

參考文獻：

[1]黃萍.民航空管設(shè)備集中監(jiān)控系統(tǒng)RTU的系統(tǒng)設(shè)計及應用[J].中國新通信，2018，20（10）：85-86.

[2]高偉光.西南空管氣象設(shè)備集中監(jiān)控系統(tǒng)的研究與設(shè)計[D].電子科技大學，2011，14（08）：15-16.

作者簡介：黃金金（1991-），男，安徽合肥人，本科，助理工程師，研究方向：空管。