導航無線監控系統升級改造可行性報告

劉大偉

摘 要：分布設計導航設備無線集中測量控制。機場測控中心設備和場外5套無線測控終端設備，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。測控系統無線電臺對場內外導航臺設備（場內航向下滑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聽及導航臺室內市電、UPS電源、空調、溫度和進入報警的檢測和控制。

關鍵詞：洛陽機場；無線監控系統；終端設備；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，洛陽機場導航臺站利用洛陽迅捷電子公司的CC-2000F測控系統對洛陽機場外圍導航臺實現遠程控制與管理。該系統于2002年首次以新技術的形式在洛陽機場投放使用。到2008年，曾經升級改造過一次，但改造僅限于更換電臺、頻率等。現階段，導航臺站采用400 MHz的無線電電臺通信，存在著天氣變化、臺站周圍環境變化、通信成功率低等諸多不穩定因素。筆者使用測控系統近8年，積累了較為豐富的實踐經驗。結合自身對導航設備運行維護規范的了解和無線通信新技術的學習，為了提升監控效率、保證飛行安全，筆者提出對導航臺及周邊環境的監控系統進行升級改造。

1 系統設計概述

系統設計分為硬件和軟件部分。硬件包括360°全景網絡攝像機、硬盤錄像機、232接口數模轉換、數據采集卡、DTU等設備，組網迅速、靈活，成本低，網絡覆蓋范圍廣；在性價比上，方案遵循實用的原則，以求達到最大的技術性價比。

根據畫面實時需求，10個導航臺可以規劃20路圖像集中監視。場內5個導航臺規劃10路（導航臺室內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視、存儲的同時通過光端機和光纜傳送到監控中心；場外東、西近臺的4路圖像信號在本地用硬盤錄像監視、存儲的同時通過無線AP經過下滑臺光端機和光纜傳送到監控中心；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視、存儲的同時通過3G視頻服務器和網絡傳送到監控中心，完成圖像集中監控。監控中心可以安裝一個多功能控制臺，集中監控圖像和10個導航設備及進入報警、市電和空調等其他數據信息。當導航設備或環境出現異常情況時，測控終端通過無線通信模塊將告警信息傳送到監控中心，并實現系統的統計打印、自動報表生成、報警顯示和圖像集中監視和存儲功能。

2 改造后的設備組成

主測控機在機場值班室內，配置CC-2000F型計算機無線測控主機1套、視頻監控主機1套。同時，可以配置2臺計算機、LED顯示器、交換機等設備。系統采用WindowsXP或Windows7環境。主測控機主要具有以下幾種功能：①可以對各個導航臺的任意一臺導航設備進行遙控、監控操作；②可以設定定時巡測周期，自動巡測所有終端，實時將導航臺導航設備的運行狀態和參數顯示在顯示器上；③可以根據人工指令隨時控制各臺站內運行的主設備、備用設備等；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據庫；⑥可以最大限度地顯示設備工作運行參數，真實地模擬導航設備面板信息；⑦可以根據實際需要記錄各種設備參數告警信息、人員進出數據，比如設打印項，供設備維護人員對導航臺導航設備及系統運行進行分析和調整。

測控終端機需配置11路模擬量輸入、24路DI輸入（狀態）和20路DO輸出（開關）。終端機預留有RS-485接口，可用于與具有串行接口RS-485/232的導航設備和傳感器連接。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，可與各種導航設備接口匹配。

3 改造后的系統配置

監控中心的主要設備有無風扇工控主機2臺、彩色顯示器1臺、工業彩色監視器4臺和工作臺1套；終端部分的主要設備有測控終端4套，無線網橋6臺，3G視頻服務器2臺，接口驅動、傳感器等設備。

結合遠程數據傳輸的特點，在產品的穩定性、可靠性、安全性以及供電系統等方面進行了精心的設計。3G模塊是本次升級改造的核心。因為它利用現在先進的數據通訊網絡將終端設備與DTU設備連接，實現雙向全透明傳輸。GPRS網絡傳輸速度的快慢取決于移動運營商的網絡設置，DTU上電自動撥號上網，一直在線、斷線自動重撥。按照接收和發送數據包的數量來收取費用，沒有數據流量時，不收取費用。DTU采用標準的RS-232、RS-485、TTL接口和通用開關量I/O接口，只需與用戶設備連接、插入SIM卡、接上電源，即可正常工作，組網簡單，不依賴于運營商交換中心的數據接口設備。中心端提供標準的DEMO版本，或根據使用者的需求提供集成平臺，或提供DLL供用戶開發自己的專用業務平臺，可根據需要提供完整的解決方案。

4 改造后的優點

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

5 總結

總之，隨著通信技術的進一步發展，我們對導航臺設備的無線監控和無線控制會變得越來越方便。

參考文獻

[1]宋磊，黃祥林.視頻監控系統概述[J].測控技術，2003（15）.

[2]周鵬.機場導航設備監控系統設計[D].青島：中國海洋大學，2011.

〔編輯：劉曉芳〕