4G視頻監控在全向信標臺中的應用

薛全琪

摘 要：全向信標臺內設備數據一般采用有線鏈路傳送至集中監控中心，無備用方式，一旦傳輸中斷，值班人員將無法獲知設備運行狀態，存在很大的風險隱患，本文提出一種基于4G視頻的備用監控方式，可以有效地解決此問題。

關鍵詞：4G；全向信標臺；監控；備用

中圖分類號：TN929.53 文獻標識碼：A 文章編號：1671-2064（2018）19-0015-02

隨著民航事業的快速發展，對設備的可靠性和安全性要求越來越高，全向信標臺（VOR）作為重要的導航設備有著不可或缺的地位，但全向信標臺站點分散，大都遠離城鎮，采用有人值守代價太高，且隨著集中監控系統的運用，無人值守的運維模式成為主流，但現有有線傳輸成本高，線路長，環境復雜，其可靠性無法完全保障。本文提出一種基于4G視頻的備用監控方式，在有線傳輸中斷時，可以幫助值班人員快速可靠的了解設備的運行狀態。

1 全向信標臺現有監控方式簡述

全向信標臺分為航路全向信標臺和終端全向信標臺，臺內包括VOR和DME設備以及相應的供電和傳輸設備，臺站設備監控目前一般采用兩種監控方式：本地監控和遠程監控。

1.1 本地監控方式

本地監控方式作為早期監控手段，值班人員駐守在臺站內，利用設備自帶RS232（或以太網）接口將數據接入本地監控設備[1]，通過相配套的軟件可以實現對設備的實時監控，并且通過登錄不同的用戶等級可以實現開關機、更改配置等各種操作。由于需要的傳輸設備少、傳輸線路短，本地監控方式有很高的可靠性。VOR設備信號傳輸系統如圖1所示。

1.2 遠程監控方式

隨著全向信標臺的廣泛應用，人員成本成為制約本地監控方式運用的主要因素，遠程集中監控方式逐漸成為主流[3]，可將多個地點的VOR設備數據遠距離傳送到集中監控中心，出于安全考慮一般采用有線的傳輸方式，少數通過增加額外的傳輸設備實現無線傳輸。

1.2.1 有線傳輸

一般將臺站內全向信標設備、電力設備以及環境監控數據集成在一起，通過傳輸設備接入到移動運行商的光纖專線鏈路，經過遠距離傳輸，由集中監控中心的接收設備對數據進行解析，還原為各類數據，然后接入不同的終端進行處理和顯示。全向信標臺有線傳輸系統，如圖2所示。

1.2.2 無線傳輸

目前采用的無線傳輸一般分為兩種：一種是通過設備廠家提供的選配件來實現數據的GPRS無線傳輸，對端設備也需要增加相應設備和軟件。另一種是通過設備的本地接端口連接3G或4G傳輸設備將數據上傳，在集中監控室通過外網電腦進行訪問。但從設備安全的角度來講，這兩種方式一般使用的極少。

2 現有監控方式存在的問題

2.1 本地監控方式無法滿足集中監控的要求

本地監控只能監控本站點的設備，當分管多個全向信標臺時，就需要大量的人員去值守，首先人員數量要求無法滿足，其次有人值守臺站的建設要求復雜，投資成本高。

2.2 有線傳輸缺乏有效地備用監控方式

雖然專線受自然環境影響較小，但多數臺站所處偏僻，外部環境復雜，每年都會出現幾起人為或運營商原因造成的傳輸中斷，而建設一條有線專線成本高，且每年都會產生數萬元的線路租賃費用。從投資方考慮，建設備用有線線路經濟性太低。但從運行者的角度來說，當有線鏈路中斷時，集中監控值班人員無法判斷出設備的運行情況，處于非常被動的狀態。因此需要一種價格低廉的監控方式作為備用傳輸。

2.3 現有的無線傳輸方式存在多種問題

無論是設備自帶的GPRS無線傳輸還是外接的3G或4G傳輸均需要增加大量的硬件設備和進行相應的軟件開發，需要大額的投資，操作復雜，且由于數據是通過互聯網傳輸，存在一定的安全隱患。

3 基于4G的視頻監控

3.1 4G技術及其優點

4G是第四代移動通信技術的縮寫，具有帶寬高、速度快、移動性強等特點，能夠快速傳輸高質量的音頻、視頻[4]。因此，4G技術有著不可比擬的優越性。

3.2 基于4G的視頻監控

4G視頻監控由4G流量卡、網絡攝像機、存儲卡三部分構成，網絡攝像機用于實時視頻監控，4G流量卡用于遠程聯網，存儲卡用于存儲歷史視頻數據。

3.2.1 實時視頻監控

現有的網絡攝像機一般安裝簡單，上電即可使用，支持紅外，360°旋轉，多倍變焦等功能，集中監控端值班手機或外網電腦端也僅需安裝一個遠程監控軟件，進行相應的設置即可，且一個監控軟件同時可以監控多個臺站的網絡攝像機。當主用有線傳輸中斷后，值班人員用手機或電腦打開遠程監控軟件，找到所需查看的臺站，輸入賬號名和密碼即可遠程訪問攝像機，實時查看設備狀態，對于全向信標設備，可以清晰的看到設備面板上的各種指示燈和顯示屏的數據，如圖3所示。

3.2.2 歷史視頻回放功能

當有線傳輸中斷后，特別是全向信標設備故障時，值班人可以通過視頻回放，快速了解設備發生故障時的狀態，故障類型等信息，便于值班及時作出正確的判斷和采取有效地應急措施。

3.3 4G視頻監控的優點

3.3.1 投資成本低

對于備用傳輸方式，只有在主用傳輸中斷后才會使用，因此經濟性成為其中一個關鍵因素，4G視頻監控的攝像機及存儲卡僅需數百元，攝像機僅在遠程訪問時產生流量費用，待機流量為零，因此后續每年的投資成本也微乎其微，相比其它備用傳輸方式，此種方式代價最低，但實用性最高。

3.3.2 安全性高

全向信標設備可以遠程遙控開關機、修改參數等重要操作，且傳輸線路上的干擾也有導致設備關機的風險，因此相比較其它無線監控方式，4G視頻監控與設備間沒有任何物理聯絡，安全性上有極大的保障。

4 結語

全向信標臺作為重要的導航站點，需要對臺內的設備進行實時監控，而現有的有線傳輸缺乏有效地備用方式，基于4G的視頻監控具有投資少，安全性高等優點可以有效地作為現有有線傳輸的備用手段，在主路傳輸中斷后，可以為值班人員實時提供設備信息，及時發現問題保障設備運行的安全。

參考文獻

[1]DVOR 432，Technical Manual Part 2 Operation and Maintenance，THALES，2008，2-23.

[2]DVOR 432，Technical Manual Part 1 Equipment Description，THALES，2008，2-49.

[3]王欣.THALES公司全向信標/測距儀設備遠程監控優化方式的推廣研究[J].海峽科學，2015，（9）：3-5.

[4]王祿華.基于4G網絡的機房遠程監控云平臺[J].電信快報，2015，（12）：39-42.