通信導航設備的集中監控系統設計

張旗明

（民航青島空中交通管理站技保部，青島 266520）

通信導航設備集中監控系統主要是通過計算機網絡進行數據的采集，以完成數據的集中監控。通過智能化技術進行靈活才做，對各個監控點進行遠程的遙測、遙控。數字參數設置功能可以對監控進行擴展，對設備進行集中監控，提高系統的安全系數，同時也可以提高工作效率。集中監控系統還可以對雷達設備進行集中優化和升級，實現統一管理，及時發現故障并排除故障，以滿足各個領域的發展需要。

1 通信導航設備集中監控系統的運行原理

通信導航設備集中監控系統主要對監控通信、導航以及雷達的運行情況進行實時監控，同時對機房的環境參數進行顯示等[1]。對于一些附屬設備，集中監控系統采用的是雙重隔離與嵌入式的方式對數據進行采集，并對監控到的對象參數進行數字化處理，然后對所有的數據進行復接，從而實現監控的功能；對于一些數字接口設備，數據會直接進入到復接設備中，系統可以對監控系統進行調用，通過這樣的方式進行運行，能夠節省建設成本，同時還能夠提高系統的可靠性與安全性。該系統主要是通過視頻監控的方式對機房中的內部環境進行監控，但是由于機房中的圖像變化相對較小，傳輸的條件受限。因此只允許使用電話線進行傳輸。

通信導航設備集中監控系統可以進行PSTN傳輸、光纖傳輸，傳輸的速率不等，需要根據實際的情況進行選擇，采用合適的傳輸方式進行通信。集中監控系統軟件主要運行在集中監控主機中，可以對數據進行存儲、預警以及管理等功能。該系統采用的樹型結構拓撲圖，可以進行數據交換，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備進行標記，使其能夠運行在一個網絡中。同時系統在運行的過程中，分站點的信息也會集中在總站的服務器中，因此要將數據通過電子地圖的形式進行展示。同時為了對系統進行更好的管理，可以在管理者的房間進行設置，以便使用PC對整個系統進行更好的監控。

2 通信導航設備集中監控系統的實現方式

完善監控軟件的相關設備，對主要的站臺進行實時監控，同時對監控的視頻進行保存；對監控到的參數進行分析，并設置預警功能；增設專家系統，使用專家系統中的推理診斷與預警定位功能，及時發現故障并進行排除；TCP/IP監控網可以對各個分站進行定期查詢和數據交換，防止出現告警失敗或者重復告警等；對通信導航系統進行信號隔離，從而對數據進行采集；要保證數據采集的準確性；通過采集數據和傳輸信息的方式保證整個系統實現及時處理的功能；主監控室要采用大屏幕，對于紅色警告信息要進行及時處理；實現系統的遠程監控數據參數設置的功能；維護人員要對總站的工作進行定期的維護管理；與領導進行電話連線，及時反饋跟蹤狀態的運行情況。

3 通信導航設備集中監控系統的設計方案

3.1 集中監控系統的軟件設計

通信導航設備集中監控系統的結構屬于樹型拓撲，可以對整個系統的數據參數和指令進行集中監控。因為系統監控設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構更有利于系統的管理，其通信導航設備集中監控系統的結構如圖1所示。

采用樹型拓撲結構，能夠大大的提高監控系統對于下級站點的監控效率[3]，同時還可以提高數據傳輸過程中所消耗的時間。基于通信導航設備設計的集中監控系統除了有基本的設備之外，還包括了攝像機以及視頻采集卡等監控設備，能夠更好的對各個站點進行監控。

3.2 通信程序與可靠性的設計

通信程序可以采用串口讀寫的方式，對調節器的輸入信號進行監控。通過導航設備監控系統完成對信息的診斷，保證系統的信息安全。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，如果系統判斷出計算機的命令出現錯誤，將會自動切換通信線路，并開啟報警裝置，并在第一時間內同時維修人員進行故障維修。比如當某一個航空公司使用APIA函數建立的檢測系統[4]，在串口占用不理想的情況下，可以使用調制解調器進行系統重建，同時還可以使用windows系統為檢測系統配置接口函數，滿足多任務監控，保障智能終端傳輸的安全性，從而提高用戶的信息安全。

3.3 通信數據庫與專家系統的設計

通信導航設備集中監控系統中的專家系統軟件包含了三個重要的組成部分，數據庫、知識庫以及監控。數據庫和知識庫涵蓋的范圍較廣，能夠實現集中監控系統的數據處理功能，從而保證日常管理系統的順利進行。當通信導航設備集中監控系統中的工作人員對數據進行查詢時，能夠保證報警設備的及時有效性，便于故障排查。當航空公司在集中監控系統中安全了專家系統，能夠輕松實現集中監控系統與專家系統的通信，并將相應的設備裝填反饋到數據庫和知識庫中，以完成設備的集中監控工作。

4 通信導航設備集中監控系統的功能分析

4.1 系統總體功能

使用計算機對通信導航設備集中監控系統站點內的數據、導航、雷達、機房環境進行遠程監控，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備參數測量等工作，極大的提高了工作效率。

4.2 系統具體功能

系統對于具有完整監控軟件的設備，會按照原有的系統數據格式進行通信，并將其融入到新的系統運行中，以便實現對設備的遠程監控；對于監控軟件不完備的設備，該系統會通過模擬信號采集設備進行監控，同時也可以使用復接設備進行集中監控，以實現簡單的控制操作；臺站的視頻監控，可以通過監控室的屏幕對各個臺站的整體運行進行觀察。系統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。對監控到的設備參數進行評估，一旦發現問題會及時發出警報；專家系統可以靈活設置聯動報警，并對出現故障的設備進行診斷，一旦發現設備異常，會及時發出警告，并給出相應的報警信息，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，監控系統還會為其提供參數記錄與故障發生的位置順序，方便維修人員能夠快速找到故障位置，并采取相關的維修措施；

4.3 專用監控網的功能

由TCP/IP協議組成的專用監控網站，需要通過不同的鏈路進行數據交換，通常情況下，總站會通過周期性的方式對設備進行定期檢查，或者根據需要對設備進行重點訪問，如果設備出現警報，分站將會自動與總站進行連接，發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出重復告警；集中監控系統穩定可靠、操作簡單，通信電源產品更新換代較快，每一套的監控系統會隨著規模的變化而發生變化，而監控系統要盡可能采取不同制式的設備，才能夠保證系統的統一性，縮短修復故障的時間，并不影響修復后的運行狀態。

5 結束語

綜上所述，文本所設計的通信導航設備集中監控系統主要以計算機網絡技術與數字化信息技術作為設計基礎，對通信導航設備集中監控系統的設計方案進行了全面的分析，對臺站的運行情況進行實時監控，并及時定位發生故障的位置，同時還能夠發出預警功能，讓維修人員能夠在第一時間進行故障的處理。因此該設備對于我國的空中交通管制具有十分重要的現實意義。