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

摘 要：本文對(duì)民航空管設(shè)備的運(yùn)行現(xiàn)狀進(jìn)行分析，并針對(duì)RTU系統(tǒng)技術(shù)特點(diǎn)、接入方式以及具體應(yīng)用情況進(jìn)行研究，旨在通過(guò)對(duì)空管設(shè)備的集中監(jiān)控，節(jié)省更多的信息資源，在科學(xué)管理的基礎(chǔ)上促進(jìn)信息共享，提高空管設(shè)備的運(yùn)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(guó)民航事業(yè)的不斷發(fā)展，監(jiān)測(cè)、導(dǎo)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(yīng)用，空管設(shè)備在空中交通管制中的地位也得到顯著提升。為了確保空管工作質(zhì)量應(yīng)積極利用集中監(jiān)控系統(tǒng)對(duì)空管設(shè)備進(jìn)行檢測(cè)，通過(guò)現(xiàn)代化管理維護(hù)飛行安全，提高經(jīng)濟(jì)效益。

1 民航空管設(shè)備運(yùn)行現(xiàn)狀

空管設(shè)備質(zhì)量將對(duì)飛行安全、經(jīng)濟(jì)效益、服務(wù)質(zhì)量產(chǎn)生直接影響，但目前民航空管設(shè)備在實(shí)際運(yùn)行中仍存在些許不足，運(yùn)行現(xiàn)狀不容樂(lè)觀，具體如下。

（1）設(shè)備監(jiān)控類型較為單一。現(xiàn)階段，大部分空管系統(tǒng)具有數(shù)據(jù)遠(yuǎn)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(wèn)題，導(dǎo)致設(shè)備故障報(bào)警不及時(shí)、信息不明確，對(duì)設(shè)備工作現(xiàn)場(chǎng)實(shí)施的環(huán)境監(jiān)控、門禁監(jiān)控、供電監(jiān)控等系統(tǒng)在運(yùn)行中的實(shí)效性較低。

（2）設(shè)備管理與維護(hù)量大。對(duì)于同一個(gè)民航來(lái)說(shuō)，具有多種多樣的空管設(shè)備，其共同保障機(jī)場(chǎng)的正常運(yùn)行，但在設(shè)備管理與維護(hù)上卻存在較大不同，需要相關(guān)人員對(duì)各類設(shè)備的工作性能、參數(shù)等進(jìn)行了解，在無(wú)形中加大了管理與維護(hù)人員的工作量。

（3）空管設(shè)備越發(fā)復(fù)雜多樣。我國(guó)民航經(jīng)過(guò)幾十年的經(jīng)濟(jì)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(lái)越先進(jìn)、精密，隨之而來(lái)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(dāng)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(zhǎng)。現(xiàn)階段，通過(guò)每日定期空管設(shè)備巡查工作能夠及時(shí)準(zhǔn)確的發(fā)現(xiàn)設(shè)備中存在的故障與問(wèn)題，但需要專業(yè)人員到達(dá)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行故障診斷，再返回準(zhǔn)備相應(yīng)配件到場(chǎng)更換，在維修期間設(shè)備應(yīng)停機(jī)待修，且維修期較長(zhǎng)，在無(wú)形中造成了大量人力、物力資源浪費(fèi)[1]。

2 民航空管設(shè)備集中監(jiān)控中RTU系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與應(yīng)用

RTU是遠(yuǎn)程測(cè)控終端的簡(jiǎn)稱，屬于當(dāng)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(chǔ)、現(xiàn)實(shí)、協(xié)議轉(zhuǎn)換、數(shù)據(jù)采集、通信傳輸?shù)榷囗?xiàng)功能，在民航空管設(shè)備中得到廣泛應(yīng)用。

2.1 RTU設(shè)備特點(diǎn)

通過(guò)RS232異步串行端口與民航管樓中心連接，加強(qiáng)設(shè)備配置管理，與本地監(jiān)控終端連接起來(lái)實(shí)現(xiàn)本地監(jiān)控；通過(guò)設(shè)備配置對(duì)多臺(tái)設(shè)備的運(yùn)行情況進(jìn)行監(jiān)控；支持以太網(wǎng)、ADSL、CDMA、GPRS等多種傳輸方式，與現(xiàn)場(chǎng)智能設(shè)備相連接，提供RS232、RS422、網(wǎng)絡(luò)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(jiǎn)單，可更換，與空管設(shè)備相連接，具有良好的運(yùn)行程序，通信數(shù)據(jù)相互獨(dú)立，運(yùn)行過(guò)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(dá)設(shè)備采用RS232同步接口、網(wǎng)絡(luò)LAN接口接入；導(dǎo)航設(shè)備以各個(gè)導(dǎo)航臺(tái)中的通信運(yùn)營(yíng)服務(wù)情況為準(zhǔn)，采用GPRS無(wú)線網(wǎng)絡(luò)、Internet通信、PSTN/Modem等方式完成遠(yuǎn)程監(jiān)控?cái)?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(luò)相互獨(dú)立。

2.3 集中監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)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(luò)模塊，能夠?qū)⑾到y(tǒng)自身與監(jiān)控中心聯(lián)系起來(lái)。在集中監(jiān)控情況下，系統(tǒng)主要分為兩種網(wǎng)絡(luò)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(lái)，在全網(wǎng)范圍內(nèi)實(shí)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(diǎn)等實(shí)現(xiàn)信息傳輸。

（2）多樣化信道連接。現(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(shì)，能夠根據(jù)實(shí)際情況混合或者單獨(dú)使用。在RTU網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下，每個(gè)RTU均代表著網(wǎng)絡(luò)中的某個(gè)節(jié)點(diǎn)，網(wǎng)絡(luò)地址相同，每個(gè)鏈接均具有相應(yīng)的標(biāo)志，全部信道連接均與物理層相關(guān)，主要包括無(wú)線信道與有線信道兩種。

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

（4）數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)性與完整性。1）實(shí)時(shí)性。在集中監(jiān)控范圍內(nèi)，數(shù)據(jù)更新時(shí)間一般不超過(guò)5min，要想提高數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)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(luò)的引入使RTU通道存取與碰撞能力得到有效控制，一旦測(cè)站發(fā)生故障，系統(tǒng)能夠在第一時(shí)間插入到當(dāng)前時(shí)隙中，及時(shí)將情況上報(bào)給中心站。在應(yīng)用層面，應(yīng)在不終止通信的情況下，在較短的時(shí)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(dāng)每幀開(kāi)始與結(jié)束時(shí)，在關(guān)鍵位置將特殊標(biāo)記插入其中。在通信過(guò)程中，每個(gè)幀中都包括RTU地址，任意通道最多包含65000個(gè)不同的地址；接受者可對(duì)來(lái)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(jìn)行存儲(chǔ)，并在數(shù)據(jù)上做好時(shí)間標(biāo)記，為日后的傳輸與數(shù)據(jù)恢復(fù)提供便利。

3 結(jié)論

綜上所述，隨著我國(guó)民航空管設(shè)備的飛速發(fā)展，對(duì)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(yīng)用已經(jīng)成為大勢(shì)所趨，能夠有效提高信息采集與共享效率，改善當(dāng)前空管設(shè)備運(yùn)行現(xiàn)狀，為空管網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)的完善與升級(jí)做出更大的貢獻(xiàn)。

參考文獻(xiàn)：

[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(jì)及應(yīng)用[J].中國(guó)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(jì)[D].電子科技大學(xué)，2011，14（08）：15-16.

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