通信導航設備集中監控系統分析及設計

張毓良

摘? ?要：文章在通信和導航設備監測的基礎上，分析了通信和導航設備中央監控系統的功能要求，并提出了適應功能要求的總體設計方案。分析現有中國通信導航設備中央監控系統的一般功能和具體功能要求，提出各種通信導航中央監控系統的設計方法，以滿足通信和導航的發展需求。

關鍵詞：通信導航設備;集中監控;分析;設計

1? ? 通信導航設備集中監控系統監控應用概述

1.1? 監視和控制民航地區的通信、導航、雷達設備、設施運行狀況

通信導航設備集中監控系統主要用于監測和控制明航地區的通信、導航設備、雷達設備的運行狀況和室內空中交通管理設備。在當前使用的外圍設備中，例如模擬設備和柴油發動機系統將可監控的參數數字化，然后向設備發送數字化參數和集成結構的組合并加倍使用數據收集卡來完成工作。組合和控制許多良好的數字參數，并將輸出連接到系統的網絡進行監控，對于具有數字接口的設備，數據直接發送到復接設備中，系統自身調用設備的功能來監視系統。這不僅提高了系統可靠性，還降低了建設成本并防止了重復勞動等行為。

1.2? 對于機房環境的監視

該系統主要由視頻監控系統實現，因為計算機房的體積小，實時要求不高。并且，將計算機房轉移到機場的條件非常有限。因此，系統采用對圖像實時性要求不高的電臺線路進行圖像數據的傳送。通信導航設備集中監控系統，如公用電話交換網（Public Switched Telephone Network，PSTN），數字數據網（Digital Data Network，DDN），數字公務信道、光纖傳輸等，傳輸速率可分為9.6 k，19.2 k，2 M，10 M等，具體取決于10 M的數量。根據每個站的具體情況和監視系統的要求，可以使用不同的傳輸方法在監視中心和復用設備之間建立通信鏈路。集中監控軟件系統可以分析存儲的數據以維護諸如資產報告之類的信息，例如處理關于設備維護等的信息以及管理日常系統等。

1.3? 周期性地對各臺站進行輪巡

在通信方面，系統中心服務器定期通過輪巡方法使每個循環站可以獲取有關每個設備狀態的數據。同時，在中央服務器接收并分析數據之后，它存儲設備每個狀態的重要數據并分析系統的數據。同時，中央服務器將所有接收的數據發送到終端以更新顯示器上的信息。該系統的目的是實現數字化、智能化、網絡化、全球化和科學化管理。

2? ? 通信導航設備集中監控系統的功能需求

2.1? 總體功能

基于計算機技術和相關應用，建立了通信導航設備的中央監控系統。所有通信設備、導航設備和操作環境都是集中控制的。使用遠程報警、遠程測量和遠程控制等技術測量和記錄操作參數和設備維護信息，并且執行每個站的自動操作。

2.2? 具體功能

為了滿足通信和導航設備集中監控的要求，中央監控系統具有以下特點。

（1）在一般情況下，現有的監控系統將監控軟件集成到中央監控系統中以節省設備資源。（2）備參數的集中監控，采集和仿真，需要視頻監控、存儲、回放、搜索和其他視頻功能。（3）運行參數極限附近的設備自動分析和評估，及時報警，獲取和顯示記錄設備的監控信息。（4）配置專家系統以進行自動的錯誤檢測、分析和其他功能。如果發生錯誤，將及時顯示錯誤和分析結果供員工使用。（5）報警系統配置為智能確定報警間隔。如果未確認報警信息，將連續發送報警。（6）通過TCP/IP協議建立中央監控網絡，每個站通過光纖連接，進行數據交換和數據傳輸。導航通信設備不受影響，將正常運行。（7）卓越的可靠性、適應性和實時性，確保監控數據安全、可靠。（8）監控室有一個寬屏幕，可以直觀、清晰地看到每個站點的監控信息。（9）監控軟件定義和監控遠程監控設備的參數。（10）維護和維修運行調度，向中央監控系統提供相關信息。（11）提供記憶功能。保存監控數據、設備運行參數等。（12）自我監控。它不僅監視通信和導航設備的操作參數，而且還執行監視的自己功能，并監視中央監視系統。（13）操作狀態，數據加密和數據識別。（14）其他功能。

3? ? 通信導航設備集中監控系統設計方案

3.1? 通信導航集中監控系統軟件設計

物理結構分析表明，導航和通信設備監控系統與樹形拓撲結構有關。由監控中心提交運行過程并為下面的每個監控站點執行數據收集的中央監控系統。控制監控的配置簡單實用，通信導航設備中央監控系統總體構成如圖1所示。

3.2? 工作原理設計

（1）在集中監控的情況下，通信和導航設備的操作參數被收集在數據采集系統板上，以數字化形式處理，并傳輸到復接設備。（2）將采樣參數組合并傳送到復接設備中進行處理。（3）通過網絡的物理連接將輸出參數和信號發送到公共監視器。（4）處理和分析監視信息，在服務器上顯示評估結果。當控制設備時，操作員在主監控室的大屏幕上選擇控制目標設備并輸出控制命令。控制信號通過TCP/IP網絡發送到與所選設備相對應的復接設備。復接設備將與控制任務相關聯的命令發送到所選設備，雙向通信用于設備警報。在間隔期間，主服務器定期請求設備監視信息以檢查其狀態。單擊電路板上的設備，員工將在該設備上查看特定設備的操作參數，連接后，可以訪問并控制它。如果特定設備出現問題，則會自動向主監視器發送警報消息，以提供有關設備位置和錯誤的明確信息。

3.3? 通信程序及可靠性設計

可以通過程序讀取和使用串行接口來監視程序條目。通信導航設備監控系統可以及時診斷信息，保證信息系統的安全。在有外部信號干擾的情況下，可以使用奇偶校驗方法來消除干擾。系統還可以控制來自計算機的命令以確定命令是否正確。如果命令不正確或無法接收到響應信號，系統將自動切換通信線路以打開警報并提醒設備維護人員。例如，中國航空公司使用APIA（一款支持Win9x/NT/2000/XP的軟件）功能和中央監控功能創建了一個特殊的專屬線路檢測系統。如果串口占用不理想的情況下，此功能允許重新配置線路控制系統。此外，該公司還提供適用于專有線檢測系統的接口功能，可使用Windows操作系統監控和檢測多任務流。由于主線程是串口和調制解調器設置的結合，因此，有助于確保智能終端傳輸并有效提高用戶信息的安全性和穩定性。

3.4? 通信數據庫管理與專家系統設計

用于通信設備的導航和中央監控系統的系統軟件包括3個方面：數據庫編輯、知識數據庫編輯和安全監控。使用大型數據庫編輯和基于知識數據庫編輯，中央監控系統可以執行分析和數據處理功能，以促進日常管理。通信導航設備的中央監控系統的操作需要處理數據，保持數據庫的靈活性，可以保證各種通信信令設備的及時性，便于故障排除和處理。例如，中國南方航空公司使用的ILS3500監控設備具有相對廣泛的監控系統和遠程監控功能。專家系統安裝在設備上，中央監控系統可以直接與專家系統通信。相關設備狀態數據和遠程監控數據立即發送到系統數據庫編輯和知識庫編輯中，以方便進行中央監控。這些南方通信和導航設備比其他傳統監控系統更實用。

4? ? 結語

本文基于計算機技術、通信技術和其他先進技術，構建了通信和導航設備的中央監控系統，并檢測通信和通信設備的潛在風險和故障。為通信、導航設備和定期工作提供及時的導航、全面的支持和故障排除。通常，系統包括數字、智能、網絡、全球和科學管理，項目開放且易于擴展，保證項目的每個環節的安全性，整個系統安全可靠。本文中描述的中央監視系統在監視廣泛應用的導航設備方面起著重要作用。

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