民航通信網在自動轉報系統中的故障分析

關鍵詞：民航通信網；自動轉報系統；故障分析；維護問題

一、引言

民航通信網的主營業務基本包括三方面，分別是雷達、自動轉報及地空通信，而自動轉報服務的應用場景主要為機場與航管樓之間的信息傳輸，通過計算機與網絡完成信號傳送，有助于保障運輸服務、氣象服務、航空管理、機場服務等方面的工作內容。在科技的快速發展中，需要對自動轉報系統進行及時更新，投入大量的高科技設備，從而保證機場的正常運作。

通過對自動轉報系統的工作原理進行分析，從中了解其故障原因，以便制定合理的應對措施。同時對民航通信系統的維護問題與維護措施進行梳理，方便維護人員之間的經驗交流與借鑒，有助于保障飛機能夠安全飛行，從而使人民生命與國家財產得到有效保證。

二、民航通信網絡業務監控系統的設計

（一）系統監控設計

在民航通信網絡監控系統設計中，采用可視化工具進行軟件編譯，為系統結構設計提供組件。由于軟件的數據庫功能十分強大，可以實現系統應有程序的開發，從而使系統的儲存需求得到滿足。利用擴展組件與編輯器能夠對程序進行有效編寫。在設計監控系統時，可以從以下四部分展開，分別是日志、監控、幫助、數據模塊等方面，而數據模塊是為各種配置表提供數據；監控模塊主要用于監控民航通信設備接收數據信號的情況；幫助模塊能夠展示系統功能和應用程序；日志模塊能夠提供日志代碼，記錄通信端口的中斷問題。

（二）模塊功能設計

在對不同功能模塊進行設計時，一定要確保系統可以對其進行集中監控，能夠在第一時間獲得全面而準確的數據信息，進而實現網絡通信業務監管目標。在設計監控模塊時，它屬于系統的核心部分，需要直接反應民航通信網收發數據的實時情況。在設計模塊的功能時，模塊每秒都需要發送指令，使用控制事件的接收設備將民航通信網在自動轉報系統中的故障分析數據返回，根據數據分析結果了解通信狀態。按照數據顯示結果及時掌握信號異常，并進行報警，在計算機終端進行記錄。

在設計數據模塊的配置時，一定要以系統能夠正常運行為根基。模塊會在工作后對數據進行初始化，使系統獲得有用信息，同時還能為監控模塊提供數據信息，如業務告警、參數配置等。日志模塊是為了記錄日志，其設計關鍵包括日志內容、干線端口、雷達信號、工作記錄、數據編碼等信息，方便用戶隨時查詢。每隔20分鐘，模塊都會自動計算端口誤碼率，并將其傳送到數據庫儲存。設計幫助模塊時，要注意其操作功能，用戶可以通過點擊模塊上面的工具欄，及時獲得信息的詳細數據。

三、民航通信網絡業務監控系統的研究應用

（一）監控系統特點

民航通信網絡業務的監控系統具有以下特點：第一，信息傳遞速度較快。第二，信息交互性更強。

通過模塊化設計，能夠充分展現系統的靈活性，增強系統的監控屬性。采用監控系統能夠集中監控機場的地面信息，并采用網絡進行數據傳輸。將監控系統與民航通信業務互相匹配，有助于檢測通信數據傳輸質量，提高對數據信息的管理，以便民航通信網能夠順利展開通信。監控系統和通信業務之間的信息交換，能夠形成門禁系統，可以讓通信業務更好地獲得管理。

（二）監控系統應用

民航通信網運用系統監控業務時，一定要明確計算機端口的接收情況。

例如：監控系統收集完數據后，需要和計算機參數整合判斷，從而進行正確檢測。獲得干線數據后，一定要截取錯誤數據，然后計算誤碼率，用日志模塊記錄數據，使用數據庫儲存數據。認真記載干線的回復時間，按照日志的回讀中斷時間，獲得協議截取信息，根據錯誤編碼判斷干線的真實狀態。利用監控系統界面的顏色顯示，反映網絡業務的狀態，如：綠色表示正常、黃色表示誤碼、紅色表示中斷等。通過點擊監控圖標，進一步查看端口數據的接收與發送情況。

四、民航通信網轉報服務器宕機故障的分析和處置

（一）自動轉報系統工作機制

民航通信網主要分為語音網和數字網兩部分，兩張網的結構是一樣的，但是彼此之間保持獨立，互不干擾。按照網絡結構可以分為三個層次，分別是接入層、匯聚層、核心層等。其中接入層主要是提供數據接入服務；匯聚層主要是管理、分配、匯聚接入數據；核心層主要是進行網絡連接，輔助各部門的數據交換，能夠展示路由器發射功能。三個層級之間采用口子型結構，每個節點都是由雙路由器連接，并使用一條線路連接到核心機器。民航通信網絡的結構都是一樣的，每個站點都采取雙路由器連接各站點落地設備與引接設備，并將其鏈接到匯聚設備。

（二）故障現象說明

技術工作人員發現自動轉報服務器存在噪聲大、硬盤指示燈異常、風扇轉速快等故障現象后，應立即發出報警，采用故障信息報告流程，做好相應的準備工作。首先，維修人員應馬上排查出現問題的軟件，檢查屏幕卡死現象，將其自動跳轉到管理頁面，發現只能移動鼠標，無法點擊其他內容。維修人員應立即進入監控室，打開終端設備，查看轉報數據沒有自動播報，無法完成轉換工作，系統沒有彈出任何提示窗口，軟件沒有彈出警告窗口，硬件也沒有彈出警告圖標，在查找歷史記錄時，沒有查到相關報文，提示彈窗已經斷開服務器，維修人員不能及時通過監控系統評估本次故障原因，而且在操作過程中，服務器沒有任何反應，維修人員只能通過重啟設備啟動服務器，切換到主服務器，從而使其能夠正常工作。

（三）故障原因分析

從轉報服務器故障情況來看，本次產生故障的主要原因可能為硬件與軟件故障。當計算機的硬件和軟件出現問題后，一定要應用日志模塊排查，及時掌握問題形成的過程，直到全部了解并確定位置信息。維修人員在查看故障模塊時，沒有看到異常報警，因此本次事故原因或許與軟件、硬件系統異常造成的。

為了深入了解問題原因，在檢查服務器日志時，如果沒有發現異常，說明軟件沒有出現問題。因此，維護人員在排查硬件時，一定要將計算機與存在問題的服務器端口相互連接，通過瀏覽器打開端口后，日志報告磁盤信息存在報警，并發現系統硬盤存在損壞，按照自動轉報故障時間和服務器報警時間，可以確定系統的磁盤存在問題，導致轉報系統發生故障。

當前，磁盤陣列卡核心技術之一就是高速RAIDCache 技術，RAID cache 技術擁有高速緩存功能，在上級應用輸出數據書寫指令后高速RAID Cache 技術會利用算法的優化使數據實現高速緩存。在數據緩存達到一定數量時磁盤陣列卡通過使所有數據寫入高速緩存的方式進而到達批量數據記錄的目的。從而有效提高了書寫效率。

當數據進行讀取時，磁盤數據找尋會顯著增加數據讀取時間。RAID Cache 運行途徑是高速緩存，其優勢是具有較快的讀寫速度，但是面對突然停電情況，容易使數據面臨丟失風險。為了確保停電時，數據能夠不丟失，磁盤陣列卡的電視設計能有效避免這種問題的發生。從設備檢查結果可以得知外接式充電電池出現故障的概率較高。進一步進行檢查可知服務器應用的電池材料為鎳氫，磁盤陣列卡可以對電池電量進行檢測，在電量降低到閾值規定數值時系統能夠及時開啟電池充電功能，一般情況下使用涓流充電方式。根據電池使用數據可知電池的使用時間一般為3 年，當電池到達使用壽命時，磁盤列陣卡的供電功能會停止，服務器的信息讀取模式變為直通模式。

在這種情況之下，數據信息是通過直接讀寫實現的，而非是緩存。但是這種信息讀取模式屬于非正常讀取模式，信息讀寫功能非常低，常常致使服務器產生假死問題。對實際數據進行分析后得知此次故障的原因是電池故障。

（四）應急處置與措施

對于本次轉報服務器宕機故障而言，其根本問題在于電池問題，因此要對網絡狀態與電池模塊進行定期檢查，進行相關日志和數據的整理和分析；另外，計算機的告警數據產生和發出，主要是由信息交互異常產生的。

在日常維護期間，倘若通過機械排查沒有任何效果時，需要以信息交互模塊為出發點，對各部件的連接狀態進行檢測。最后，如果硬盤和陣列卡電池同時出現故障，第一步要對電池進行更換，第二步是重啟服務器重啟，在確保陣列卡處于正常運行狀態后，才可對出現問題的硬盤進行更換。此時轉報系統配置處于RAID1 模式，在一塊硬盤能夠維持系統正常運行的情況下，兩塊硬盤的數據會進行實時的鏡像備份，所以，在日常維護中，技術工作人員要掌握其工作機制，深入分析其存在問題。

五、民航通信維護問題

（一）UPS蓄電池的維護問題

在民航通信中，UPS 蓄電池能夠為各種設備的運行提供動力，如果出現問題，就會對運行與機場秩序產生影響。所以，維護人員要提高對UPS 蓄電池維護的重視度。然而，維護人員在UPS 蓄電池維護中往往存在一些不足，如：維護水平較低。UPS 蓄電池的內部構造比較精細，要具備一定的維護水平。然而維護人員的專業素質有高低之別，一些維護水平較差的人員會對維護質量產生影響，甚至損壞UPS 蓄電池，影響機場運行。

（二）靜電防護設備的維護問題

在日常生活中，會經常遇到靜電。民航通信由于運行的設備很多，也較為復雜，所以很容易產生靜電。民航通信中很多設備都屬于精密儀器，倘若出現靜電，容易造成設備異常、數據混亂的問題。所以，在民航通信中會有防靜電裝置，通過消除靜電，使設備得以正常運行。靜電防護設備需要定期維護，這樣才能保證其運行正常。

然而，在實際維護中也存在一些問題。雖然民航通信中有靜電防護裝備保護其運行，但是機場每天運行量巨大，會產生很多靜電，如果處理不及時，就會超過防護裝置的承載量，導致設備損壞。

（三）管理人員未能及時更換老化設備問題

維護人員在對設備進行維護時，采用的方法不正確，會影響飛行安全。同時，維護人員沒有全面、及時地對老化零部件進行更換與檢查，導致通信設備性能減弱，無法揮發有效作用，對設備正常工作具有負面影響。另外，民航通信網設備在維護之中，由于質檢不合格，從而使設備在實際運行中出現問題，為飛機正常通行帶來影響。

六、民航通信維護措施

（一）UPS蓄電池的維護措施

要想在機場設備運行中，確保UPS 蓄電池能夠正常提供動能，就需要重視UPS 蓄電池有可能產生的問題，并采取相應措施解決，確保UPS 蓄電池能夠正常供能，可以采取以下維護措施。使用放電檢測方法，這是檢查UPS 蓄電池能否正常運行的關鍵，也是最快捷、常用的方式，通過放電能夠全面檢測系UPS 蓄電池。UPS 蓄電池中儲存了很多電能，本身具有較大容量，但在運行中不能超過其容量，避免影響其正常使用。所以，在維護期間，還需要加強對UPS 蓄電池容量的檢查。同時，做好記錄工作，為后續查驗做準備。

（二）靜電防護設備的維護措施

在民航通信期間，維護靜電防護設備是一項重要工作，所以維護人員要提高重視度，提升自身的維護水平，確保各種設備能夠正常運行，應做好以下幾方面維護措施。社會各界提高了對民航通信的要求，所以民航通信技術得以快速發展，靜電防護設備也要引入前沿技術，從而保證社會發展的訴求。要不斷提升機場維護人員自身素質和專業能力，采用先進的技術手段進行相應的維護工作，保障維護結果，保證設備正常工作。也要對設備的維護工作制定有效、詳細的規劃，根據機場運行狀態，合理地規劃維護工作的開展時間，確保設備正常工作的前提下，按照計劃對靜電防護裝置進行維護。

（三）加強設備管理、規范設備使用

將設備合格證、技術說明書、施工竣工圖、試運轉數據、使用說明書的資料進行妥善保管。按照設備維護情況，準備相應的備品備件，并定期對質量進行檢查，保障其可以正常使用。加強對老化零部件的維護與保養，不能遺漏任何細節問題，保證對可能出現的故障隱患進行有效排查，并做好及時處理。同時做好防盜、防凍、防火、防鼠害、防蟲等工作；指定專人保管不同等級、類別的器材，并保證成套設備的齊全程度。

（四）提高設備維護保養人員的專業素養

保證維護人員能夠在操作流程上有章可循，在工作中采取獎懲制度，有助于增強維護人員積極性。在維護保養期間，一定要使用經過校準的工具與設備，不能隨意拆卸內部零件、元件、導線。同時，還要做好設備防靜電、漏電工作，避免電流過大導致受損。維護人員要按時檢查設備運行情況，統計設備質量運行指標，分析可能引發設備工作異常的因素，采取有效措施避免故障發生。要注重培訓和考核維護人員的日常工作和專業技能，以周期性考核和培養的方式來提升維護人員的專業能力。

（五）提高信息通報，確保飛行安全

當設備出現故障影響飛行安全時，一定要按照流程上報故障信息，包括設備名稱、故障原因、開始時間、所屬單位、報告人電話、修復時間，以及是否需要上級支持等。如果短時間內不能確認故障原因與修復時間，應及時上報可確定信息，等其他信息確定后，再補報一次，從而使飛行安全得到保障。

七、結束語

根據民航通信網業務監控需要對其監控系統進行設計，以通信網端口數據作為其業務狀態的判斷標準，如果發生中斷問題則能夠及時發出報警信號，并且記錄在日志模塊之中，由此可以為業務管理補充充足、有效的信息數據。監控系統可以增強民航通信網的業務管理能力，使民航飛行得到安全保障。通過對轉報系統運行期間存在的故障進行分析，提出了相應的應急處理措施，有助于提高故障處置效率。通過對民航通信設備維護問題進行分析，提出了相應解決措施，可以為其維護保養工作起到參考作用。

作者單位：楊顥 云南機場集團有限責任公司麗江機場