劉新華

摘 要：本文設(shè)計了一種機場導(dǎo)航站集中監(jiān)控系統(tǒng)，該系統(tǒng)可以實時監(jiān)控導(dǎo)航站設(shè)備的運行情況以及測量設(shè)備周圍的環(huán)境參數(shù)。

關(guān)鍵詞：集中監(jiān)控；輪詢；數(shù)據(jù)采集

隨著我國經(jīng)濟的飛速增長，航空業(yè)在近些年也得到了空前的發(fā)展，國內(nèi)各大機場每天的航班起降次數(shù)也有非常顯著的增加，這就給機場的安全可靠運行提出了更高的要求。機場導(dǎo)航站是機場安全運行的關(guān)鍵組成部分，通常情況下每個機場都需要很多個地面導(dǎo)航站為其服務(wù)。導(dǎo)航站通過無線傳輸技術(shù)，向空中飛行的飛機發(fā)送其所在位置、高度等等信息，以保證飛機能夠安全飛行以及安全著陸。此外，導(dǎo)航站中的設(shè)備還配有備份動力系統(tǒng)以及空調(diào)系統(tǒng)等部件，這些部件工作時對于所處的環(huán)境有著一定的要求。譬如周圍環(huán)境的溫度、濕度、工作電壓、工作電流等。傳統(tǒng)的監(jiān)測方式均是由工作人員對設(shè)備進行直接查看，這樣不僅工作效率低，而且不能夠?qū)崟r掌握導(dǎo)航站設(shè)備運行的情況，一旦出現(xiàn)問題不能夠及時進行解決，極大的影響著飛機的安全飛行。為了能夠?qū)崿F(xiàn)對導(dǎo)航站設(shè)備運行情況的實時監(jiān)控，提高工作人員的工作效率，本文設(shè)計了一種機場導(dǎo)航站集中監(jiān)控系統(tǒng)。下面就該系統(tǒng)的設(shè)計方案進行簡要的描述。

1 系統(tǒng)設(shè)計思想

機場導(dǎo)航站集中監(jiān)控系統(tǒng)的核心就是計算機，模塊化設(shè)計是系統(tǒng)軟、硬件結(jié)構(gòu)設(shè)計的基本思想，同時系統(tǒng)還使用了多個傳感器以及自動控制電路，通過LAN、E1、RS485實現(xiàn)導(dǎo)航站設(shè)備監(jiān)測數(shù)據(jù)的遠程傳輸，以及監(jiān)測控制中心對導(dǎo)航站設(shè)備的遠程控制。

2 系統(tǒng)所要監(jiān)控的內(nèi)容

機場導(dǎo)航站集中監(jiān)控系統(tǒng)所需要監(jiān)控的主要內(nèi)容大致可以分為三大塊：動力監(jiān)控、環(huán)境監(jiān)控以及報警監(jiān)控。實施監(jiān)控的主要方法為以下四種：a）遙測：監(jiān)控中心可以控制系統(tǒng)所配置的多種傳感器以及大量的監(jiān)控設(shè)備來對所需要監(jiān)控的數(shù)據(jù)進行遠程采集。b）遙訊：監(jiān)控中心通過該方式可以獲得導(dǎo)航站設(shè)備的實際運行狀態(tài)以及設(shè)備的原有參數(shù)。c）遙調(diào)：監(jiān)控中心可以通過該方式對導(dǎo)航站設(shè)備的各種運行參數(shù)進行遠距離調(diào)節(jié)。d）遙控：監(jiān)控中心通過該方式對導(dǎo)航站設(shè)備進行遠程控制。

3 系統(tǒng)總體設(shè)計

3.1 系統(tǒng)拓撲結(jié)構(gòu)

本文所涉及的機場導(dǎo)航站集中監(jiān)控系統(tǒng)主要由四大部分組成：監(jiān)控中心客戶端、數(shù)字視頻與環(huán)境參數(shù)采集器（DVES）、分布式數(shù)據(jù)庫應(yīng)用服務(wù)器以及底層監(jiān)控設(shè)備。在實際應(yīng)用中，不同機場的規(guī)模以及所建設(shè)的導(dǎo)航站數(shù)量均有所不同，所以要想提高監(jiān)控系統(tǒng)的適用性，就必須對系統(tǒng)組網(wǎng)以及靈活性進行優(yōu)化設(shè)計。本文設(shè)計系統(tǒng)每個單元的連接方式可以用下圖表示：

系統(tǒng)的一個監(jiān)控單元就由一個DVES和與之相連的底層監(jiān)控設(shè)備所組成，一個監(jiān)控單元對應(yīng)著監(jiān)控一個導(dǎo)航站，但一個監(jiān)控中心客戶端卻連接了多個控制單元，進而實現(xiàn)對多個導(dǎo)航站的監(jiān)控。

3.2 系統(tǒng)組成

a）監(jiān)控中心客戶端：所謂監(jiān)控中心客戶端，實際上就是一個安裝運行機場導(dǎo)航站集中監(jiān)控系統(tǒng)的計算機，監(jiān)控人員可以通過這個客戶端獲取所需要的監(jiān)控信息，并對這些信息進行集中管理。而且，不同的監(jiān)控中心客戶端相互之間可以獨立運行。監(jiān)控人員可以在計算機中運行多個監(jiān)控客戶端，通過局域網(wǎng)或者Internet實現(xiàn)與監(jiān)控現(xiàn)場DVES的連接，掌握底層監(jiān)控設(shè)備運行過程中的任何數(shù)據(jù)。此外，系統(tǒng)還可以使用DCOM技術(shù)對系統(tǒng)的監(jiān)控記錄進行分布式保存，進一步完善監(jiān)控系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫。

b）DVES：DVES在結(jié)構(gòu)上可以分為兩個部分：DVS以及串行數(shù)據(jù)接口卡。它是導(dǎo)航站監(jiān)控系統(tǒng)中的重要組成部分，承擔(dān)著監(jiān)控數(shù)據(jù)采集的重要任務(wù)。

DVS數(shù)字視頻服務(wù)器是使用Socket 完全封裝傳輸控制協(xié)議的多線程服務(wù)器端，其主要作用就是對所采集到的視頻數(shù)據(jù)進行處理并傳輸。DVS的開發(fā)過程會使用一些封裝了必要數(shù)據(jù)處理以及傳輸接口方法的SDK開發(fā)包。串行數(shù)據(jù)接口卡是通過RS232與DVS實現(xiàn)連接的，它實質(zhì)上適宜用可以即插即用的單片機系統(tǒng)。串行數(shù)據(jù)接口卡的結(jié)構(gòu)可以用下表表示：

c）數(shù)據(jù)庫應(yīng)用服務(wù)器：機場導(dǎo)航站集中監(jiān)控系統(tǒng)所采集的數(shù)據(jù)量與系統(tǒng)所底層連接的監(jiān)控設(shè)備多少成正比例關(guān)系，所以對于具有眾多監(jiān)控設(shè)備的監(jiān)控系統(tǒng)而言，分布式數(shù)據(jù)庫是一種較好的數(shù)據(jù)存儲結(jié)構(gòu)。本文設(shè)計的系統(tǒng)就是使用了分布式數(shù)據(jù)存儲技術(shù)，數(shù)據(jù)庫與監(jiān)控中心客戶端直接的連接是通過DCOM接口來實現(xiàn)的，同時用戶可以直接查看具體的交換過程。

以上對系統(tǒng)的設(shè)計理念、監(jiān)控對象以及系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)進行了簡要的介紹，機場導(dǎo)航站集中監(jiān)控系統(tǒng)對于機場的安全運行有著非常重要的現(xiàn)實意義。今后，筆者將對系統(tǒng)的實際使用情況進行跟蹤研究，以期進一步提高系統(tǒng)的運行性能及適用性。

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