摘 要：在現(xiàn)代機場的基礎建設當中，對于機場導航臺設備監(jiān)控系統(tǒng)來說還是存在某些功能上的不足，所以對機場導航臺監(jiān)控系統(tǒng)的改造和設計就顯得尤為重要。

關鍵詞：機場導航臺設備監(jiān)控 集中監(jiān)控系統(tǒng)的實施 遠程網(wǎng)絡監(jiān)控

中圖分類號：V37 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2013）04（b）-0007-02

目前，我國的各大機場幾乎都配備了導航臺及其相關的設施。然而，對于導航臺的的監(jiān)控系統(tǒng)來說，卻只有某些大型機場完全具備了較高科技含量以及自動化程度較高的導航臺的監(jiān)控系統(tǒng)。而對于那些中小型的機場來說，對于導航臺的監(jiān)控唯有用機場的工作人員和導航臺的值班人員通過電話來取得聯(lián)系來得到相關設備的運行狀況。這樣來對機場導航臺進行監(jiān)控，不僅無法及時了解導航臺各個設備的詳細信息，而且還會因此無法在第一時間得到設備故障信息而延誤航班，或者即使導航臺整個系統(tǒng)的監(jiān)控、調度和維護工作不能及時運作，又浪費人力以及時間和物力。所以，對于以上的狀況來說，應該對機場導航臺來進行自動化和科技化的重新改造設計顯得至關重要。我們可以用集中監(jiān)控系統(tǒng)來進行機場導航臺的監(jiān)控，同時也可以利用GSM網(wǎng)絡或專線網(wǎng)絡來集中對導航臺監(jiān)控設備進行控制，并且在導航臺設備發(fā)生故障的時候可以通過遠程網(wǎng)絡系統(tǒng)來發(fā)送消息到相關工作人員的手機上。這兩種改造設計導航臺監(jiān)控系統(tǒng)的方法目前在機場監(jiān)控中已經(jīng)得到了相應的應用和普及。

1 機場導航臺設備監(jiān)控系統(tǒng)的簡介

何為導航臺？導航臺即是指在飛機飛行過程中來檢測和確定飛機的飛行位置，并引導飛機按照原定的正確航線飛行的地面的基站或站臺。導航臺的工作原理是利用無線電來測定飛機飛行的距離，方向，航速等相關導航參量，并依此來為正在飛行的航班進行導航，以確保飛機飛行的正確航向。所謂的導航臺監(jiān)控系統(tǒng)就是指對機場導航臺及其相關設備進行監(jiān)控和故障檢測的系統(tǒng)，這種系統(tǒng)對于確保導航臺的正常工作來說十分重要。在一方面，對機場導航臺進行監(jiān)控不僅確保了導航系統(tǒng)的正常工作，同時也提高了機場的導航設備的準確性，在另一方面，對導航臺進行監(jiān)控也就意味著對正常飛行的航班進行空中交通指揮，來確保空中交通的秩序，也為飛行員以及乘客的生命負責。

對于導航臺設備的監(jiān)控來說是通過相關的監(jiān)控系統(tǒng)來進行監(jiān)控的。在過去，主要是機場的工作人員通過對導航臺的值班人員打電話詢問相關情況來監(jiān)控導航臺的正常工作的。而現(xiàn)在一般通過遠程網(wǎng)絡，用以太網(wǎng)，因特網(wǎng)等或者是其他網(wǎng)絡媒介來對機場導航臺進行實時監(jiān)測和管理控制的，同時采用先進的計算機技術，測控技術以及網(wǎng)絡通訊技術來隨時監(jiān)測導航臺相關的信息。機場導航臺的監(jiān)控系統(tǒng)主要是由前端機場監(jiān)視設備，傳送信息設備，后端控制顯示設備（顯示器）來完成整個監(jiān)視系統(tǒng)的。在后端通過機場工作人員的不同分工來進一步細分為總控制臺和分控制臺來完成對導航臺的控制的，后端的顯示主要是通過光纖，電纜，網(wǎng)絡從導航臺的值班人員以及機場監(jiān)視器哪里傳入的。

2 集中監(jiān)控系統(tǒng)的簡介及其應用效果

集中監(jiān)控系統(tǒng)指的是在目前各種環(huán)境下，通過現(xiàn)在先進的3G網(wǎng)絡技術以及互聯(lián)網(wǎng)技術，開發(fā)出來的一種管理監(jiān)控的平臺。應用這種監(jiān)控平臺到機場導航臺的優(yōu)點是：可以實時對導航臺的一切進行監(jiān)視，可以在往后通過錄像回放，截屏等對以前導航臺發(fā)生的一切進行回視。這大大地節(jié)約了導航臺工作人員的工作量，提高了他們的工作效率，減少了各個監(jiān)控流程，更便于對導航臺進行監(jiān)控和管理。

以下是機場導航臺集中監(jiān)控系統(tǒng)的應用。

2.1 整體方案說明

該系統(tǒng)將為機場導航臺提供完全全天候的監(jiān)控實況，實現(xiàn)機場導航臺各個主要部分的錄像及其監(jiān)控。系統(tǒng)采用網(wǎng)絡傳輸，在機場地下布線，不影響機場的建設。其前端直接在機場導航臺附近各個地點安裝可旋轉監(jiān)視器，通過對各個角度的拍攝來對機場導航臺進行集中的和全方位的監(jiān)測。

2.2 前端設備

成像設備：紅外一體旋轉高清攝像機。

其攝像機的水平分辨率為彩色560～620，總體上可以更加清晰地看清每一點的圖像。其成像靈敏度為1lux，在夜間光線較弱時可以根據(jù)環(huán)境自動轉換其的成像靈敏度以達到最佳拍攝效果。

攝像機供電設備：220伏特的交流電供電電源，采用機場大頻率的電壓箱統(tǒng)分電壓。

電子快門和成像尺寸：可調節(jié)的自動電子快門，盡可能的獲取高清圖像。Ccd1/4'的成像尺寸，其視角較大，可監(jiān)測的區(qū)域較廣。

云臺：采用左右水平均可以旋轉的云臺，可以使攝像機獲得全方位的視角。

2.3 視屏傳輸系統(tǒng)

通過光端機讓監(jiān)視器的信號以光信號的方式傳輸。在導航臺的監(jiān)視器上連有光端機的發(fā)射機在來發(fā)射光信號，通過發(fā)射機來完成電信號和光信號之間的轉換，把轉換完成的光信號通過攝像機底部的光纖通信設備傳遞給導航臺的監(jiān)控平臺。導航臺的監(jiān)控平臺采用光接收機來進行接收，從而再把光信號還原為電信號，完成光電信號之間的轉換，再把電信號傳給導航臺的監(jiān)控平臺以及機場工作室來看到清晰地監(jiān)控畫面，且用這種方式同時集中地來監(jiān)控機場導航臺的各個部分。利用光端機主要是提高視屏傳輸?shù)膱D像質量及其速度，使其可以即時即刻的監(jiān)視機場的導航臺。（如圖1）

2.4 機場局域網(wǎng)絡

利用光端機傳輸?shù)男盘枺ㄟ^硬盤錄像來把監(jiān)控畫面及時地刻錄在機場導航臺的硬盤之中，來方便日后的重新觀看和調用錄像，并把所刻錄的監(jiān)控錄像上傳至機場實時監(jiān)控平臺的局域網(wǎng)上以供工作人員的查看。因此，在機場的監(jiān)控系統(tǒng)當中建立一個局域網(wǎng)絡就顯得至關重要。

2.5 終端顯示系統(tǒng)

顯示器：顯示器一般是用液晶，等離子等不同的顯示設備來構成的，鑒于機場導航臺監(jiān)視器較多情況下來說，一般直接利用計算機技術和機場的局域網(wǎng)絡來播放實時的監(jiān)控畫面。在眾多的顯示器需要統(tǒng)一管理的情況下，就不得不創(chuàng)建一個機場數(shù)字化的總PC機來控制各個顯示器正常的數(shù)據(jù)顯示。由一臺類似于服務器的總PC機來全面管理各個顯示設備，同時要空缺幾臺可以時刻查詢各個不同時段的監(jiān)控畫面的分PC機，并且以此來構建一個終端顯示系統(tǒng)網(wǎng)絡。

2.6 整體系統(tǒng)論述

綜上所述，以上各部分所構成為統(tǒng)一的機場導航臺監(jiān)控設備。通過前端設備，傳輸數(shù)據(jù)設備和機場局域網(wǎng)，以及終端系統(tǒng)來構成了最基礎的機場監(jiān)控系統(tǒng)，在目前的機場當中這種系統(tǒng)還處于試驗和測試階段，但是通過整體的構造來說，這種監(jiān)控系統(tǒng)十分適合于現(xiàn)代機場的維護和監(jiān)控，是未來機場建設中發(fā)展的重頭戲。

2.7 機場導航臺監(jiān)視系統(tǒng)保養(yǎng)及其維修

在機場監(jiān)視系統(tǒng)的長期使用過程中難免會出現(xiàn)故障，所以對于其保養(yǎng)也是一個重要問題。為此，我們必須確保前端設備的正常運轉以及監(jiān)視功能，刻錄回訪功能，顯示功能以及機場局域網(wǎng)的正常工作，還要確保圖像的及時誤差不超過20秒。所以在必要的時間內必須對機場導航臺監(jiān)控設備進行定期維護，派專人定期檢測，以確保其的正常工作。

3 遠程網(wǎng)絡監(jiān)控系統(tǒng)

3.1 導航設備中網(wǎng)絡監(jiān)控的概念

在機場的通信導航檢測中，采用成熟的計算機網(wǎng)絡科技對在不同地域的導航設備，雷達站以及其他監(jiān)控點來進行遠程的監(jiān)控和測試飛行器的航行參數(shù)，并及時發(fā)現(xiàn)故障及時處理。通過建立網(wǎng)絡監(jiān)控使導航臺的監(jiān)控變得自動化，現(xiàn)代化和無人化。測距機，全向信標和儀表著陸儀器是機場導航臺的主要導航設備，我們通常以數(shù)字化，自動化和網(wǎng)絡化的網(wǎng)絡監(jiān)控系統(tǒng)來完成對這些導航設備的監(jiān)控。

3.2 監(jiān)控系統(tǒng)的簡介

遠程監(jiān)控系統(tǒng)實際上是一種遠程網(wǎng)絡控制軟件，其的工作及機理是由一臺計算機通過遠程監(jiān)控系統(tǒng)去遠距離的控制另一臺電腦的技術。實際上把它應用在機場監(jiān)控系統(tǒng)中，就是指用機場總控制臺的計算機來控制各個導航臺的計算機的過程。通常情況下，我們所說的遠程指的是局域網(wǎng)中的遠程，而不是距離上的遠程。遠程監(jiān)控系統(tǒng)就是一款電腦軟件，它類似于木馬病毒可以控制遠程的局域網(wǎng)中的計算機來執(zhí)行一系列程序。

3.3 系統(tǒng)的設計目標

在進行導航臺的網(wǎng)絡監(jiān)控系統(tǒng)設計的同時，還要依照著遠程網(wǎng)絡監(jiān)控系統(tǒng)的特點來設計，主要是讓系統(tǒng)安全可靠，并降低系統(tǒng)的維護費用和設計成本來設計系統(tǒng)。

3.4 系統(tǒng)的幾個主要功能模塊

一般來說，整個系統(tǒng)的檢測基礎是系統(tǒng)檢測模塊，它主要用來協(xié)調各個系統(tǒng)模塊的工作：它來完成相關數(shù)據(jù)之間的圖像，信息等的傳送，完成對數(shù)據(jù)庫服務器中的網(wǎng)絡數(shù)據(jù)庫的更新，完成與各控制計算機之間的網(wǎng)絡通訊。通訊處理模塊：它用來收集現(xiàn)場的數(shù)據(jù)，并向監(jiān)控模塊轉發(fā)其收集的數(shù)據(jù)?，F(xiàn)場采集模塊：其主要分布于各個導航臺的監(jiān)測點，用其來完成圖像，信號，模擬量等的收集。信息發(fā)布模塊：這個模塊主要把收集的信息網(wǎng)絡化，并是這些信息以網(wǎng)頁的形式供讀者閱讀。

3.5 遠程網(wǎng)絡監(jiān)控系統(tǒng)的特色

首先其的特色是使用者依照實際情況來取舍各個應用模板，靈活配置適合的本身監(jiān)控的相關軟件及其系統(tǒng)；其次是，使用這個系統(tǒng)操作簡單，保密性較好，不容易使保存的數(shù)據(jù)丟失，最后這個系統(tǒng)實用性簡單，方便本系統(tǒng)及其它系統(tǒng)的二次開發(fā)。

3.6 本系統(tǒng)的硬件結構

本系統(tǒng)由一個中心臺來帶動多個端站臺。中心臺采用輪流詢問的方式發(fā)出詢問信號，機場導航臺的端站點接受信號后解碼，符合本端站臺發(fā)出的導航信號，中心臺接受信號的解碼并在顯示器銀屏上顯示端站臺監(jiān)控設備的工作狀態(tài)，然后向下一端點站臺發(fā)出詢問信號。

3.7 系統(tǒng)的基本功能

本系統(tǒng)會通過計算機對監(jiān)控資料的處理來判斷監(jiān)控的數(shù)據(jù)是否正常，如若發(fā)生異常狀況則可以自動發(fā)出相應的報警聲來讓機場工作人員知道導航臺及其設備存在故障。并且，本系統(tǒng)的基本功能是在一定的時間內可以對檢測到的所有數(shù)據(jù)進行存儲。

3.8 監(jiān)控系統(tǒng)的組成及其原理

導航臺設備監(jiān)控系統(tǒng)構由PC作為上位機和單片機作為下位機組成。監(jiān)控中心的PC機先通過網(wǎng)絡向串口服務器發(fā)送命令，于單片建立握手鏈接，或者是先通過GSM MODEM向GSM網(wǎng)絡上的目標GSM MODEM發(fā)送信息。再由其與單片機建立握手連接，當連接成功后，兩者就可以通過以太網(wǎng)上的虛擬串口以及GSM網(wǎng)絡上的SMS服務互傳數(shù)據(jù)。

監(jiān)控系統(tǒng)的硬件組成為：主體PC機，通訊器件，下位機，相關軟件系統(tǒng)，網(wǎng)絡傳輸器具，監(jiān)視器具，IP監(jiān)控器畫面處理器，切換器，分配器等遠程拓展器材。現(xiàn)在的計算機性能無論在處理速度上還是穩(wěn)定度上都達到了較好的水平，所以一般的PC機就可以替代。通訊器件分為兩種，分別為用于以太網(wǎng)的串口服務器和用于GSM網(wǎng)絡的調制解調器。專用網(wǎng)絡上的串口服務器選用有深圳埃網(wǎng)通訊技術開發(fā)有限公司生產的設備串口聯(lián)網(wǎng)服務器M2-1001S，它支持RS-232通訊接口，能夠滿足所有工業(yè)串口設備的應用及傳輸方式，使用高性能網(wǎng)絡處理器。完全勝任本系統(tǒng)。對于下位機的選擇來說的話，依據(jù)功能的需要下位機有以下幾個部分構成：led指示電路，信號采集電路，控制設備電路，cpu電路，電源及其串口接口電路。下位機的CPU采用STC89C52單片機來完成。

4 結語

綜上所述，通過對機場導航臺接口系統(tǒng)的改造設計來使機場在導航臺監(jiān)控系統(tǒng)的功能得到更加的完善，加快了我國機場現(xiàn)代化的建設步伐。在以上對導航臺監(jiān)控系統(tǒng)的改造當中，通過對導航臺的兩種改造方法，在具體實施之后一方面可以免去機場工作人員的繁瑣的工作任務，提高其工作效率。另一方面，改造后的導航臺監(jiān)控系統(tǒng)大大提高了機場現(xiàn)代化的建設要求，從側面保障了飛行員的生命安全，使飛行器可以及時與地面人員聯(lián)系，也維持了空中交通的秩序。即使在改造后的機場導航臺監(jiān)控系統(tǒng)中，可能還會存在某些不足的地方需要改進，對機場導航臺監(jiān)控系統(tǒng)的改造設計來說還有很長的路要走。所以研究和設計更新型的監(jiān)控系統(tǒng)及其設備在未來的機場建設當中，還是有重要的意義的。

參考文獻

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