导航无线监控系统升级改造可行性报告

刘大伟

摘 要：分布设计导航设备无线集中测量控制。机场测控中心设备和场外5套无线测控终端设备，其测控范围为场外5套，东、西远台（NDB、MB机），东、西近台（NDB、MB机）和航线台。测控系统无线电台对场内外导航台设备（场内航向下滑4套，场外东西远近台5套）集中管理、测量、控制和识别信号的监听及导航台室内市电、UPS电源、空调、温度和进入报警的检测和控制。

关键词：洛阳机场；无线监控系统；终端设备；无线传输

中图分类号：TP277.2 文献标识码：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2016.08.037

目前，洛阳机场导航台站利用洛阳迅捷电子公司的CC-2000F测控系统对洛阳机场外围导航台实现远程控制与管理。该系统于2002年首次以新技术的形式在洛阳机场投放使用。到2008年，曾经升级改造过一次，但改造仅限于更换电台、频率等。现阶段，导航台站采用400 MHz的无线电电台通信，存在着天气变化、台站周围环境变化、通信成功率低等诸多不稳定因素。笔者使用测控系统近8年，积累了较为丰富的实践经验。结合自身对导航设备运行维护规范的了解和无线通信新技术的学习，为了提升监控效率、保证飞行安全，笔者提出对导航台及周边环境的监控系统进行升级改造。

1 系统设计概述

系统设计分为硬件和软件部分。硬件包括360°全景网络摄像机、硬盘录像机、232接口数模转换、数据采集卡、DTU等设备，组网迅速、灵活，成本低，网络覆盖范围广；在性价比上，方案遵循实用的原则，以求达到最大的技术性价比。

根据画面实时需求，10个导航台可以规划20路图像集中监视。场内5个导航台规划10路（导航台室内安装一台固定摄像机、室外装一台全方位变焦摄像机）图像信号，在本地用硬盘录像监视、存储的同时通过光端机和光缆传送到监控中心；场外东、西近台的4路图像信号在本地用硬盘录像监视、存储的同时通过无线AP经过下滑台光端机和光缆传送到监控中心；场外东、西远台和航线台的6路图像信号在本地用硬盘录像监视、存储的同时通过3G视频服务器和网络传送到监控中心，完成图像集中监控。监控中心可以安装一个多功能控制台，集中监控图像和10个导航设备及进入报警、市电和空调等其他数据信息。当导航设备或环境出现异常情况时，测控终端通过无线通信模块将告警信息传送到监控中心，并实现系统的统计打印、自动报表生成、报警显示和图像集中监视和存储功能。

2 改造后的设备组成

主测控机在机场值班室内，配置CC-2000F型计算机无线测控主机1套、视频监控主机1套。同时，可以配置2台计算机、LED显示器、交换机等设备。系统采用WindowsXP或Windows7环境。主测控机主要具有以下几种功能：①可以对各个导航台的任意一台导航设备进行遥控、监控操作；②可以设定定时巡测周期，自动巡测所有终端，实时将导航台导航设备的运行状态和参数显示在显示器上；③可以根据人工指令随时控制各台站内运行的主设备、备用设备等；④通过主测控机可以看到各台站和机房的图像信号；⑤可以随时接收、处理终端上报的各种告警信息，比如功率过太、电压过低等，并对值班人员进行显示画面、告警提示和本地台上用警笛提示，同时将告警信息自动存入告警数据库；⑥可以最大限度地显示设备工作运行参数，真实地模拟导航设备面板信息；⑦可以根据实际需要记录各种设备参数告警信息、人员进出数据，比如设打印项，供设备维护人员对导航台导航设备及系统运行进行分析和调整。

测控终端机需配置11路模拟量输入、24路DI输入（状态）和20路DO输出（开关）。终端机预留有RS-485接口，可用于与具有串行接口RS-485/232的导航设备和传感器连接。所有输入口全部采用光电隔离，所有输出口全部采用继电器隔离。其中，I/O输出口全部采用机外继电器二次隔离。为了提高可靠性，模拟量输入口采用0～5 V信号，可与各种导航设备接口匹配。

3 改造后的系统配置

监控中心的主要设备有无风扇工控主机2台、彩色显示器1台、工业彩色监视器4台和工作台1套；终端部分的主要设备有测控终端4套，无线网桥6台，3G视频服务器2台，接口驱动、传感器等设备。

结合远程数据传输的特点，在产品的稳定性、可靠性、安全性以及供电系统等方面进行了精心的设计。3G模块是本次升级改造的核心。因为它利用现在先进的数据通讯网络将终端设备与DTU设备连接，实现双向全透明传输。GPRS网络传输速度的快慢取决于移动运营商的网络设置，DTU上电自动拨号上网，一直在线、断线自动重拨。按照接收和发送数据包的数量来收取费用，没有数据流量时，不收取费用。DTU采用标准的RS-232、RS-485、TTL接口和通用开关量I/O接口，只需与用户设备连接、插入SIM卡、接上电源，即可正常工作，组网简单，不依赖于运营商交换中心的数据接口设备。中心端提供标准的DEMO版本，或根据使用者的需求提供集成平台，或提供DLL供用户开发自己的专用业务平台，可根据需要提供完整的解决方案。

4 改造后的优点

改造后，系统主要具有以下三个优点：①加强了视频监控，可以更清晰、更直观地对设备进行维护管理，增加了导航台的安防手段，提高了工作效率；②改用GPRS网络传输提高传输效率，实现了对导航台设备的实时控制；③增加温度、空调、UPS电源和进入告警的监控点，更全面、更直观地对设备机房环境和设备运行情况进行控制，且升级改造后的该套系统可以成为一个平台，在后期的使用维护中，可以根据自己的习惯灵活运用。

5 总结

总之，随着通信技术的进一步发展，我们对导航台设备的无线监控和无线控制会变得越来越方便。

参考文献

[1]宋磊，黄祥林.视频监控系统概述[J].测控技术，2003（15）.

[2]周鹏.机场导航设备监控系统设计[D].青岛：中国海洋大学，2011.

〔编辑：刘晓芳〕