导航台站集中监控的实现

杨 鹏

(民航山西空管分局，山西 太原 030031)

0 引言

近年来飞行流量的增加，空管安全保障压力不断加大。导航、VHF等系统作为空管设备的重要组成部分，在飞行航路中扮演着至关重要的角色，其安全性显的尤为重要。导航、VHF等设备根据需要大多安装在远端台站，距离本场距离远、条件差，由于设备投产年代的技术局限，大多早期导航台站相互独立，不具备实时远程监控的能力，技术人员无法及时、准确的监控设备运行状态。这就给我们的台站监控管理工作提出了新的挑战；“无人值守、全面监控、精准掌握”成为更高的要求。

随着计算机技术、通信技术和网络信息技术的不断发展，远程监控作为一种技术手段已经越来越多的应用于民航各个领域，尤其是导航边远台站。通过远程监控技术，可以对空管设备进行集中监控，在远端可以实时掌握台站的设备运行状况，对发现的问题迅速做出反应。从而实现导航台站的无人值守和集中监控；有效提高工作效率的同时，确保了运行安全，提升导航设备的安全保障能力。

1 基本构成

太原机场所属北下滑台为老旧台站，于一九九五年投入运行；作为机场13号仪表着陆系统的重要组成部分其作用至关重要。多年的运行过程中，导航设备及其附属设备虽进行了更新，但无一完善的监控系统，依靠值班人员巡检完成对设备及运行环境的掌握，工作效率低，运行成本高。该台站主要包括NM7033仪表着陆系统和FSD-40 DME测距设备,虽然都具备远端控制系统，但传输线路为老旧的点对点实现传输，容易受到干扰且不稳定；运行过程中多次出现雷击、串扰的故障。台站不具备供电和环境监控，无法及时掌握运行环境变化状态。台站集中监控可以有效整合各设备远端控制系统，改善传输路径，增加供电、温湿度等环境监控，提供运行质量，满足相关规范和行业标准要求。

1.1 NM7033B控制系统

NM7033B遥控系统包括一个异步接收发射器/电话线接口、RC1241A、一个前面板RF1242A/B(B用于热备份配置)和一个副面板。遥控组件RC1240A/B，包括遥控单元RC1241A和遥控前面板RF1242A/B(B用于热备份配置)。RC1241A的电话线接口在标准串行数据格式与电话线信号间进行转换。这两种方式都是采用FSK调制解调方式(与CCITT2.1兼容)。遥控监视系统包括固定在主机柜里面的一个CPU板和几套收集数据的设备。RMS也构成操作接口，提供3个RS232接口和本地键盘/显示屏。主要完成 收集监测参数，产生系统预警，保存数据，设置告警门限和发射机参数， 控制本地键盘/显示屏。CI1210A板件作为主机柜和外部控制的接口，担负起连接各控制通路的桥梁作用(如图1)。

图1 NM7000B遥控控制

1.2 FSD-40 DME遥控控制

FSD-40 DME设备通过IRS RS-232通信接口与远端RCSU 远程监视控制单元连接，进行远端控制；并通过RCSU单元的PC端口连接至监控电脑，通过ADRACS-RC监控软件实现软件操作。

1.3 UPS监控

北下滑台采用艾默生5KVA UPS供电。该型号UPS配有SIC通信卡，可采用SNMP简单网络管理协议进行远程登陆，利用WEB浏览器，通过SIC卡提供的WEB服务器功能来监控智能设备。

1.4 环境监控

采用现市场上畅销的视频监控系统,分为室内和室外半球摄像，通过10M自适用以太网接口，实现全方位视频监控。温湿度采集系统通过485模块传回监控中心，利用温湿度采集软件平台进行监控。

2 业务配置

光纤传输，即以光导纤维为介质进行的数据、信号传输，不仅可用来传输模拟信号和数字信号，而且可以满足视频传输的需求。具有灵敏度高，不受电磁噪声干扰，耐高压、耐高温、耐腐蚀，高带宽，通讯量大衰减小等优点被广泛应用。以光纤传输为载体，运用脉冲编码调制(PCM)技术，采用PCM设备完成设备控制、UPS监控、环境监控等多种业务传输。

2.1 PCM

北下滑台选用银讯ZMUX-3300集中式PCM, 它是一款大容量电话光传输设备，基于光纤或E1链路，提供信令接口、数据接口等多种支路板卡接入及传输服务，从工作电源、光传输板、传输链路等方面都设有冗余备份功能，保障信号安全、可靠传输。同时具备运行软件监控功能，实时掌握运行状态。

2.2 业务定义

根据导航设备、UPS、环境监控等不同业务传输协议对PCM传输板卡进行定义，满足业务的传输需求(如图2)。

图2 业务配置

电话远端配置FXS,局端配置FXO;ILS配置RS232 异步传输标准接口；DME配置V.34，温湿度配置485，UPS及视频监控配置以太网端口。在ILS端口配置时，同时配置电脑监控V.34和遥控V.34，防止在光纤传输路链路出现故障时，启用原有的实现MODEM专线拨号传输，保障设备正常运行。遥控RS232的DB9除了连接收发地信号线之外，还要将握手信号短接。 视频监控选用10M传输端口，保证画面传输质量。

3 监控的实现

台站内(远端)采用主备PCM冷备方式，监控中心与远端台站采用两路光纤冗余链路，保证通信顺畅。供电采用艾默生开关48 V双电源，有条件的台站增加电池直流备份。为拓展以太网端口，兼顾到台站日后业务量增加需求，可增加以太网交换机，确保不同业务在同一局域网内工作。

台站远端，在安装过程中需要根据ILS设备不同通信协议端口的使用在机内和遥控单元的连接跳线完成设置。视频监控传输LAN口的选择应尽量保证带宽的容量，以满足传输的质量。如遇到UPS无法与PCM链路通信的情况时可以通过加装交换机完成协议转换，实现正常通信。台站局端的安装中应充分考虑各个端口转换问题，比如在温湿度传输中增加协议转化器将RS485转换为以太网端口，在PC主机中拓展串口。导航设备和环境监控系统软件的安装和分配应进行物理隔离，避免相互影响。改造中应注意线路标识的标注，业务板卡的冗余配备，传输走线合理等问题，以方便日后维护和业务的增加。

为了保证各监视系统正常传输，可对各监视业务进行梳理，根据业务性质及同属性双路备份的原则，将各监视业务进行划分，分别接入主备PCM,以保障监视的有效性。

图3 传输路由

4 集中监控的功能与优点

集中监控可以实现导航设备的监视和控制功能，完成对设备台站室内、室外工作环境的视频监视及回放，了解信号场地的变化情况；实时掌握机房内的温湿度数据及供电设备的运行状态，保障台站各系统的正常运行。具有以下优点：

1) 有利于设备维护单位全面掌握现场设备运行情况，加强对设备维护管理，降低设备故障率，有效提升导航设备的监控能力，确保设备安全运行。

2) 帮助设备维护人员及时发现故障隐患，准确定位，迅速排除。

3) 建设成本较低，易于实现，操作简洁方便。

4) 设备保障工作更为主动，可以有效减小运行成本，强化安全。

5) 拓展了台站管理手段，提高工作效率，促进新技术应用，提升空管设备保障能力。

5 结束语

导航台站集中监控是一个集合体，它涉及导航设备、通信、传输、供电、视频等专业技术，各子系统的有效整合监控有利设备保障和台站管理。文中所述北下滑为零零年前建造的老旧台站，在各机场导航台站中具有普遍性，它的集中监控改造成功可为其他老旧台站改造提供借鉴。随着民航对通信导航监视设备正常运行要求的不断提高，安全运行、高效保障、科学管理成为民航通导人的共同目标。希望本文对老旧台站集中监控改造的阐述说明，可以为民航通信导航设备的维护人员提供一些参考，文中不足之处给予指正。