航空障碍灯远程监控系统探究

叶文龙 李斌

摘要：航空障碍灯能够为航空飞行器指明障碍物的实际高度，同时也是标识轮廓的警示灯具，在正常的运行状态下，障碍灯对于建筑安全、保障飞行都有着重要的意义。所以，本文针对航空障碍灯远程监控系统进行分析，这样才能够对其有更为透彻的了解，这样才能够避免因为障碍灯的问题，导致建筑安全以及飞行安全面临威胁。

关键词：航空;障碍灯;远程监控

中图分类号：TP277文献标识码：A文章編号：1672-9129（2018）06-0070-02

Research on Remote Monitoring System of Aviation Obstacle Lights

YE Wenlong*， LI Bin

（Sichuan Hemeng Aviation Technology Co.， Ltd. Sichuan Chengdu， 610000， China）

Abstract： The aviation obstacle light can indicate the actual height of the obstacle for the aviation aircraft， and it is also the warning light for identifying the contour. Under normal operating conditions， the obstacle light has important significance for building safety and ensuring flight. Therefore， this paper analyzes the remote monitoring system of aviation obstacle lights so that it can have a more thorough understanding of it， so as to avoid the threat of building safety and flight safety due to the problem of obstacle lights.

Keywords： aviation; obstacle light; remote monitoring

引用：叶文龙， 李斌. 航空障碍灯远程监控系统探究[J]. 数码设计， 2018， 7（6）： 70-70.

Cite：YE Wenlong， LI Bin. Research on Remote Monitoring System of Aviation Obstacle Lights[J]. Peak Data Science， 2018， 7（6）： 70-70.

引言

航空障碍灯，主要是针对航空飞行器起到一定的警示作用。国际民航组织、民航总局以及建设部等，都会对障碍灯有明确的设置规定。因为障碍灯设置主要是为了保护建筑的安全、确保航空飞行的安全性，所以，首先就应该让障碍灯能够处于持续性的工作状态之下，以便在发生故障的时候，能够方便维修。

1  航空障碍灯监控系统的需求分析

1.1  需求特点

第一，实时。航空障碍灯本身属于障碍照明领域，对于无故障的运行有着较高的要求。为了确保障碍灯能够正常的运行，就需要对故障的察觉以及报警有着较高的实时性。第二，远程。因为航空障碍灯主要是分布在高层建筑的高端，或者是偏远地区的通讯塔、输电塔等构筑物之上，因为现场缺少监测条件，监控对于远程也有着一定的要求，就需要在缺乏现场监控的时候，能够利用远程监控的方式，满足实时的需求。第三，无线。考虑到现场设施带来的制约，通过无线的方式就可以满足信号的远程传统。第四，集中。因为障碍灯本身属于专业性较强的领域，一旦出现故障，就只有让监测人员采取相对应的措施，但是根本的维修还是需要专业的人员进行。所以，服务技术人员在获取现场故障信息，并且及时针对远程故障做出知道，这样就可以满足分布式故障点的集中监控处理。第五，自动。作为服务方，需要考虑现场的用户需求，在快速排除故障的同时，还能够帮助用户从信息传递投入以及故障监测之中解脱出来，这样就能够节约人力与物力，同时也可以满足对用户的自动化监控。第六，预警。除开终极故障预警之外，还需要在监控系统之中针对潜在的故障设置预警，甚至是进行状态的监测，这样就可以让服务方提前获取相应的信息，从而采取干预的措施来避免故障，这样就可以跳出被动应对故障的局面，同时还可以掌握更多的故障信息，从而拥有更多的规划时间^[1]。第七，系统对实时状态的监管。7*24小时内通过灯具PLC数据采集检测判断灯具的运行状态，并且对各种数据进行记录上传，并针对于项目区域设备进行故障短信通知相关负责人，然后做好统计维护，并且进行更换申报。第八，（ADLS）系统应支持3D地图技术：能实现3D地图上的动态标记，为支持3D地图建模导入3DS文件，将实时传感器数据与3D对象互联，并对3D＼2D建模数据进行经纬度定位和海拔高度的标识，实现助航灯具相关信息参数的实时数据并能实现旋转、动画、3D＼2D技术切换，移动地图时，地图上绑定的控件也自动移动而实现如颜色，闪烁频率等动态标记。同时还应该支持联网透传技术、报警方式多样化技术以及可选的语音/音频功能，最终满足实际的需求。

1.2  设计原则

第一，可靠性。整个系统需要完成故障的监控任务，这样才能确保系统本身的可靠性，降低系统的故障出现概率，一旦发生故障，就需要瞬时响应机制。针对重要的系统环节，可以选择冗余措施，即远程通讯措施和下位机故障自行修复措施，可以满足远程监控的需求，利用双通道自动切换为通讯方案。能够为系统自身配备故障的检查环节，自带重启通讯修复功能，这样就可以针对通讯线路以及硬件电路做好定期的跟踪。针对数据，也可以选择软件滤波的方式以及多种校验，这样也可以满足数据本身的检测准确性。另外，在选择器件的时候，最好能够选择质量稳定、性能良好的核心器件。

第二，抗扰性。考虑到系统运行环境处于户外环境下，周边的情况非常复杂，再加上周边电气设备较多，就可能会有电磁干扰的情况出现。考虑到部分现场环境相对恶劣，电厂脱硫烟囱会存在一定的烟尘污染、化工侵蚀，部分项目处于沿海地区，在自然环境之中存在大量的水分与盐雾，所以，在现场硬件设备选择的时候，就需要对这一部分特点进行分析与考虑，尽可能选择防护性能良好、工业等级高、抗干扰能力强的方案，这样才可以全面多样化的采取系统硬件抗干扰措施，从而对复杂的工业运行环境加以抗衡，这也是系统可靠性得以保障的需求^[2]。

第三，实时性。在监控航空障碍灯故障的时候，实时性是一个重要的需求，在第一时间监测到故障信号，并且将相对应的信息直接传递给责任人与相关方，这样就可以提升维修效率，增加系统本身的可靠性，以及实现客户的满意度。在预警显示、状态信息同步、需求监控索求、报警电话＼短信通知等方面，都可以满足实时性的要求。

2  航空障碍灯远程分布式故障监控系统的实现

想要满足障碍灯远程的分布式故障监控，就需要通过诸多环节，其中最终关键的就是采集与转换现场信号，同时实现数据的无线远程传送。

2.1  采集现场端信号

监测点信号，也就是现场被传送到监控中心，并且还会经过节点与变换。针对信号的采送过程，以灯罩的温度为例进行分析。一般来说，其温度<35℃，并且温度传感器测到对应的mA电流信号，通过信号的处理电路放大与标定等调理之后，在经过C8051F040的AD转换，就可以获取数字信号。在这一数字信号之前，下位机添加监测点位置的ID之后，利用CAN总线直接送给上位机。同时，上位机之中存储了相关的信号，这样就可以应对正常范围以及故障阈值的对照表。针对正常值信号，一般都不会主动传输到监控中心^[3]。

当灯罩温度<50℃，≥35℃，上位机识别出来，进而转换得到的信号就会达到故障的预警值，通过信号现场ID与时间信息的加载，就可以组成TCP报文，然后通过4G就可以直接传送到监控中心。如果灯罩之中的温度≥50℃，并且信号也达到一级故障报警值，上位机在进行ID和时间加载之后，通过GSM短信，就可以直接想着监控中心以及相关人员报警^[4]。

2.2  信號远程传送

基于现场上位机针对监控中心的通信，针对信号远程传送进行具体的分析。

如，针对GSM模式，在GSM模式之下，系统就可以利用GSM网络，通过短信传输现场段以及监控端之间的数据。在现场段，可以选择在GF-2008AW之中进行监控端TC39i的预设，并且制定人员手机的SIM卡号，在需要的时候进行拨号发信。通过GSM短信来发送，使用AT命令集来进行操作，其中的AT+CSCA主要是在短信服务中心地址中设置;AT+CMGW利用写短信的方式来进行存储; AT+CMGS则是发送信息^[5]。

将GPRS与GSM通信方式相互的结合起来，就可以按照不同模式的实际特点，从而满足不同的监控需求，同时，也可以满足冗余的通信方案，直接符合工作的实际要求。

3  结束语

总而言之，随着时代的不断发展，针对航空障碍灯远程监控系统，就需要作出一系列的分析，这样才能够找准实现的方案，因此，本文首先分析了航空障碍灯现有监控方式的局限性，在研究障碍灯及其故障的特点，总结监控系统的需求、目标功能和设计原则后，提出了对现场分布式故障点信号进行采集处理，并依托本地下行窄带通信无线网络，将远程数据传输到本地集中控制柜，由集中控制柜发回后台系统中心，进行集中监测和作进一步分析决策的设计方案。然后，从具体功能切入对监控系统进行了整体设计，希望通过这样的方式能够从根本上确保了PLC系统在工业及复杂的电力环境下的可靠性。

参考文献：

[1]      王笑笑，马春力，董仕长，程祥，邢浩杰，曲立杰.航空障碍灯新型供电系统的设计与研究[J].佳木斯大学学报（自然科学版），2017（06）：910-913.

[2]      杨恒山，杨彤，高嵩.浙江国际影视中心航空障碍灯的设计[J].现代建筑电气，2013（11）：83-85.

[3]      蔡超，刘刚.航空障碍灯安全性初步分析[J].照明工程学报，2013（01）：89-92.

[4]      李翔，刘轶.基于B/S架构的航空发动机试验远程监控系统的设计与开发[J].机械与电子，2013（09）：57-59.

[5]      陈振坤.民用航空器基于案例推理的故障诊断系统设计[D].上海交通大学，2011.

[6]      《美国障碍物标记和障碍灯咨询通告的分析借鉴》.