北京区管新东进语音记录仪系统的应用浅析

2021-10-14叶倩文

中国科技纵横 2021年15期

关键词：管制员记录仪录音

叶倩文

（中国民用航空华北地区空中交通管理局，北京 100621）

0.引言

语音记录仪主要用于管制员语音通信记录，便于其在不安全事件发生后进行调查回放，可作为技术人员进行案例分析的重要手段。同时能与多种接口数据进行交互，提高语音信息的多方面应用。

1.新东进语音记录仪系统简介

新东进语音记录仪具有数据记录及查询、实时监听、同步回放、外部时钟同步、监控告警、转储和剪辑、统计分析等多方面功能。

新东进语音记录单元A机和B机互为主备，记录数据相同,分别有9个记录单元，每个记录单元有110通道。其中第1～6单元为施密德备用内话系统无线录音、有线录音和管制席位录音，第7单元为FREQUENTIS 3.1、7.1主用内话系统所有管制席位录音，第8单元为所有管制席位无线遥控盒录音，第9单元为FREQUENTIS 7.1主用内话系统无线录音和有线录音。每个机柜中的语音记录单元通过该机柜中的KVM共享器进行切换，均为双电源供电设备。Remote Control Interface（简称RCI）单元,主要用于系统交互的远端控制，为单电源供电设备。

1.1 系统工作原理和结构

外接音频信号经过语音通道板的前端处理，经A/D（或D/D）转换器将模拟信号（或数字信号）转换为PCM数字信号,经过DSP数字信号处理、压缩，变为录音文件，经CPU板直接存储到硬盘上。

系统的存储为循环使用硬盘的功能，当系统硬盘空间达到一定值（可以自行设定）的时候系统会自动删除最早的录音文件，单个服务器在最大配置通道容量情况下，数据记录存储确保大于31d，音频数据按照先进先出的方式，自动覆盖超过31d的音频数据，硬盘始终记录保存有31d数据[1]。系统结构框，如图1所示。

图1 系统结构框

1.2 相关参数配置

记录单元A/B主备机理论上录音内容一致，但实际中会有语音记录条数不一致的情况，需要合理设置相关参数。由于记录仪语音卡的硬件有差别导致对同一语音信号响应的灵敏度有差别，灵敏度较差时可能未检测到录音信号，为此需要适当调整灵敏度参数，设置电信号感应门限值。

录音启动方式分为压控和声控两种方式。压控方式为检测摘挂机电信号，启动语音记录。声控方式为检测传输线路中的语音信号，启动语音记录。普通电话在摘挂机时线路有电压变化，可采用压控方式启动录音；甚高频电台设备在通话过程中线路不产生电压变化，常采用声控方式，只要线路上检测到语音信号就启动录音。压控和声控主要区别在于检测的信号源不同，并且压控方式检测的远程摘挂机电信号强度会因传输距离远产生更大的误差，可能导致无法正常记录语音数据的情况。

从图2中可知，在所查询的时间段内FREQUENTIS 7.1内话系统中的132.1BH-A（通道号为955）与施密德备用内话系统中的132.1BH-B（通道号为1）录音内容完全一致，虽然是两套不同的内话系统，但录音输出电平设置更接近合理值，录音内容基本一致。在FREQUENTIS 7.1内话系统中，132.1BH-A（通道号为955）录音输出电平值设为-15dbm，而132.1BH-B（通道号为973）录音输出电平值设为-50dbm，后者的录音条数比前者少很多，因此，为了保证录音内容上的一致，应将相同频率的录音输出电平值设置为合理范围内的接近数值；如果录音中有太多的噪音，可适当提高内话系统中的录音输出电平值，如果有些录音不能完全被记录，可适当降低内话系统中的录音输出电平值。

图2 132.1频率新东进录音

2.与相关系统的接口数据交互应用

新东进语音记录仪系统与FREQUENTIS 3.1内话系统、FREQUENTIS 7.1内话系统、施密德备用内话系统、THALES自动化系统ASPB服务器、LES自动化系统DRF服务器以及管制员通话负荷系统相连。

2.1 与内话系统间的连接应用

2.1.1 相关硬件连接

3套内话系统的席位录音接口信号、无线板卡录音接口信号和有线板卡录音接口信号接入新东进记录仪配线架，并线端分别引接录音信号至记录单元主备机语音板卡通道端口。在监控终端输入通道号、通话日期、时间，可进行话音回放。

2.1.2 操作应用

无线频率录音信道在频率不被使用时，如果一直有长录音，可能是接收机收到周围的噪音干扰，在可控范围内排查接收机附近的干扰源。有线资源录音信道在热线不被使用时，如果一直有长录音，可能是电话未被正常挂机，需要确认挂机情况。

2018年10月23日，B6单元监控告警显示硬盘剩余9G。检查发现E盘20180602文件夹无法删除导致循环删除功能失效。解决方案：将文件夹改名为20180602-1后恢复正常，目前设置E盘空间小于100G执行删除，小于50G监控告警。

2019年11月26日，B6单元无法在监控查询录音，在本机上查询正常。检查后发现查询回放速度较慢，推测为硬盘读写问题。解决方案：将B6单元记录仪重新启动后连接软件，在监控端查询录音回放正常。

2020年4月10日，B3单元网络连接断开，检查为自动重启，引导区失效，断电重启后恢复。为了解决自动重启问题，尝试更换下层硬盘，此时软件无法重启，监控出现告警，换回原硬盘、断电重启、将上层硬盘放置下层，现象依旧。解决方案：推测磁盘阵列盒故障，拆机更换磁盘阵列盒，待硬盘同步完成后，恢复正常。

2.2 与自动化系统间的连接应用

2.2.1 同步回放的原理

记录仪系统与自动化系统同步回放时，不影响系统记录、监听、监视、查询和录音提取等操作。通过RCI技术，为新东进语音记录设备提供远端控制端口，实现语音交换系统席位与THALES、LES自动化系统的记录系统同步回放，同步信号由自动化系统的记录系统提供。系统交互连接，如图3所示。

图3 系统交互连接

RCI子系统安装配置完成后，用户通过远程控制端将控制命令发送到RCI子系统，实现对记录仪系统的数据查询、同步回放。RCI子系统接入远程控制端名称以及相关配置信息，用户可以添加新的远程控制信息，并可对已有的远程控制信息进行删除、修改。

当THALES自动化系统ASPB服务器需要调用语音数据进行回放时，通过网络RJ-45接口与交换机连接RCI服务器进行数据调用，通过RCI协议的控制编码来调用语音数据。

当LES自动化系统DRF服务器需要调用语音数据进行回放时，通过RS-232接口直接连接RCI服务器进行数据调用，通过RCI协议的控制编码来调用语音数据。

2.2.2 相关硬件连接

通过RCI1和RCI2的RJ45接口与THALES、LES自动化系统回放通道互联。通过在配线架上，将THALES ASPB回放通道和LES回放通道并联在一起，形成一路信号进入VCS内话系统，如图TB18-3,5（THALES回放通道），TB18-7,9（LES回放通道）并线所示，连VCS内话系统PHIF14-line3 TMA RPL。

2.2.3 操作应用

在自动化系统HMI中，输入所需回放的UTC日期、UTC时间、席位号和通道号等信息后，负责回放功能的ASPB/DRF服务器将与记录仪系统进行指令交互，随后在FREQUENTIS 3.1内话面板上点击TMA RPL按键，即可实现语音同步回放功能，便于管制员查看过往的管制操作和语音指令。在日常设备运行维护中，当出现无法进行同步回放时，可考虑重启ASPB/DRF服务器或者记录仪RCI单元。

2.3 与管制员通话负荷系统间的连接应用

管制员单位通话负荷监控分析系统采集管制员指挥语音数据和雷达综合航迹数据，根据管制指挥实际工作情况，建立席位管制员通话负荷指标和评价模型，通过对席位地空通话情况和指挥架次进行计算和统计，量化反映各类管制单元的工作负荷状况，进而帮助管制运行管理合理调配管制资源和管制员的工作时间，使航班流量与管制员工作负荷相平衡。系统可为管制运行工作提供量化、科学的辅助决策手段，有利于优化管制资源，减轻管制员的工作压力，保证飞行安全。新东进语音记录仪输出管制员指挥语音数据至通话负荷系统，如通话负荷系统分析统计语音数据异常，可检查RCI进程和设备运行状态。