民航机场弱电信息系统及相关技术探讨

2022-03-02赖伟

数字通信世界 2022年1期

赖伟

（成都双流国际机场股份有限公司，四川成都 610045）

在机场建设中会用到弱电信息系统相关技术，这对提升民航机场的安全高效运行有着重要促进作用，如何对系统进行开发，使之更好地满足机场需求，是有关部门需要思考和解决的问题[1]。因此，对民航机场弱电信息系统及相关技术进行研究具有重要意义。

1 民航机场弱电信息系统的作用

弱电信息系统是民航机场建设中需要重点关注的部分，其设计、建设质量的好坏，与机场能否正常运行有着直接联系。民航机场弱电信息系统的作用主要体现在：一是弱电信息系统作为总系统，包含了多个不同的子系统（如安防、火灾报警、联控系统等），每个部分都有着其作用和价值。例如火灾报警系统能够在发生火灾时第一时间报警，让有关人员了解到发生灾情的部位，并及时采取相应的应对策略，为机场的安全运营以及乘客的出行提供保障。二是弱电信息系统的应用，可以让机场人员了解到各部门的工作信息，提升日常工作效率。三是机场日常工作较为烦琐，利用信息系统可以代替人工进行作业，充分发挥弱电信息系统的自动化、智能化优势。四是随着我国民航的不断发展，未来势必与国际接轨，弱电信息系统的应用，可以提供有效的技术支持，为我国民航朝着国际化发展创造有利条件。

2 民航机场弱电系统分析

弱电信息系统对民航机场的稳定运行有着重要意义，为了更好满足当前民航机场的发展需求，在建设弱电信息系统时要将信息汇集、处理、储存等各方面因素考虑在内，设置集成操作系统。总系统要能够对各子系统进行把控，对机场基本数据起到维护作用。要保证弱电信息系统功能的多样性、全面性，将机场所有部分的正常运转都纳入其中（如安检、消防、通信等），并在实际应用中，对系统存在的不足进行调整和升级。弱电信息系统每天都要处理海量信息，要能够从中进行筛选，自动过滤无价值的数据，在升级了数据库之后，可以将收集到的信息妥善进行保存，可便于后续随时查询，为系统的完善提供可靠保障。目前，很多机场的时钟系统都采用网络时钟协议，达到各个系统和机场主时钟服务器之间同步的目标。NTP主要以IP和UDP协议为基础，采用了分布式的客户服务体系，对时钟的精确性提出了更高要求，并重新定义了本地时钟的估计差错。在民航机场日常运营中，时钟发挥着重要作用，但是从本质上看，时钟和其他运营系统之间的关联性并不密切。无论是广播系统、信息显示系统还是行李处理系统，都属于被动驱动，只有在接受到相应的指令之后才会运行，否则随时处于待命状态。当各系统在运行阶段没有出现故障时，甚至不需要人工参与，可实现自动化运转。

3 民航机场弱电信息系统的设计要点

3.1 民航弱电系统结构

完善的弱电信息系统需要具备以下子系统：地面信息系统、航显时钟系统、安防视频监控系统、泊位引导系统、综合布线系统、安检信息管理系统、公共广播系统、调度通信系统、火灾报警联控系统。此外，还要加强信息维护、资源调配、信息查询等模块的建立，让信息数据收集、查找工作能够顺利开展。如图1所示。

图1 民航弱电系统框图

3.2 地面信息系统

当前，我国各大机场不论是客运还是货运量都在不断增加，每天都会产生海量数据信息，如果依然沿用传统工作方式，或是通过人工来收集和分析数据，不仅无法保证工作质量，信息收集效率也难以得到提升。为了解决这一问题，地面信息系统需要建立功能多样的数据库，并具备能够同时处理海量数据。

3.3 航显时钟系统

该系统主要由航班信息显示单元和时钟单元组成，后者更为重要。在对这一模块进行设计时，需要引起技术人员的充分关注，为了保证航班起飞、落地时间的准确，从而更好安排后续航班的发出时间，可利用GPS矫正设备来确保时钟的准确性，要对民航机场内所有时间进行精确控制，严格把控误差。为了进一步提升数据传输的准确性，在时钟信息传递时，可利用到HUB接口，并通过设置中心级母钟、二级母钟等方式，在中心级母钟的时间矫正完毕之后，就能够通过接口自动将信息传递到下一级时钟，让航班时间更加精确。

3.4 安防系统

该系统主要功能是及时排查各种安全隐患，对货物、人员等进行检查，该模块主要包括监控、报警、门禁等系统，例如分散在机场各区域的摄像头、门禁传感器、安检系统等，可以对出入人员的身份、货物信息等进行检查，便于有关人员更直观掌握机场各部门发生的情况。在弱电信息系统中，要将所有监控系统的信息集中进行管理，对于重点区域，可实现24小时不间断监控。

3.5 泊位引导系统

该系统能够对航班运行的安全性提供可靠保障，主要包括数据库、监控系统、引导指示屏的设计和建设，既要保证不同区域运行的独立性，又要能够整体把控该系统。可以实现在系统中设定数据，从而对不同机型的飞机停靠进行智能指引，我国当前的飞机泊位引导技术，已经能够将飞机靠桥误差控制在20 cm以内，极大地保证了航班安全。

3.6 综合布线设计

为了提升布线设计的便捷性，可利用单模光纤将各信息点连接起来，而且在信息传输方面具有较强的稳定性，在远距离数据传输中有着良好表现，可以满足民航机场的使用需求。随着机场每日信息数量的增加，可以根据实际情况设置信息点的数量，在综合布线系统中可采用多网络拓扑结构，避免受到计算机站点位置变换带来的影响，能够为子网的建设创造良好条件。

3.7 安检信息系统

安检的主要作用在于检查乘客是否携带了违禁物品或危险品，为航班的安全起飞，以及其他乘客的安全提供保障。在系统设计和建设过程中，主要由管理、安检、布控等子单元构成，并且可以和监控、安防等系统结合起来，构成系统的监控网络。

3.8 公共广播系统

在弱电信息系统建设过程中，公共广播模块十分重要，是各航站楼之间信息交流的重要保障。在设计过程中，要将音频和公放联系起来，并对核心设备进行备份，避免网络故障引起的交流不畅。此外，还应使用通用的通信协议，将音频、公放等功能进行有效融合，还可设置多个备份系统。

3.9 调动通信系统

该系统由主机、远端、接口等各方面组成，可以实现机场之间不同部门的远距离信号交流和通信，当出现突发情况时，可利用通信系统传达命令。对于规模较大的机场，可以增加无线电传输的范围，确保信号覆盖范围无死角，保证通信的时效性。

3.10 火灾预警联控系统

该系统主要是预防火灾事故，可对烟雾浓度较高、温度异常、有报警按键的地区进行检测，一旦超过预先设计的标准，就会发出警报。在设计火灾预警联控模块时，确保照明、防火卷帘门、门禁、排烟等子系统都纳入其中，能够实时进行工作。

4 民航信息系统新技术发展方向

4.1 机场智慧化

智慧机场已成为机场发展的主方向之一，智慧发展不仅是提升行业安全发展质量和效益的重要推动力，也是实现多领域民航强国建设的必由之路。随着行业的推动和各种弱电技术的发展，许多数字信息化的新技术也应用于机场，推动了机场运营管理效率的提升。首都机场上线全资源智慧调度系统，对机场全域资源实施智能分配管理；深圳机场依托信息技术打造了智慧化的安全、服务、管理体系，推进机场整体数字转型；上海机场集团启动“数字孪生”机场研究，打造未来智慧发展标杆；长沙机场建设机场智慧数据中心，推动全域业务流程数字化，打造安全、运行、服务一张图；西安机场优化A-CDM建设，将临界延误和长时间延误分别降低了65%和39%，提高放行正常率6.49%，每年可降低碳排放2.46万吨；成都双流机场利用人脸识别技术打造了旅客智慧服务平台，以安检验证后旅客便捷通行为目标，建设开放共享的“一张脸走遍机场”服务系统，通过人脸识别技术优化现有流程，实现了人脸识别登机、智慧航显、中转注册等功能，大大提高了旅客出行效率。

4.2 节能技术

随着机场吞吐量的增加，增设服务器、信息存储设备已经是必然趋势，大部分机场工作人员对信息技术、互联网以及弱电信息系统的了解都不够深入，在实际工作中，部分设备的作用无法得到充分发挥也是普遍现象。因此在弱电信息系统建设的过程中，需要将该因素考虑在内，并进行节能设计。首先，可根据实际情况构建虚拟平台，实现设备资源的合理调配，一方面能够提升服务器的使用效率，在降低人力成本支出的同时，实现机场经济效益最大化；另一方面，能够让机场工作人员了解到设备的基本操作和使用方法，避免使用不当造成损坏。其次，对于民航机场的电力资源，也要做到节约，重点关注不常用电的区域，可利用节能灯或声控灯。在室内照明的设计方面，也可以使用均匀对光的方式。此外，在机场空调系统方面，可以利用自动化控制技术，根据室内外的温度情况合理调整空调功率，既保证了系统安全稳定运行，又可节省很大一笔能源费用，还减少了碳排放量，所以发展节能技术是非常必要的。

4.3 工作流技术

工作流技术的本质就是实现民航机场业务的自动化，可提前设定业务，让信息使用者之间的信息传递更加通畅。该技术的主要应用形式有以下几种：一是文件的形式，主要目的在于完成工作任务；二是消息的形式，主要能够实现邮件信息的传递；三是Web形式，能够将网络连接起来，可以加强网络和业务之间的联系。和其他技术相比，工作流技术有以下特点和优势：一是能够大大简化民航机场的业务流程，可通过分支、循环、并行等模式，将业务融合起来，对于用户而言，该技术能够将复杂的业务简单化，使工作处理效率得到大幅度提升。二是灵活性很强。工作流技术适用于任何网络服务业务中，且用户可进行自定义，在民航机场中，可提前拟定航班计划并交给上级部门进行审批，审批无误之后即可发布。

5 民航机场弱电系统管理及维护措施

5.1 完善弱电系统管理维护制度

想要让民航机场弱电系统能够更稳定的运行，就需要提升对管理和维护工作的重视度，从思想上正确意识到该工作的重要性和必要性。根据目前情况来看，应明确划分各部门工作职责，全面提升维护人员专业能力，转变思想观念，将安全责任意识、质量控制意识渗透到弱电系统维护管理中。制定可行维护计划，并如实记录每一次维护流程，当发现故障时，按照相应的要求进行处理和完善，将民航机场弱电系统工作落到实处。在大量的实践中积累工作经验，形成健全的维护体系，从而提升工作效率，为弱电系统的运行提供强有力的保障。

5.2 科学规范系统维护工作

随着民航机场业务数量的增长，以及各部分系统复杂程度的提升，系统维护工作面临着更大的难度。这就需要机场科学安排系统时间，选择专业素质过硬、工作经验丰富的管理维修人员，将各项工作落到实处。在运行维护之前，应根据系统和设备的实际情况，准备好需要更换的零部件，确保型号、尺寸等都符合要求。另外，还要考虑到电力负荷，重视接地设置、信息集成系统等重要设备的维护，使弱电系统更好地为民航机场业务活动的开展而服务。

5.3 提升管理维护人员素质

管理维护人员是弱电系统的运行维护工作的主要落实者，其专业水平的高低和工作质量有着直接联系。有关部门要定期开展专业技能方面的培训，让维护人员具备扎实的理论知识和丰富的实践能力，熟练掌握不同监测仪器的正确使用方法。民航机场弱电系统的管理部门还应重视维护人员职业道德的提升，在工作中秉持一丝不苟的工作态度，做到实事求是，一切都严格按照相应的要求和规范进行，不得随意操作，以免对系统正常运行造成破坏。