浅析机场导航站集中监控系统的设计

刘新华

摘 要：本文设计了一种机场导航站集中监控系统，该系统可以实时监控导航站设备的运行情况以及测量设备周围的环境参数。

关键词：集中监控；轮询；数据采集

随着我国经济的飞速增长，航空业在近些年也得到了空前的发展，国内各大机场每天的航班起降次数也有非常显著的增加，这就给机场的安全可靠运行提出了更高的要求。机场导航站是机场安全运行的关键组成部分，通常情况下每个机场都需要很多个地面导航站为其服务。导航站通过无线传输技术，向空中飞行的飞机发送其所在位置、高度等等信息，以保证飞机能够安全飞行以及安全着陆。此外，导航站中的设备还配有备份动力系统以及空调系统等部件，这些部件工作时对于所处的环境有着一定的要求。譬如周围环境的温度、湿度、工作电压、工作电流等。传统的监测方式均是由工作人员对设备进行直接查看，这样不仅工作效率低，而且不能够实时掌握导航站设备运行的情况，一旦出现问题不能够及时进行解决，极大的影响着飞机的安全飞行。为了能够实现对导航站设备运行情况的实时监控，提高工作人员的工作效率，本文设计了一种机场导航站集中监控系统。下面就该系统的设计方案进行简要的描述。

1 系统设计思想

机场导航站集中监控系统的核心就是计算机，模块化设计是系统软、硬件结构设计的基本思想，同时系统还使用了多个传感器以及自动控制电路，通过LAN、E1、RS485实现导航站设备监测数据的远程传输，以及监测控制中心对导航站设备的远程控制。

2 系统所要监控的内容

机场导航站集中监控系统所需要监控的主要内容大致可以分为三大块：动力监控、环境监控以及报警监控。实施监控的主要方法为以下四种：a）遥测：监控中心可以控制系统所配置的多种传感器以及大量的监控设备来对所需要监控的数据进行远程采集。b）遥讯：监控中心通过该方式可以获得导航站设备的实际运行状态以及设备的原有参数。c）遥调：监控中心可以通过该方式对导航站设备的各种运行参数进行远距离调节。d）遥控：监控中心通过该方式对导航站设备进行远程控制。

3 系统总体设计

3.1 系统拓扑结构

本文所涉及的机场导航站集中监控系统主要由四大部分组成：监控中心客户端、数字视频与环境参数采集器（DVES）、分布式数据库应用服务器以及底层监控设备。在实际应用中，不同机场的规模以及所建设的导航站数量均有所不同，所以要想提高监控系统的适用性，就必须对系统组网以及灵活性进行优化设计。本文设计系统每个单元的连接方式可以用下图表示：

系统的一个监控单元就由一个DVES和与之相连的底层监控设备所组成，一个监控单元对应着监控一个导航站，但一个监控中心客户端却连接了多个控制单元，进而实现对多个导航站的监控。

3.2 系统组成

a）监控中心客户端：所谓监控中心客户端，实际上就是一个安装运行机场导航站集中监控系统的计算机，监控人员可以通过这个客户端获取所需要的监控信息，并对这些信息进行集中管理。而且，不同的监控中心客户端相互之间可以独立运行。监控人员可以在计算机中运行多个监控客户端，通过局域网或者Internet实现与监控现场DVES的连接，掌握底层监控设备运行过程中的任何数据。此外，系统还可以使用DCOM技术对系统的监控记录进行分布式保存，进一步完善监控系统数据库。

b）DVES：DVES在结构上可以分为两个部分：DVS以及串行数据接口卡。它是导航站监控系统中的重要组成部分，承担着监控数据采集的重要任务。

DVS数字视频服务器是使用Socket 完全封装传输控制协议的多线程服务器端，其主要作用就是对所采集到的视频数据进行处理并传输。DVS的开发过程会使用一些封装了必要数据处理以及传输接口方法的SDK开发包。串行数据接口卡是通过RS232与DVS实现连接的，它实质上适宜用可以即插即用的单片机系统。串行数据接口卡的结构可以用下表表示：

c）数据库应用服务器：机场导航站集中监控系统所采集的数据量与系统所底层连接的监控设备多少成正比例关系，所以对于具有众多监控设备的监控系统而言，分布式数据库是一种较好的数据存储结构。本文设计的系统就是使用了分布式数据存储技术，数据库与监控中心客户端直接的连接是通过DCOM接口来实现的，同时用户可以直接查看具体的交换过程。

以上对系统的设计理念、监控对象以及系统的总体结构进行了简要的介绍，机场导航站集中监控系统对于机场的安全运行有着非常重要的现实意义。今后，笔者将对系统的实际使用情况进行跟踪研究，以期进一步提高系统的运行性能及适用性。

[参考文献]

[1]俸志刚.机场信息管理系统设计及软件开发技术探讨：[学位论文].成都：电子科技大学，2001.

[2]许光全.基于DCOM的分布式应用系统的开发与研究：[学位论文].天津：天津大学，2004.