一种空管远台监控的设计与实现

摘 要：根据空管的工作实际，提出一种模块化、功能化的远台监控方案，并以汕头牛岭导航台为例浅析了当前导航台远程监控的导航设备监控、温湿度监控，油机监控以及服务器端软件设计，为相关研究提供一种参考。

关键词：空管；远台；监控

引言

当前空管运行越来越依赖于远台建设，包括远端雷达站、远端发报台以及远端导航台等。随着远端设备的增多和丰富化，设备的大量运行维护也成为技术保障的一个不小的挑战。因此，行业内技术人员、专家学者也在对远台的运行维护解决方案进行研究和设计。本文基于民航汕头空管站的运行情况，在实际远台运行中提供一种可靠、合理的远台监控设计方案。

1 方案设计

1.1 数据采集

在实践中，我们需要对各个远台的设备进行数据采集。为了节省开发费用以及提高后续设备数据采集的便捷性，数据采集采用模块化设计。有别于传统的软件模块化设计，此处的模块化设计不仅仅是软件的模块化设计也是硬件的模块化设计。设计包括导航设备模块设计、雷达设备模块设计、甚高频模块设计、传输设备模块设计、供电安全模块设计以及温湿度模块设计。各个模块设计独立、采用一致的数据交互接口，这种设计可以在后续设备安装部署提供更多的便捷。

1.2 数据传输

由于远台的设备较为丰富，包括了导航设备机器、甚高频、传输设备、视频监控等，因此本文建议采用光纤作为主要传输手段，在实际工作中提高系统的传输速率。H3C/FA36设备作为主要传输设备在监控点采用光纤收发器，部署尾纤到主节点机房。另一方面，为了提高系统的稳定性，系统同时采用电台传输作为备用传输手段。电台需要现场安装全向天线，采用-7射频线。当然，中心台与电台的安装距离必须在20M以内，否则必须采用RS232-485的光电隔离器，避免感应电压对串口通信的影响。

1.3 数据存储与分析

数据从终端采集后将集中到中心主节点机房的服务器，也就是说，服务器与各个台站终端组成星形拓扑。在数据存储上，服务器端部署有相应的SQL Server服务器，SQL Server数据库在设计上考虑的主要有定时作业（用于数据的定时采集以及解析，甚至包括终端的设备告警触发的解析）、数据存储（包括历史数据存储、设备运行状态信息以及设备履历的自动生成，通过数据存储可以为后续的设备评估和设备状态分析提供数据支持。这对于通导设备评估和安全状态分析较为重要）、系统本身的状态记录以及日志的生成与查询。

2 方案的实现

由于导航台，雷达站、发报台等的具体设备不同，采用的监控方案也有所差异，本文以汕头牛岭导航台为例，简单介绍导航台的监控设计实现。其他台站的监控设计思路大同小异。

2.1 导航设备的监控

导航设备数据采集可以直接读取AWA-52D的串口、开关量信号以及MODEN信号；感应器/控制器信号是监控系统中关于机房环境（机房对环境有一定的要求）的信号。信号采集的形式基本是读取开关量信号。信号进入经过电路板的初级处理再进入开关量模块（7050D）作数据处理；电压采样信号采集的形式基本是读取电压数值送回电压机箱的电压检测器，然后把处理后的模拟量信号送入模拟量模块（7017）作数据处理（进行模数转换）。当然，在实际工作中AWA-VRB52D和LDB102设备的波特率要改成9600，（把NMP板的S1的6开关打到ON的位置。）对于DVOR4000和FSD45，X2-1.2（5.6）接设备遥控器将原遥控器接7000设备的两端，X2-3.4（7.8）接设备遥控口连接到原7000设备遥控器的接线端，MODEN板用主（下）MODEN，S5-1.2接通，S2-1.2.3.4接通直通要用1DO5，MODEN板用主（上）MODEN，S5-3.4接通，S2-5.6.7.8接通直通要用1DO7。

2.2 温湿度监控

温湿度的监控也是远台监控的重要组成部分，是机房运行环境监控的重要手段。系统对于温湿度监控采用SHT11作为传感器，通过单片机下位机的软件编程，将采集的数据通过UDP的方式传送到服务器端进行存储和处理。

下位机单片机采用C语言编写，具体实现代码如下：

对于温湿度传感器及其相关设置：

P1M1=0x00；//让P1.2为高阻输入模式作为AD使用

ADC_CONTR=1；//设置通道P1.2

ADC_CONTR=ADC_CONTR|0x20；//设置为210时钟周期转换一次

ADC_CONTR=ADC_CONTR|0x80；//打开ADC电源

delay（10）；

ADC_CONTR=ADC_CONTR|0x08；//启动AD转换

EA=0；

CT=wdbh_control（）；//启动温度检测

EA=1；

对于UDP传输及其相关设置：

while（）；a = receivepacket（re_data）；//读取数据包信息，返回协议类型（ip协议）

if（a == ETHTYPE_IP） //判断是否是ip協议包

{a = ip_process（）；

if（a == IP_UDP） //判断是否是udp协议包

{ for（a = 0； a < （receive_packet_length - 8）； a++）

{ printf（"%d"，DATA_REBUF[a]）； } break； }

2.3 电源油机监控

如上所述，电源监控也是运行环境监控的重要组成部分，此处主要讨论对油机的监控。当前空管大多数油机配备有主备模式，并且处于实时在线的状态，可以说油机是保障电源的关键之一。同样地，数据采集端利用单片机，并且扩展存储器。采集数据主要涉及三相电压、负载电流、频率和功率因素等。电压波形通过电压比较器整流成为方波，通过逻辑计算利用单片机的高速输入捕抓功能，测量相应的周期和相位差，从而计算相应的频率和功率因素。

2.4 服务器端设计

通过封装Ado类库访问网络数据库，服务器端的开发采用C#设计语言。数据库设计定义相关的设备履历表、设备状态表、设备分类表、设备告警表、设备维护表、设备参数表等多个表组。当然，对于不同的表，必须有相应的具体信息和权限管理，相关处理由于篇幅所限此处不赘述。作为一种实时监控手段，除了采集远台设备的相关数据外，服务器监控必须定时访问设备的相关信息，这需要SQL server启用相应的服务作业。在windows服务器上开启SQL Server Agent服务，并设置为自动。与此同时，在SQL server代理中创建新的作业插入Transact-SQL脚本，通过SQL 语言进行作业部署，创建新的执行计划完成设置。

3 结束语

本文介绍了空管远台监控的方案，并在实施过程中加以论述。通过对汕头牛岭导航台的实际监控部署提出一些建议和措施，为相关研究抛砖引玉。

参考文献

[1]虞敏，张为民，Horst Meier.分布式设备远程监控系统研究[J].计算机工程与应用，2009（5）.

[2]曾培彬.基于多线程的温湿度集中监控设计[J].计算机系统应用，2013（2）.

作者简介：洪晓佳（1989，12-），男，汉族，广东潮安人，本科学士，助理工程师，民航汕头空管站，研究方向：空管技术保障。