通信导航设备集中监控系统分析及设计

张毓良

摘   要：文章在通信和导航设备监测的基础上，分析了通信和导航设备中央监控系统的功能要求，并提出了适应功能要求的总体设计方案。分析现有中国通信导航设备中央监控系统的一般功能和具体功能要求，提出各种通信导航中央监控系统的设计方法，以满足通信和导航的发展需求。

关键词：通信导航设备;集中监控;分析;设计

1    通信导航设备集中监控系统监控应用概述

1.1  监视和控制民航地区的通信、导航、雷达设备、设施运行状况

通信导航设备集中监控系统主要用于监测和控制明航地区的通信、导航设备、雷达设备的运行状况和室内空中交通管理设备。在当前使用的外围设备中，例如模拟设备和柴油发动机系统将可监控的参数数字化，然后向设备发送数字化参数和集成结构的组合并加倍使用数据收集卡来完成工作。组合和控制许多良好的数字参数，并将输出连接到系统的网络进行监控，对于具有数字接口的设备，数据直接发送到复接设备中，系统自身调用设备的功能来监视系统。这不仅提高了系统可靠性，还降低了建设成本并防止了重复劳动等行为。

1.2  对于机房环境的监视

该系统主要由视频监控系统实现，因为计算机房的体积小，实时要求不高。并且，将计算机房转移到机场的条件非常有限。因此，系统采用对图像实时性要求不高的电台线路进行图像数据的传送。通信导航设备集中监控系统，如公用电话交换网（Public Switched Telephone Network，PSTN），数字数据网（Digital Data Network，DDN），数字公务信道、光纤传输等，传输速率可分为9.6 k，19.2 k，2 M，10 M等，具体取决于10 M的数量。根据每个站的具体情况和监视系统的要求，可以使用不同的传输方法在监视中心和复用设备之间建立通信链路。集中监控软件系统可以分析存储的数据以维护诸如资产报告之类的信息，例如处理关于设备维护等的信息以及管理日常系统等。

1.3  周期性地对各台站进行轮巡

在通信方面，系统中心服务器定期通过轮巡方法使每个循环站可以获取有关每个设备状态的数据。同时，在中央服务器接收并分析数据之后，它存储设备每个状态的重要数据并分析系统的数据。同时，中央服务器将所有接收的数据发送到终端以更新显示器上的信息。该系统的目的是实现数字化、智能化、网络化、全球化和科学化管理。

2    通信导航设备集中监控系统的功能需求

2.1  总体功能

基于计算机技术和相关应用，建立了通信导航设备的中央监控系统。所有通信设备、导航设备和操作环境都是集中控制的。使用远程报警、远程测量和远程控制等技术测量和记录操作参数和设备维护信息，并且执行每个站的自动操作。

2.2  具体功能

为了满足通信和导航设备集中监控的要求，中央监控系统具有以下特点。

（1）在一般情况下，现有的监控系统将监控软件集成到中央监控系统中以节省设备资源。（2）备参数的集中监控，采集和仿真，需要视频监控、存储、回放、搜索和其他视频功能。（3）运行参数极限附近的设备自动分析和评估，及时报警，获取和显示记录设备的监控信息。（4）配置专家系统以进行自动的错误检测、分析和其他功能。如果发生错误，将及时显示错误和分析结果供员工使用。（5）报警系统配置为智能确定报警间隔。如果未确认报警信息，将连续发送报警。（6）通过TCP/IP协议建立中央监控网络，每个站通过光纤连接，进行数据交换和数据传输。导航通信设备不受影响，将正常运行。（7）卓越的可靠性、适应性和实时性，确保监控数据安全、可靠。（8）监控室有一个宽屏幕，可以直观、清晰地看到每个站点的监控信息。（9）监控软件定义和监控远程监控设备的参数。（10）维护和维修运行调度，向中央监控系统提供相关信息。（11）提供记忆功能。保存监控数据、设备运行参数等。（12）自我监控。它不仅监视通信和导航设备的操作参数，而且还执行监视的自己功能，并监视中央监视系统。（13）操作状态，数据加密和数据识别。（14）其他功能。

3    通信导航设备集中监控系统设计方案

3.1  通信导航集中监控系统软件设计

物理结构分析表明，导航和通信设备监控系统与树形拓扑结构有关。由监控中心提交运行过程并为下面的每个监控站点执行数据收集的中央监控系统。控制监控的配置简单实用，通信导航设备中央监控系统总体构成如图1所示。

3.2  工作原理设计

（1）在集中监控的情况下，通信和导航设备的操作参数被收集在数据采集系统板上，以数字化形式处理，并传输到复接设备。（2）将采样参数组合并传送到复接设备中进行处理。（3）通过网络的物理连接将输出参数和信号发送到公共监视器。（4）处理和分析监视信息，在服务器上显示评估结果。当控制设备时，操作员在主监控室的大屏幕上选择控制目标设备并输出控制命令。控制信号通过TCP/IP网络发送到与所选设备相对应的复接设备。复接设备将与控制任务相关联的命令发送到所选设备，双向通信用于设备警报。在间隔期间，主服务器定期请求设备监视信息以检查其状态。单击电路板上的设备，员工将在该设备上查看特定设备的操作参数，连接后，可以访问并控制它。如果特定设备出现问题，则会自动向主监视器发送警报消息，以提供有关设备位置和错误的明确信息。

3.3  通信程序及可靠性设计

可以通过程序读取和使用串行接口来监视程序条目。通信导航设备监控系统可以及时诊断信息，保证信息系统的安全。在有外部信号干扰的情况下，可以使用奇偶校验方法来消除干扰。系统还可以控制来自计算机的命令以确定命令是否正确。如果命令不正确或无法接收到响应信号，系统将自动切换通信线路以打开警报并提醒设备维护人员。例如，中国航空公司使用APIA（一款支持Win9x/NT/2000/XP的软件）功能和中央监控功能创建了一个特殊的专属线路检测系统。如果串口占用不理想的情况下，此功能允许重新配置线路控制系统。此外，该公司还提供适用于专有线检测系统的接口功能，可使用Windows操作系统监控和检测多任务流。由于主线程是串口和调制解调器设置的结合，因此，有助于确保智能终端传输并有效提高用户信息的安全性和稳定性。

3.4  通信数据库管理与专家系统设计

用于通信设备的导航和中央监控系统的系统软件包括3个方面：数据库编辑、知识数据库编辑和安全监控。使用大型数据库编辑和基于知识数据库编辑，中央监控系统可以执行分析和数据处理功能，以促进日常管理。通信导航设备的中央监控系统的操作需要处理数据，保持数据库的灵活性，可以保证各种通信信令设备的及时性，便于故障排除和处理。例如，中国南方航空公司使用的ILS3500监控设备具有相对广泛的监控系统和远程监控功能。专家系统安装在设备上，中央监控系统可以直接与专家系统通信。相关设备状态数据和远程监控数据立即发送到系统数据库编辑和知识库编辑中，以方便进行中央监控。这些南方通信和导航设备比其他传统监控系统更实用。

4    结语

本文基于计算机技术、通信技术和其他先进技术，构建了通信和导航设备的中央监控系统，并检测通信和通信设备的潜在风险和故障。为通信、导航设备和定期工作提供及时的导航、全面的支持和故障排除。通常，系统包括数字、智能、网络、全球和科学管理，项目开放且易于扩展，保证项目的每个环节的安全性，整个系统安全可靠。本文中描述的中央监视系统在监视广泛应用的导航设备方面起着重要作用。

[参考文献]

[1]耿晓剑.基于2.4G无线网络导航设备参数集中监控系统的设计与实现[J].工业控制计算机，2014（7）：159，161.

[2]李田英.計算机网络在空管设备集中监控系统中的应用[J].中国新通信，2017（2）：86-87.