民航通信网在自动转报系统中的故障分析

关键词：民航通信网；自动转报系统；故障分析；维护问题

一、引言

民航通信网的主营业务基本包括三方面，分别是雷达、自动转报及地空通信，而自动转报服务的应用场景主要为机场与航管楼之间的信息传输，通过计算机与网络完成信号传送，有助于保障运输服务、气象服务、航空管理、机场服务等方面的工作内容。在科技的快速发展中，需要对自动转报系统进行及时更新，投入大量的高科技设备，从而保证机场的正常运作。

通过对自动转报系统的工作原理进行分析，从中了解其故障原因，以便制定合理的应对措施。同时对民航通信系统的维护问题与维护措施进行梳理，方便维护人员之间的经验交流与借鉴，有助于保障飞机能够安全飞行，从而使人民生命与国家财产得到有效保证。

二、民航通信网络业务监控系统的设计

（一）系统监控设计

在民航通信网络监控系统设计中，采用可视化工具进行软件编译，为系统结构设计提供组件。由于软件的数据库功能十分强大，可以实现系统应有程序的开发，从而使系统的储存需求得到满足。利用扩展组件与编辑器能够对程序进行有效编写。在设计监控系统时，可以从以下四部分展开，分别是日志、监控、帮助、数据模块等方面，而数据模块是为各种配置表提供数据；监控模块主要用于监控民航通信设备接收数据信号的情况；帮助模块能够展示系统功能和应用程序；日志模塊能够提供日志代码，记录通信端口的中断问题。

（二）模块功能设计

在对不同功能模块进行设计时，一定要确保系统可以对其进行集中监控，能够在第一时间获得全面而准确的数据信息，进而实现网络通信业务监管目标。在设计监控模块时，它属于系统的核心部分，需要直接反应民航通信网收发数据的实时情况。在设计模块的功能时，模块每秒都需要发送指令，使用控制事件的接收设备将民航通信网在自动转报系统中的故障分析数据返回，根据数据分析结果了解通信状态。按照数据显示结果及时掌握信号异常，并进行报警，在计算机终端进行记录。

在设计数据模块的配置时，一定要以系统能够正常运行为根基。模块会在工作后对数据进行初始化，使系统获得有用信息，同时还能为监控模块提供数据信息，如业务告警、参数配置等。日志模块是为了记录日志，其设计关键包括日志内容、干线端口、雷达信号、工作记录、数据编码等信息，方便用户随时查询。每隔20分钟，模块都会自动计算端口误码率，并将其传送到数据库储存。设计帮助模块时，要注意其操作功能，用户可以通过点击模块上面的工具栏，及时获得信息的详细数据。

三、民航通信网络业务监控系统的研究应用

（一）监控系统特点

民航通信网络业务的监控系统具有以下特点：第一，信息传递速度较快。第二，信息交互性更强。

通过模块化设计，能够充分展现系统的灵活性，增强系统的监控属性。采用监控系统能够集中监控机场的地面信息，并采用网络进行数据传输。将监控系统与民航通信业务互相匹配，有助于检测通信数据传输质量，提高对数据信息的管理，以便民航通信网能够顺利展开通信。监控系统和通信业务之间的信息交换，能够形成门禁系统，可以让通信业务更好地获得管理。

（二）监控系统应用

民航通信网运用系统监控业务时，一定要明确计算机端口的接收情况。

例如：监控系统收集完数据后，需要和计算机参数整合判断，从而进行正确检测。获得干线数据后，一定要截取错误数据，然后计算误码率，用日志模块记录数据，使用数据库储存数据。认真记载干线的回复时间，按照日志的回读中断时间，获得协议截取信息，根据错误编码判断干线的真实状态。利用监控系统界面的颜色显示，反映网络业务的状态，如：绿色表示正常、黄色表示误码、红色表示中断等。通过点击监控图标，进一步查看端口数据的接收与发送情况。

四、民航通信网转报服务器宕机故障的分析和处置

（一）自动转报系统工作机制

民航通信网主要分为语音网和数字网两部分，两张网的结构是一样的，但是彼此之间保持独立，互不干扰。按照网络结构可以分为三个层次，分别是接入层、汇聚层、核心层等。其中接入层主要是提供数据接入服务；汇聚层主要是管理、分配、汇聚接入数据；核心层主要是进行网络连接，辅助各部门的数据交换，能够展示路由器发射功能。三个层级之间采用口子型结构，每个节点都是由双路由器连接，并使用一条线路连接到核心机器。民航通信网络的结构都是一样的，每个站点都采取双路由器连接各站点落地设备与引接设备，并将其链接到汇聚设备。

（二）故障现象说明

技术工作人员发现自动转报服务器存在噪声大、硬盘指示灯异常、风扇转速快等故障现象后，应立即发出报警，采用故障信息报告流程，做好相应的准备工作。首先，维修人员应马上排查出现问题的软件，检查屏幕卡死现象，将其自动跳转到管理页面，发现只能移动鼠标，无法点击其他内容。维修人员应立即进入监控室，打开终端设备，查看转报数据没有自动播报，无法完成转换工作，系统没有弹出任何提示窗口，软件没有弹出警告窗口，硬件也没有弹出警告图标，在查找历史记录时，没有查到相关报文，提示弹窗已经断开服务器，维修人员不能及时通过监控系统评估本次故障原因，而且在操作过程中，服务器没有任何反应，维修人员只能通过重启设备启动服务器，切换到主服务器，从而使其能够正常工作。

（三）故障原因分析

从转报服务器故障情况来看，本次产生故障的主要原因可能为硬件与软件故障。当计算机的硬件和软件出现问题后，一定要应用日志模块排查，及时掌握问题形成的过程，直到全部了解并确定位置信息。维修人员在查看故障模块时，没有看到异常报警，因此本次事故原因或许与软件、硬件系统异常造成的。

为了深入了解问题原因，在检查服务器日志时，如果没有发现异常，说明软件没有出现问题。因此，维护人员在排查硬件时，一定要将计算机与存在问题的服务器端口相互连接，通过浏览器打开端口后，日志报告磁盘信息存在报警，并发现系统硬盘存在损坏，按照自动转报故障时间和服务器报警时间，可以确定系统的磁盘存在问题，导致转报系统发生故障。

当前，磁盘阵列卡核心技术之一就是高速RAIDCache 技术，RAID cache 技术拥有高速缓存功能，在上级应用输出数据书写指令后高速RAID Cache 技术会利用算法的优化使数据实现高速缓存。在数据缓存达到一定数量时磁盘阵列卡通过使所有数据写入高速缓存的方式进而到达批量数据记录的目的。从而有效提高了书写效率。

当数据进行读取时，磁盘数据找寻会显著增加数据读取时间。RAID Cache 运行途径是高速缓存，其优势是具有较快的读写速度，但是面对突然停电情况，容易使数据面临丢失风险。为了确保停电时，数据能够不丢失，磁盘阵列卡的电视设计能有效避免这种问题的发生。从设备检查结果可以得知外接式充电电池出现故障的概率较高。进一步进行检查可知服务器应用的电池材料为镍氢，磁盘阵列卡可以对电池电量进行检测，在电量降低到阈值规定数值时系统能够及时开启电池充电功能，一般情况下使用涓流充电方式。根据电池使用数据可知电池的使用时间一般为3 年，当电池到达使用寿命时，磁盘列阵卡的供电功能会停止，服务器的信息读取模式变为直通模式。

在这种情况之下，数据信息是通过直接读写实现的，而非是缓存。但是这种信息读取模式属于非正常读取模式，信息读写功能非常低，常常致使服务器产生假死问题。对实际数据进行分析后得知此次故障的原因是电池故障。

（四）应急处置与措施

对于本次转报服务器宕机故障而言，其根本问题在于电池问题，因此要对网络状态与电池模块进行定期检查，进行相关日志和数据的整理和分析；另外，计算机的告警数据产生和发出，主要是由信息交互异常产生的。

在日常维护期间，倘若通过机械排查没有任何效果时，需要以信息交互模块为出发点，对各部件的连接状态进行检测。最后，如果硬盘和阵列卡电池同时出现故障，第一步要对电池进行更换，第二步是重启服务器重启，在确保阵列卡处于正常运行状态后，才可对出现问题的硬盘进行更换。此时转报系统配置处于RAID1 模式，在一块硬盘能够维持系统正常运行的情况下，两块硬盘的数据会进行实时的镜像备份，所以，在日常维护中，技术工作人员要掌握其工作机制，深入分析其存在问题。

五、民航通信维护问题

（一）UPS蓄电池的维护问题

在民航通信中，UPS 蓄电池能够为各种设备的运行提供动力，如果出现问题，就会对运行与机场秩序产生影响。所以，维护人员要提高对UPS 蓄电池维护的重视度。然而，维护人员在UPS 蓄电池维护中往往存在一些不足，如：维护水平较低。UPS 蓄电池的内部构造比较精细，要具备一定的维护水平。然而维护人员的专业素质有高低之别，一些维护水平较差的人员会对维护质量产生影响，甚至损坏UPS 蓄电池，影响机场运行。

（二）静电防护设备的维护问题

在日常生活中，会经常遇到静电。民航通信由于运行的设备很多，也较为复杂，所以很容易产生静电。民航通信中很多设备都属于精密仪器，倘若出现静电，容易造成设备异常、数据混乱的问题。所以，在民航通信中会有防静电装置，通过消除静电，使设备得以正常运行。静电防护设备需要定期维护，这样才能保证其运行正常。

然而，在实际维护中也存在一些问题。虽然民航通信中有静电防护装备保护其运行，但是机场每天运行量巨大，会产生很多静电，如果处理不及时，就会超过防护装置的承载量，导致设备损坏。

（三）管理人员未能及时更换老化设备问题

维护人员在对设备进行维护时，采用的方法不正确，会影响飞行安全。同时，维护人员没有全面、及时地对老化零部件进行更换与检查，导致通信设备性能减弱，无法挥发有效作用，对设备正常工作具有负面影响。另外，民航通信网设备在维护之中，由于质检不合格，从而使设备在实际运行中出现问题，为飞机正常通行带来影响。

六、民航通信维护措施

（一）UPS蓄电池的维护措施

要想在机场设备运行中，确保UPS 蓄电池能够正常提供动能，就需要重视UPS 蓄电池有可能产生的问题，并采取相应措施解决，确保UPS 蓄电池能够正常供能，可以采取以下维护措施。使用放电检测方法，这是检查UPS 蓄电池能否正常运行的关键，也是最快捷、常用的方式，通过放电能够全面检测系UPS 蓄电池。UPS 蓄电池中储存了很多电能，本身具有较大容量，但在运行中不能超过其容量，避免影响其正常使用。所以，在维护期间，还需要加强对UPS 蓄电池容量的检查。同时，做好记录工作，为后续查验做准备。

（二）静电防护设备的维护措施

在民航通信期间，维护静电防护设备是一项重要工作，所以维护人员要提高重视度，提升自身的维护水平，确保各种设备能够正常运行，应做好以下几方面维护措施。社会各界提高了对民航通信的要求，所以民航通信技术得以快速发展，静电防护设备也要引入前沿技术，从而保证社会发展的诉求。要不断提升机场维护人员自身素质和专业能力，采用先进的技术手段进行相应的维护工作，保障维护结果，保证设备正常工作。也要对设备的维护工作制定有效、详细的规划，根据机场运行状态，合理地规划维护工作的开展时间，确保设备正常工作的前提下，按照计划对静电防护装置进行维护。

（三）加强设备管理、规范设备使用

将设备合格证、技术说明书、施工竣工图、试运转数据、使用说明书的资料进行妥善保管。按照设备维护情况，准备相应的备品备件，并定期对质量进行检查，保障其可以正常使用。加强对老化零部件的维护与保养，不能遗漏任何细节问题，保证对可能出现的故障隐患进行有效排查，并做好及时处理。同时做好防盗、防冻、防火、防鼠害、防虫等工作；指定专人保管不同等级、类别的器材，并保证成套设备的齐全程度。

（四）提高设备维护保养人员的专业素养

保证维护人员能够在操作流程上有章可循，在工作中采取奖惩制度，有助于增强维护人员积极性。在维护保养期间，一定要使用经过校准的工具与设备，不能随意拆卸内部零件、元件、导线。同时，还要做好设备防静电、漏电工作，避免电流过大导致受损。维护人员要按时检查设备运行情况，统计设备质量运行指标，分析可能引发设备工作异常的因素，采取有效措施避免故障发生。要注重培训和考核维护人员的日常工作和专业技能，以周期性考核和培养的方式来提升维护人员的专业能力。

（五）提高信息通报，确保飞行安全

当设备出现故障影響飞行安全时，一定要按照流程上报故障信息，包括设备名称、故障原因、开始时间、所属单位、报告人电话、修复时间，以及是否需要上级支持等。如果短时间内不能确认故障原因与修复时间，应及时上报可确定信息，等其他信息确定后，再补报一次，从而使飞行安全得到保障。

七、结束语

根据民航通信网业务监控需要对其监控系统进行设计，以通信网端口数据作为其业务状态的判断标准，如果发生中断问题则能够及时发出报警信号，并且记录在日志模块之中，由此可以为业务管理补充充足、有效的信息数据。监控系统可以增强民航通信网的业务管理能力，使民航飞行得到安全保障。通过对转报系统运行期间存在的故障进行分析，提出了相应的应急处理措施，有助于提高故障处置效率。通过对民航通信设备维护问题进行分析，提出了相应解决措施，可以为其维护保养工作起到参考作用。

作者单位：杨颢 云南机场集团有限责任公司丽江机场