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摘 要：在现代机场的基础建设当中，对于机场导航台设备监控系统来说还是存在某些功能上的不足，所以对机场导航台监控系统的改造和设计就显得尤为重要。
关键词：机场导航台设备监控 集中监控系统的实施 远程网络监控
中图分类号：V37 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2013）04（b）-0007-02
目前，我国的各大机场几乎都配备了导航台及其相关的设施。然而，对于导航台的的监控系统来说，却只有某些大型机场完全具备了较高科技含量以及自动化程度较高的导航台的监控系统。而对于那些中小型的机场来说，对于导航台的监控唯有用机场的工作人员和导航台的值班人员通过电话来取得联系来得到相关设备的运行状况。这样来对机场导航台进行监控，不仅无法及时了解导航台各个设备的详细信息，而且还会因此无法在第一时间得到设备故障信息而延误航班，或者即使导航台整个系统的监控、调度和维护工作不能及时运作，又浪费人力以及时间和物力。所以，对于以上的状况来说，应该对机场导航台来进行自动化和科技化的重新改造设计显得至关重要。我们可以用集中监控系统来进行机场导航台的监控，同时也可以利用GSM网络或专线网络来集中对导航台监控设备进行控制，并且在导航台设备发生故障的时候可以通过远程网络系统来发送消息到相关工作人员的手机上。这两种改造设计导航台监控系统的方法目前在机场监控中已经得到了相应的应用和普及。
1 机场导航台设备监控系统的简介
何为导航台？导航台即是指在飞机飞行过程中来检测和确定飞机的飞行位置，并引导飞机按照原定的正确航线飞行的地面的基站或站台。导航台的工作原理是利用无线电来测定飞机飞行的距离，方向，航速等相关导航参量，并依此来为正在飞行的航班进行导航，以确保飞机飞行的正确航向。所谓的导航台监控系统就是指对机场导航台及其相关设备进行监控和故障检测的系统，这种系统对于确保导航台的正常工作来说十分重要。在一方面，对机场导航台进行监控不仅确保了导航系统的正常工作，同时也提高了机场的导航设备的准确性，在另一方面，对导航台进行监控也就意味着对正常飞行的航班进行空中交通指挥，来确保空中交通的秩序，也为飞行员以及乘客的生命负责。
对于导航台设备的监控来说是通过相关的监控系统来进行监控的。在过去，主要是机场的工作人员通过对导航台的值班人员打电话询问相关情况来监控导航台的正常工作的。而现在一般通过远程网络，用以太网，因特网等或者是其他网络媒介来对机场导航台进行实时监测和管理控制的，同时采用先进的计算机技术，测控技术以及网络通讯技术来随时监测导航台相关的信息。机场导航台的监控系统主要是由前端机场监视设备，传送信息设备，后端控制显示设备（显示器）来完成整个监视系统的。在后端通过机场工作人员的不同分工来进一步细分为总控制台和分控制台来完成对导航台的控制的，后端的显示主要是通过光纤，电缆，网络从导航台的值班人员以及机场监视器哪里传入的。
2 集中监控系统的简介及其应用效果
集中监控系统指的是在目前各种环境下，通过现在先进的3G网络技术以及互联网技术，开发出来的一种管理监控的平台。应用这种监控平台到机场导航台的优点是：可以实时对导航台的一切进行监视，可以在往后通过录像回放，截屏等对以前导航台发生的一切进行回视。这大大地节约了导航台工作人员的工作量，提高了他们的工作效率，减少了各个监控流程，更便于对导航台进行监控和管理。
以下是机场导航台集中监控系统的应用。
2.1 整体方案说明
该系统将为机场导航台提供完全全天候的监控实况，实现机场导航台各个主要部分的录像及其监控。系统采用网络传输，在机场地下布线，不影响机场的建设。其前端直接在机场导航台附近各个地点安装可旋转监视器，通过对各个角度的拍摄来对机场导航台进行集中的和全方位的监测。
2.2 前端设备
成像设备：红外一体旋转高清摄像机。
其摄像机的水平分辨率为彩色560～620，总体上可以更加清晰地看清每一点的图像。其成像灵敏度为1lux，在夜间光线较弱时可以根据环境自动转换其的成像灵敏度以达到最佳拍摄效果。
摄像机供电设备：220伏特的交流电供电电源，采用机场大频率的电压箱统分电压。
电子快门和成像尺寸：可调节的自动电子快门，尽可能的获取高清图像。Ccd1/4"的成像尺寸，其视角较大，可监测的区域较广。
云台：采用左右水平均可以旋转的云台，可以使摄像机获得全方位的视角。
2.3 视屏传输系统
通过光端机让监视器的信号以光信号的方式传输。在导航台的监视器上连有光端机的发射机在来发射光信号，通过发射机来完成电信号和光信号之间的转换，把转换完成的光信号通过摄像机底部的光纤通信设备传递给导航台的监控平台。导航台的监控平台采用光接收机来进行接收，从而再把光信号还原为电信号，完成光电信号之间的转换，再把电信号传给导航台的监控平台以及机场工作室来看到清晰地监控画面，且用这种方式同时集中地来监控机场导航台的各个部分。利用光端机主要是提高视屏传输的图像质量及其速度，使其可以即时即刻的监视机场的导航台。（如图1）
2.4 机场局域网络
利用光端机传输的信号，通过硬盘录像来把监控画面及时地刻录在机场导航台的硬盘之中，来方便日后的重新观看和调用录像，并把所刻录的监控录像上传至机场实时监控平台的局域网上以供工作人员的查看。因此，在机场的监控系统当中建立一个局域网络就显得至关重要。
2.5 终端显示系统
显示器：显示器一般是用液晶，等离子等不同的显示设备来构成的，鉴于机场导航台监视器较多情况下来说，一般直接利用计算机技术和机场的局域网络来播放实时的监控画面。在众多的显示器需要统一管理的情况下，就不得不创建一个机场数字化的总PC机来控制各个显示器正常的数据显示。由一台类似于服务器的总PC机来全面管理各个显示设备，同时要空缺几台可以时刻查询各个不同时段的监控画面的分PC机，并且以此来构建一个终端显示系统网络。
2.6 整体系统论述
综上所述，以上各部分所构成为统一的机场导航台监控设备。通过前端设备，传输数据设备和机场局域网，以及终端系统来构成了最基础的机场监控系统，在目前的机场当中这种系统还处于试验和测试阶段，但是通过整体的构造来说，这种监控系统十分适合于现代机场的维护和监控，是未来机场建设中发展的重头戏。
2.7 机场导航台监视系统保养及其维修
在机场监视系统的长期使用过程中难免会出现故障，所以对于其保养也是一个重要问题。为此，我们必须确保前端设备的正常运转以及监视功能，刻录回访功能，显示功能以及机场局域网的正常工作，还要确保图像的及时误差不超过20秒。所以在必要的时间内必须对机场导航台监控设备进行定期维护，派专人定期检测，以确保其的正常工作。
3 远程网络监控系统
3.1 导航设备中网络监控的概念
在机场的通信导航检测中，采用成熟的计算机网络科技对在不同地域的导航设备，雷达站以及其他监控点来进行远程的监控和测试飞行器的航行参数，并及时发现故障及时处理。通过建立网络监控使导航台的监控变得自动化，现代化和无人化。测距机，全向信标和仪表着陆仪器是机场导航台的主要导航设备，我们通常以数字化，自动化和网络化的网络监控系统来完成对这些导航设备的监控。
3.2 监控系统的简介
远程监控系统实际上是一种远程网络控制软件，其的工作及机理是由一台计算机通过远程监控系统去远距离的控制另一台电脑的技术。实际上把它应用在机场监控系统中，就是指用机场总控制台的计算机来控制各个导航台的计算机的过程。通常情况下，我们所说的远程指的是局域网中的远程，而不是距离上的远程。远程监控系统就是一款电脑软件，它类似于木马病毒可以控制远程的局域网中的计算机来执行一系列程序。
3.3 系统的设计目标
在进行导航台的网络监控系统设计的同时，还要依照着远程网络监控系统的特点来设计，主要是让系统安全可靠，并降低系统的维护费用和设计成本来设计系统。
3.4 系统的几个主要功能模块
一般来说，整个系统的检测基础是系统检测模块，它主要用来协调各个系统模块的工作：它来完成相关数据之间的图像，信息等的传送，完成对数据库服务器中的网络数据库的更新，完成与各控制计算机之间的网络通讯。通讯处理模块：它用来收集现场的数据，并向监控模块转发其收集的数据。现场采集模块：其主要分布于各个导航台的监测点，用其来完成图像，信号，模拟量等的收集。信息发布模块：这个模块主要把收集的信息网络化，并是这些信息以网页的形式供读者阅读。
3.5 远程网络监控系统的特色
首先其的特色是使用者依照实际情况来取舍各个应用模板，灵活配置适合的本身监控的相关软件及其系统；其次是，使用这个系统操作简单，保密性较好，不容易使保存的数据丢失，最后这个系统实用性简单，方便本系统及其它系统的二次开发。
3.6 本系统的硬件结构
本系统由一个中心台来带动多个端站台。中心台采用轮流询问的方式发出询问信号，机场导航台的端站点接受信号后解码，符合本端站台发出的导航信号，中心台接受信号的解码并在显示器银屏上显示端站台监控设备的工作状态，然后向下一端点站台发出询问信号。
3.7 系统的基本功能
本系统会通过计算机对监控资料的处理来判断监控的数据是否正常，如若发生异常状况则可以自动发出相应的报警声来让机场工作人员知道导航台及其设备存在故障。并且，本系统的基本功能是在一定的时间内可以对检测到的所有数据进行存储。
3.8 监控系统的组成及其原理
导航台设备监控系统构由PC作为上位机和单片机作为下位机组成。监控中心的PC机先通过网络向串口服务器发送命令，于单片建立握手链接，或者是先通过GSM MODEM向GSM网络上的目标GSM MODEM发送信息。再由其与单片机建立握手连接，当连接成功后，两者就可以通过以太网上的虚拟串口以及GSM网络上的SMS服务互传数据。
监控系统的硬件组成为：主体PC机，通讯器件，下位机，相关软件系统，网络传输器具，监视器具，IP监控器画面处理器，切换器，分配器等远程拓展器材。现在的计算机性能无论在处理速度上还是稳定度上都达到了较好的水平，所以一般的PC机就可以替代。通讯器件分为两种，分别为用于以太网的串口服务器和用于GSM网络的调制解调器。专用网络上的串口服务器选用有深圳埃网通讯技术开发有限公司生产的设备串口联网服务器M2-1001S，它支持RS-232通讯接口，能够满足所有工业串口设备的应用及传输方式，使用高性能网络处理器。完全胜任本系统。对于下位机的选择来说的话，依据功能的需要下位机有以下几个部分构成：led指示电路，信号采集电路，控制设备电路，cpu电路，电源及其串口接口电路。下位机的CPU采用STC89C52单片机来完成。
4 结语
综上所述，通过对机场导航台接口系统的改造设计来使机场在导航台监控系统的功能得到更加的完善，加快了我国机场现代化的建设步伐。在以上对导航台监控系统的改造当中，通过对导航台的两种改造方法，在具体实施之后一方面可以免去机场工作人员的繁琐的工作任务，提高其工作效率。另一方面，改造后的导航台监控系统大大提高了机场现代化的建设要求，从侧面保障了飞行员的生命安全，使飞行器可以及时与地面人员联系，也维持了空中交通的秩序。即使在改造后的机场导航台监控系统中，可能还会存在某些不足的地方需要改进，对机场导航台监控系统的改造设计来说还有很长的路要走。所以研究和设计更新型的监控系统及其设备在未来的机场建设当中，还是有重要的意义的。
参考文献
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