民航空管設備集中監控系統運行現狀分析

摘 要：本文對民航空管設備的運行現狀進行分析，并針對RTU系統技術特點、接入方式以及具體應用情況進行研究，旨在通過對空管設備的集中監控，節省更多的信息資源，在科學管理的基礎上促進信息共享，提高空管設備的運行質量與效率。

關鍵詞：空管設備；集中管理；監控系統

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.13.135

0 引言

隨著我國民航事業的不斷發展，監測、導航、通訊、氣象等空管設備不斷更新，新型設備與技術得以廣泛應用，空管設備在空中交通管制中的地位也得到顯著提升。為了確保空管工作質量應積極利用集中監控系統對空管設備進行檢測，通過現代化管理維護飛行安全，提高經濟效益。

1 民航空管設備運行現狀

空管設備質量將對飛行安全、經濟效益、服務質量產生直接影響，但目前民航空管設備在實際運行中仍存在些許不足，運行現狀不容樂觀，具體如下。

（1）設備監控類型較為單一。現階段，大部分空管系統具有數據遠程傳輸功能，但在數據監控、監控類型上存在單一問題，導致設備故障報警不及時、信息不明確，對設備工作現場實施的環境監控、門禁監控、供電監控等系統在運行中的實效性較低。

（2）設備管理與維護量大。對于同一個民航來說，具有多種多樣的空管設備，其共同保障機場的正常運行，但在設備管理與維護上卻存在較大不同，需要相關人員對各類設備的工作性能、參數等進行了解，在無形中加大了管理與維護人員的工作量。

（3）空管設備越發復雜多樣。我國民航經過幾十年的經濟發展與技術革新，自主研發了一系列精密的航空儀器與設備，在空管設備的使用上也與新技術、新工藝充分結合，設備越來越先進、精密，隨之而來的是設備管理難度增加，傳統單一的設備巡檢與故障排查方法已經很難滿足當前工作需求，影響了新型空管設備作用的發揮。

（4）設備維修期較長。現階段，通過每日定期空管設備巡查工作能夠及時準確的發現設備中存在的故障與問題，但需要專業人員到達現場進行故障診斷，再返回準備相應配件到場更換，在維修期間設備應停機待修，且維修期較長，在無形中造成了大量人力、物力資源浪費[1]。

2 民航空管設備集中監控中RTU系統的設計與應用

RTU是遠程測控終端的簡稱，屬于當前空管設備集中監控中具有代表性的技術之一，具有數據存儲、現實、協議轉換、數據采集、通信傳輸等多項功能，在民航空管設備中得到廣泛應用。

2.1 RTU設備特點

通過RS232異步串行端口與民航管樓中心連接，加強設備配置管理，與本地監控終端連接起來實現本地監控；通過設備配置對多臺設備的運行情況進行監控；支持以太網、ADSL、CDMA、GPRS等多種傳輸方式，與現場智能設備相連接，提供RS232、RS422、網絡通信，借助設備配置軟件即可完成設備互換與延伸；硬件設備RTU系統結構較為簡單，可更換，與空管設備相連接，具有良好的運行程序，通信數據相互獨立，運行過程安全可靠。

2.2 設備數據接入方式

在空管設備中，雷達設備采用RS232同步接口、網絡LAN接口接入；導航設備以各個導航臺中的通信運營服務情況為準，采用GPRS無線網絡、Internet通信、PSTN/Modem等方式完成遠程監控數據收集；通信設備采用RTU局域網接入，采集接口與監控網絡相互獨立。

2.3 集中監控系統的應用

（1）系統結構。RTU系統中包括通信處理模塊與監控網絡模塊，能夠將系統自身與監控中心聯系起來。在集中監控情況下，系統主要分為兩種網絡類型，一種為中心局域網，另一種為數據傳輸監控網，二者均借助RTU網關聯系起來，在全網范圍內實現數據的快速收集與共享。在多樣化監控背景下，中心連接還可借助路由器、RTU節點等實現信息傳輸。

（2）多樣化信道連接。現階段，通信技術種類眾多，包括CDMA、虛擬專用網通信、DDN專線通信等，上述技術均各具優勢，能夠根據實際情況混合或者單獨使用。在RTU網絡環境下，每個RTU均代表著網絡中的某個節點，網絡地址相同，每個鏈接均具有相應的標志，全部信道連接均與物理層相關，主要包括無線信道與有線信道兩種。

（3）網絡路由。在RTU環境下，網絡層的主要作用在于明確網絡節點之間的通信路徑，當通信在相同鏈路上發生時，信息主要由多個節點實現傳輸，經過存儲后發送給指定的目標節點。集中監控系統中的任意RTU均可以看成是一個節點，通過多種鏈路數據獲取；要想提高數據傳輸的通暢性，可以適當使用鏈路冗余，借助網絡路由使鏈路切換轉變為現實[2]。

（4）數據實時性與完整性。1）實時性。在集中監控范圍內，數據更新時間一般不超過5min，要想提高數據實時性，需要發揮RTU技術，使RTU信道利用率得到顯著提升，例如，超短波信道利用率為94.5%；另一方面，由于網絡的引入使RTU通道存取與碰撞能力得到有效控制，一旦測站發生故障，系統能夠在第一時間插入到當前時隙中，及時將情況上報給中心站。在應用層面，應在不終止通信的情況下，在較短的時間內將事件上傳給中心。2）完整性。在符合特定條件的基礎上，通常系統要求數據完整度不低于98%，要想確保數據信息的完整性，需要RTU系統在數據通信方面獲得保證。傳輸數據的單位為幀，以打包形式完成傳輸，當每幀開始與結束時，在關鍵位置將特殊標記插入其中。在通信過程中，每個幀中都包括RTU地址，任意通道最多包含65000個不同的地址；接受者可對來源不明的幀拒絕接收，在短暫的通信延遲下，RTU可將采集到的數據信息進行存儲，并在數據上做好時間標記，為日后的傳輸與數據恢復提供便利。

3 結論

綜上所述，隨著我國民航空管設備的飛速發展，對設備集中監控提出了更高的要求，RTU系統的誕生與應用已經成為大勢所趨，能夠有效提高信息采集與共享效率，改善當前空管設備運行現狀，為空管網絡監控系統的完善與升級做出更大的貢獻。

參考文獻：

[1]黃萍.民航空管設備集中監控系統RTU的系統設計及應用[J].中國新通信，2018，20（10）：85-86.

[2]高偉光.西南空管氣象設備集中監控系統的研究與設計[D].電子科技大學，2011，14（08）：15-16.

作者簡介：黃金金（1991-），男，安徽合肥人，本科，助理工程師，研究方向：空管。