民航空管设备集中监控系统运行现状分析
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摘 要：本文对民航空管设备的运行现状进行分析，并针对RTU系统技术特点、接入方式以及具体应用情况进行研究，旨在通过对空管设备的集中监控，节省更多的信息资源，在科学管理的基础上促进信息共享，提高空管设备的运行质量与效率。
关键词：空管设备；集中管理；监控系统
DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.13.135
0 引言
随着我国民航事业的不断发展，监测、导航、通讯、气象等空管设备不断更新，新型设备与技术得以广泛应用，空管设备在空中交通管制中的地位也得到显著提升。为了确保空管工作质量应积极利用集中监控系统对空管设备进行检测，通过现代化管理维护飞行安全，提高经济效益。
1 民航空管设备运行现状
空管设备质量将对飞行安全、经济效益、服务质量产生直接影响，但目前民航空管设备在实际运行中仍存在些许不足，运行现状不容乐观，具体如下。
（1）设备监控类型较为单一。现阶段，大部分空管系统具有数据远程传输功能，但在数据监控、监控类型上存在单一问题，导致设备故障报警不及时、信息不明确，对设备工作现场实施的环境监控、门禁监控、供电监控等系统在运行中的实效性较低。
（2）设备管理与维护量大。对于同一个民航来说，具有多种多样的空管设备，其共同保障机场的正常运行，但在设备管理与维护上却存在较大不同，需要相关人员对各类设备的工作性能、参数等进行了解，在无形中加大了管理与维护人员的工作量。
（3）空管设备越发复杂多样。我国民航经过几十年的经济发展与技术革新，自主研发了一系列精密的航空仪器与设备，在空管设备的使用上也与新技术、新工艺充分结合，设备越来越先进、精密，随之而来的是设备管理难度增加，传统单一的设备巡检与故障排查方法已经很难满足当前工作需求，影响了新型空管设备作用的发挥。
（4）设备维修期较长。现阶段，通过每日定期空管设备巡查工作能够及时准确的发现设备中存在的故障与问题，但需要专业人员到达现场进行故障诊断，再返回准备相应配件到场更换，在维修期间设备应停机待修，且维修期较长，在无形中造成了大量人力、物力资源浪费[1]。
2 民航空管设备集中监控中RTU系统的设计与应用
RTU是远程测控终端的简称，属于当前空管设备集中监控中具有代表性的技术之一，具有数据存储、现实、协议转换、数据采集、通信传输等多项功能，在民航空管设备中得到广泛应用。
2.1 RTU设备特点
通过RS232异步串行端口与民航管楼中心连接，加强设备配置管理，与本地监控终端连接起来实现本地监控；通过设备配置对多台设备的运行情况进行监控；支持以太网、ADSL、CDMA、GPRS等多种传输方式，与现场智能设备相连接，提供RS232、RS422、网络通信，借助设备配置软件即可完成设备互换与延伸；硬件设备RTU系统结构较为简单，可更换，与空管设备相连接，具有良好的运行程序，通信数据相互独立，运行过程安全可靠。
2.2 设备数据接入方式
在空管设备中，雷达设备采用RS232同步接口、网络LAN接口接入；导航设备以各个导航台中的通信运营服务情况为准，采用GPRS无线网络、Internet通信、PSTN/Modem等方式完成远程监控数据收集；通信设备采用RTU局域网接入，采集接口与监控网络相互独立。
2.3 集中监控系统的应用
（1）系统结构。RTU系统中包括通信处理模块与监控网络模块，能够将系统自身与监控中心联系起来。在集中监控情况下，系统主要分为两种网络类型，一种为中心局域网，另一种为数据传输监控网，二者均借助RTU网关联系起来，在全网范围内实现数据的快速收集与共享。在多样化监控背景下，中心连接还可借助路由器、RTU节点等实现信息传输。
（2）多样化信道连接。现阶段，通信技术种类众多，包括CDMA、虚拟专用网通信、DDN专线通信等，上述技术均各具优势，能够根据实际情况混合或者单独使用。在RTU网络环境下，每个RTU均代表着网络中的某个节点，网络地址相同，每个链接均具有相应的标志，全部信道连接均与物理层相关，主要包括无线信道与有线信道两种。
（3）网络路由。在RTU环境下，网络层的主要作用在于明确网络节点之间的通信路径，当通信在相同链路上发生时，信息主要由多个节点实现传输，经过存储后发送给指定的目标节点。集中监控系统中的任意RTU均可以看成是一个节点，通过多种链路数据获取；要想提高数据传输的通畅性，可以适当使用链路冗余，借助网络路由使链路切换转变为现实[2]。
（4）数据实时性与完整性。1）实时性。在集中监控范围内，数据更新时间一般不超过5min，要想提高数据实时性，需要发挥RTU技术，使RTU信道利用率得到显著提升，例如，超短波信道利用率为94.5%；另一方面，由于网络的引入使RTU通道存取与碰撞能力得到有效控制，一旦测站发生故障，系统能够在第一时间插入到当前时隙中，及时将情况上报给中心站。在应用层面，应在不终止通信的情况下，在较短的时间内将事件上传给中心。2）完整性。在符合特定条件的基础上，通常系统要求数据完整度不低于98%，要想确保数据信息的完整性，需要RTU系统在数据通信方面获得保证。传输数据的单位为帧，以打包形式完成传输，当每帧开始与结束时，在关键位置将特殊标记插入其中。在通信过程中，每个帧中都包括RTU地址，任意通道最多包含65000个不同的地址；接受者可对来源不明的帧拒绝接收，在短暂的通信延迟下，RTU可将采集到的数据信息进行存储，并在数据上做好时间标记，为日后的传输与数据恢复提供便利。
3 結论
综上所述，随着我国民航空管设备的飞速发展，对设备集中监控提出了更高的要求，RTU系统的诞生与应用已经成为大势所趋，能够有效提高信息采集与共享效率，改善当前空管设备运行现状，为空管网络监控系统的完善与升级做出更大的贡献。
参考文献：
[1]黄萍.民航空管设备集中监控系统RTU的系统设计及应用[J].中国新通信，2018，20（10）：85-86.
[2]高伟光.西南空管气象设备集中监控系统的研究与设计[D].电子科技大学，2011，14（08）：15-16.
作者简介：黄金金（1991-），男，安徽合肥人，本科，助理工程师，研究方向：空管。
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