一种用于空管通信设备的智能集中监控系统的制作方法

1.本发明属于机场空管通信设备监控领域，涉及一种用于空管通信设备的智能集中监控系统。


背景技术：

2.伴随着民航事业飞速发展，机场数目不断增加，对于地空通信的保障要求也在提高。空管通信设备主要用于管制员与飞行员之间进行陆空对话，指挥飞机按计划起飞、巡航和降落，高频(hf)、甚高频(vhf)等空管通信设备在飞机对地、飞机间通信方面发挥着重要重用，空管通信设备的应用范围不断拓展，数量也在不断增加，不可避免的会出现设备故障、信号干扰、维护不到位的情况，导致技术人员出现错误的技术判断、飞机发生误判等事故，为此，对空管通信设备便捷的监控对于民航航空安全具有重要意义。
3.对空管通信设备的监测，传统的方式是通过检测人员进行日常的检修、定期的检修项目来做支持，但存在以下技术问题和缺点：
4.1、工作人员定期监测空管通信设备，监测数据量大，出现人力疏忽，导致对设备及其运行环境进行不恰当的维护和调控动作；
5.2、空管通信设备分散部署在机场不同位置，不易于集中监控管理；
6.3、高频、甚高频地空通信设备分为室内部分和室外部分(天线)，不易于监控室内设备运行状态及室外天线的状态。


技术实现要素：

7.本发明的发明目的在于提供一种用于空管通信设备的智能集中监控系统，将各空管通信设备的监控终端进行整合，对空管通信设备集中监控。
8.本发明的发明目的通过以下技术方案实现：
9.一种用于空管通信设备的智能集中监控系统，包含若干个远端台站和一个监控中心，远端台站上设有空管通信设备、远程控制终端和机房内其它设备，在监控中心上设有监控服务器和监控终端；
10.远程控制终端包含实时数据上传模块，实时数据上传模块负责采集、处理、解析各动力设备接口模块输出的数据和环境传感器采集的数据，在本地完成对空管通信设备的运行状态、参数进行实时监视、显示和存储，同时将解析好的数据实时通过现场提供的传输链路上传至监控服务器；
11.监控服务器包含实时监测模块，实时监测模块接收到远程控制终端上传的实时数据解密后重新进行存储，加工，处理，形成用户需要的信息在各监控终端上显示。
12.优选地，实时数据上传模块对短波设备监视的关键参数有频率、供电方式、发射功率、通道设置、发射功率、工作模式、收发频率；对甚高频设备监视的关键参数有频率、信道、warnings、dc power、ac power、standby status、供电方式、发射功率、发射功率、工作模式；通信机房的其它设备包含市电、蓄电池、ups、油机、空调、温湿度、浸水、烟雾、明火、视
频。
13.优选地，实时数据上传模块还会实时采集门禁系统的数据，将进入各机房的人员信息采集到监控服务器，供监控服务器集中管理以及日常的记录维护工作。
14.优选地，远程控制终端还包含设备异常告警处理模块，设备异常告警处理模块在接收到告警信号后转去处理告警信息，并显示、记录告警内容，发出告警音响。
15.优选地，当机房环境监控有告警信息时，设备异常告警处理模块输出一个开关信号给当前机房的摄像头，摄像头接收到开关信号后会产生告警，将实时的画面置顶显示，便于监控人员实时了解机房情况；
16.当机房烟雾传感器检测到当前机房有烟雾时，设备异常告警处理模块直接断开门禁系统电磁锁的电源，方便人员进入或撤离机房。
17.优选地，远程控制终端还包含安防视频监控与视频管理模块，安防视频监控与视频管理模块是对台站机房进行视频信息监控，通过配置的室内和室外高清摄像机对远端台站进行视频监控全覆盖；安防视频监控与视频管理模块能够实时查看现场视频并对室外摄像机进行云台控制操作，具备台站前端、监控中心存储功能，支持随时调取历史视频数据；安防视频监控与视频管理模块还能够将监控点分组，在指定的窗口布局上按指定的轮巡时间间隔轮流播放监控图像，支持指定预案自动执行的起止时间、自动切换预案。
18.优选地，远程控制终端的数据采集端口采用光耦，数据采集端口还采用模块化设计，能够根据现场实际需要进行扩展、扩容。
19.优选地，集中监控服务器还包含系统告警管理与告警处理模块，系统告警管理与告警处理模块能够对实时监测模块监测出的告警信息进行记录、根据用户需要设定报警级别、报警类型、以及不同级别的预警阀值，以便用户优先处理紧急的预警内容。
20.优选地，系统告警管理与告警处理模块还具备定时布撤防、选择性布撤防设置。
21.优选地，监控终端中还包含有便携维护终端，便携维护终端支持在远端台站范围内以无线接入方式接入远程控制终端中，在远端台站对远程控制终端进行配置与维护；便携维护终端还具备考勤打卡功能，推送维护任务、排故任务，供用户调取有关设备的信息、资料、图纸，并将实施过程生成电子记录留证，上传至监控服务器。
附图说明
22.图1为一种用于空管通信设备的智能集中监控系统的系统框架图。
23.图2为hf接入智能集中监控系统的示意图。
24.图3为vhf接入智能集中监控系统的示意图。
25.图4为智能集中监控系统深化图纸-短波台。
26.图5为智能集中监控系统深化图纸-塔台通信机房。
具体实施方式
27.下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。
28.高频、甚高频等空管通信设备能够为民航飞机起飞提供必要的信息，实现飞机和控制中心的数据交互和交流对话，本实施例提供一种用于空管通信设备的智能集中监控系统，对各分散的空管通信设备进行集中监控。
29.参见图1所示，本实施例所示的一种用于空管通信设备的智能集中监控系统包含若干个远端台站和一个监控中心，在监控中心设置核心网络交换机，与各个远端台站的接入网络交换机组网，远端台站与监控中心通过现场提供的光纤链路实现数据传输。
30.远端台站上设有空管通信设备、远程控制终端(信号综合设备)和机房内其它设备，在监控中心上设有监控服务器和监控终端，远程控制终端(信号综合设备)对空管通信设备以及机房内其它设备进行监控，并将监控数据通过网络传输给监控服务器，监控服务器对监控数据进行处理后发至各监控终端，实现对各空管通信设备运行信息的实时集中监控与管理，方便值班人员对设备进行智能运维，快速排除故障。其中，机房内其它设备包含市电、蓄电池、ups、油机、空调、温湿度、浸水、烟雾、明火、视频等多种设备。
31.参见图2所示，例如远程控制终端安装在hf设备所在机房内，远程控制终端通过hf设备提供的监控端口(rs232/rs485/tcp/ip)，完成对hf设备主要运行状态参数的实时监视，根据通信协议完成解析处理。解析后的数据通过局域网以modbus-tcp协议模式发送到监控中心的监控服务器。便可实现对hf设备运行状态和主要运行参数的实时监视。
32.远程控制终端安装完成的hf监控单元可以实现的以下主要功能:
33.1)对hf设备运行状态、参数进行实时监视；
34.2)监视主要参数有频率、供电方式、发射功率、通道设置、发射功率、工作模式、收发频率等参数；
35.3)hf设备系统运行参数异常时可自动报警，并记录报警信息及处理方式；
36.4)监控软件连续记录hf设备的运行和故障信息，保存在本地集中监控控制终端(信号综合设备)，数据加密后传输至监控中心集中监控服务器，并在集中监控工作站、web客户端显示；
37.5)本通信台站的hf设备与动力、环境、安防等其他监控单元信息在同一监控平台下进行统一整合，综合监视。
38.参见图3所示，又例如远程控制终端安装在vhf设备所在机房内，远程控制终端通过vhf设备提供的监控端口(rs232/rs485/tcp/ip)，完成对vhf设备主要运行状态参数的实时监视，根据通信协议完成解析处理。解析后的数据通过局域网以modbus-tcp协议模式发送到监控中心集中监控服务器。便可实现对vhf设备运行状态和主要运行参数的实时监视。
39.安装完成的vhf监控单元可以实现的以下主要功能:
40.1)对vhf设备运行状态、参数进行实时监视；
41.2)监视主要参数有频率、信道、warnings、dc power、ac power、standby status、供电方式、发射功率、发射功率、工作模式等；
42.3)对vhf设备进行工作模式、灵敏度等参数进行控制；
43.4)vhf设备系统运行参数异常时可自动报警，并记录报警信息及处理方式；
44.5)监控软件连续记录vhf设备的运行和故障信息，保存在本地集中监控控制终端(信号综合设备)，数据加密后传输至监控中心集中监控服务器，并在集中监控工作站、web客户端显示；
45.6)本通信台站的vhf设备与动力、环境、安防等其他监控单元信息在同一监控平台下进行统一整合，综合监视。
46.综上，远程控制终端(信号综合设备)将数据采集、协议转换、通信、显示功能为一
体，远程控制终端包含以下模块：
47.(一)实时数据上传模块
48.远程控制终端负责采集、处理、解析各动力设备接口模块输出的数据和环境传感器采集的数据，在本地完成对空管通信设备的运行状态、参数进行实时监视、显示和存储，同时将解析好的数据实时通过现场提供的传输链路上传至监控服务器。实时数据上传模块还会实时采集门禁系统的数据，将进入各机房的人员信息采集到集中监控系统中，方便集中管理，以及日常的记录维护工作。
49.(二)设备异常告警处理模块
50.远程控制终端平时处于监控状态，一旦发现设备出现异常或故障时，设备异常告警处理模块将收到监控终端发来的告警信息，经处理分析后，显示、记录告警内容，并发出告警音响，提醒值班人员。
51.当机房环境监控有告警信息时，设备异常告警处理模块输出一个开关信号给当前机房的摄像头，摄像头接收到开关信号后会产生告警，将实时的画面置顶显示，便于监控人员实时了解机房情况。
52.当机房烟雾传感器检测到当前机房有烟雾时，设备异常告警处理模块直接断开门禁系统电磁锁的电源，方便人员进入或撤离机房。
53.(三)安防视频监控与视频管理模块
54.安防视频监控与视频管理模块是对台站机房进行视频信息监控，通过配置的室内和室外高清摄像机对远端台站进行视频监控全覆盖。安防视频监控与视频管理模块能够实时查看现场视频并对室外摄像机进行云台控制操作，具备台站前端、监控中心存储功能，支持随时调取历史视频数据。
55.安防视频监控与视频管理模块还可以按照设定好的规则，在指定的操作终端上自动轮流显示监控图像。根据业务需要，可以将监控点分组，在指定的窗口布局上按指定的轮巡时间间隔轮流播放。支持配置多个轮巡组。持预案自动执行：支持指定预案自动执行的起止时间，自动切换预案。
56.室外云台摄像机支持全功能远程控制云台镜头，包括云台的旋转和自动扫描、镜头的变倍变焦、预置点的设置和调用、巡航路径的设定和调用、轨迹的录制和调用。
57.此外，远程控制终端接口丰富(rs232/485/千兆以太网/vga)。远程控制终端的数据采集端口采用的光耦(光电隔离技术)，使得采集设备与被监控设备信号通道完全隔离，在任何状态下，远程控制终端与被监控设备之间不会对对方的工作状态造成任何影响。同时，数据采集端口还采用模块化设计，可以根据现场实际需要进行扩展、扩容。另外远程控制终端预留了音频和广播监控接口，根据需要可以实现远程广播和对讲功能，方便系统以后根据需求进行升级或者扩容，如图4、图5所示。
58.集中监控服务器上包含有以下模块：
59.(一)实时监测模块
60.实时监测模块接收到远程控制终端上传的实时数据解密后重新进行存储，加工，处理，形成用户需要的信息在各监控终端上显示，如监控工作站、监控显示大屏等。
61.实时监测模块实现了对分布在各机房的空管通信设备、市电、蓄电池、ups、油机、空调、温湿度、浸水、烟雾、明火、视频等多种设备、配电及环境的各种参数进行遥测、遥信、
遥控和遥调，实时监测其运行参数，诊断和处理故障。维护人员可以随时了解台站的设备，动力和环境运行情况，当发生停电、火灾、水灾等紧急事件时，可在第一时间了解情况，并迅速赶到现场予以处理解决。
62.(二)系统告警管理与告警处理模块
63.系统告警管理与告警处理模块能够对实时监测模块监测出的告警信息进行记录、设置告警阈值等，分级管理告警。系统告警管理与告警处理模块可根据用户需要设定2级的报警级别，同时为了方便管理，将报警类型归类权限交给用户，让用户根据实际工作情况，进行报警基本的分类配置。针对不同级别的预警阀值可以设置不同的告警级别，以便用户优先处理紧急的预警内容。系统告警管理与告警处理模块支持界面报警、现场声光、桌面语音等多种告警告知方式。
64.系统告警管理与告警处理模块能够实现故障应急处置、信息通报等，准确记录告警处理流程、人员以及时长。系统实时记录每个用户的登录及操作信息，并且可自动对所监控设备的故障点、故障内容、故障处理、时间等信息进行完整地记录。根据当日设备运行状态，提供日报功能。按月统计设备运行情况，为用户提供便捷的机场设备分析统计功能。并开发软件接口，便于与用户原有运行系统提供拓展和对接。
65.系统告警管理与告警处理模块具备定时布撤防、选择性布撤防等安全时段及报警盲时设置，方便管理人员在台站设备或环境检修停运时，消除不必要的大量误报警。
66.监控终端中还包含有便携维护终端，便携维护终端可以采用平板式笔记本电脑，支持在远端台站范围内以无线接入方式接入远程控制终端中。在远端台站对远程控制终端进行配置与维护等使用。
67.便携维护终端还具备考勤打卡功能，可以通过便携维护终端软件推送维护任务、排故任务，协助维护人员及时进行维护工作。通过扫描设备上二维码，调取系统有关该设备的信息、资料、图纸等，为设备使用、维护、维修等提供强大的技术资料支持，并将实施过程通过文字、图片等方式远程生成电子记录留证，上传至集中监控服务器，管理人员能够实时了解实施进度及结果。
68.本发明用于空管通信设备的智能集中监控系统的工作稳定可靠，对通信设备的正常运行提供了可靠保障。该系统实现功能：
69.(1)人工通过操作主控机，可实现对指定通信设备的开启和关闭。
70.(2)远程监视功能：系统可完成对各通信设备台站的空管通信设备的定时自动检测，也可人工操作主控机对指定设备进行抽测。这样可以随时获取所有台站设备的工作参数，如开关机状态、工作电压等。
71.(3)设备关闭电源异常等告警功能：当终端机检测到某些参量出现异常时，会立即将发生问题的台站名称、告警时间、告警数据等信息及时显示、存储下来，发出告警音响，提醒值班员及时做出处理。
72.(4)终端机可完成对室内市电电压、ups电源、温度、湿度、空调和进入报警的检测和控制。
73.(5)报表生成功能：可随时根据需要，由值班员打印输出所需设备工作表、运行时间统计表和告警记录表。
74.本发明通过利用集中监控的方式对hf、vhf通信设备的运行参数、运行状态进行实
时监控，从而及时的发现问题，对机场通信设备的整体运行状态做出全面深入的了解与掌握。通过管理员授权后通过本系统可以对通信设备进行远程开关机操作、工作模式设置、设备参数设置等功能。另外本系统对监控数据进行了统计分析，将设备的故障信息以及安全保障无故障工作时间进行分组分类统计，并且将常见问题专家知识库整合到集中监控系统中，方便值班人员对设备更加了解，进行智能运维，快速排除故障。
75.可以理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，而所有这些改变或替换都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。

技术特征：
1.一种用于空管通信设备的智能集中监控系统，包含若干个远端台站和一个监控中心，其特征在于远端台站上设有空管通信设备、远程控制终端和机房内其它设备，在监控中心上设有监控服务器和监控终端；远程控制终端包含实时数据上传模块，实时数据上传模块负责采集、处理、解析各动力设备接口模块输出的数据和环境传感器采集的数据，在本地完成对空管通信设备的运行状态、参数进行实时监视、显示和存储，同时将解析好的数据实时通过现场提供的传输链路上传至监控服务器；监控服务器包含实时监测模块，实时监测模块接收到远程控制终端上传的实时数据解密后重新进行存储，加工，处理，形成用户需要的信息在各监控终端上显示。2.根据权利要求1所述的一种用于空管通信设备的智能集中监控系统，其特征在于实时数据上传模块对短波设备监视的参数有频率、供电方式、发射功率、通道设置、发射功率、工作模式、收发频率，对甚高频设备监视的参数有频率、信道、warnings、dc power、ac power、standby status、供电方式、发射功率、发射功率、工作模式，监视的机房的其它设备包含市电、蓄电池、ups、油机、空调、温湿度、浸水、烟雾、明火、视频。3.根据权利要求1所述的一种用于空管通信设备的智能集中监控系统，其特征在于实时数据上传模块还会实时采集门禁系统的数据，将进入各机房的人员信息采集到监控服务器，供监控服务器集中管理以及日常的记录维护工作。4.根据权利要求1所述的一种用于空管通信设备的智能集中监控系统，其特征在于远程控制终端还包含设备异常告警处理模块，设备异常告警处理模块在接收到告警信号后转去处理告警信息，并显示、记录告警内容，发出告警音响。5.根据权利要求4所述的一种用于空管通信设备的智能集中监控系统，其特征在于当机房环境监控有告警信息时，设备异常告警处理模块输出一个开关信号给当前机房的摄像头，摄像头接收到开关信号后会产生告警，将实时的画面置顶显示，便于监控人员实时了解机房情况；当机房烟雾传感器检测到当前机房有烟雾时，设备异常告警处理模块直接断开门禁系统电磁锁的电源，方便人员进入或撤离机房。6.根据权利要求1所述的一种用于空管通信设备的智能集中监控系统，其特征在于远程控制终端还包含安防视频监控与视频管理模块，安防视频监控与视频管理模块是对台站机房进行视频信息监控，通过配置的室内和室外高清摄像机对远端台站进行视频监控全覆盖；安防视频监控与视频管理模块能够实时查看现场视频并对室外摄像机进行云台控制操作，具备台站前端、监控中心存储功能，支持随时调取历史视频数据；安防视频监控与视频管理模块还能够将监控点分组，在指定的窗口布局上按指定的轮巡时间间隔轮流播放监控图像，支持指定预案自动执行的起止时间、自动切换预案。7.根据权利要求1所述的一种用于空管通信设备的智能集中监控系统，其特征在于远程控制终端的数据采集端口采用光耦，数据采集端口还采用模块化设计，能够根据现场实际需要进行扩展、扩容。8.根据权利要求1所述的一种用于空管通信设备的智能集中监控系统，其特征在于集中监控服务器还包含系统告警管理与告警处理模块，系统告警管理与告警处理模块能够对实时监测模块监测出的告警信息进行记录、根据用户需要设定报警级别、报警类型、以及不
同级别的预警阀值，以便用户优先处理紧急的预警内容。9.根据权利要求8所述的一种用于空管通信设备的智能集中监控系统，其特征在于系统告警管理与告警处理模块还具备定时布撤防、选择性布撤防设置。10.根据权利要求1所述的一种用于空管通信设备的智能集中监控系统，其特征在于监控终端中还包含有便携维护终端，便携维护终端支持在远端台站范围内以无线接入方式接入远程控制终端中，在远端台站对远程控制终端进行配置与维护；便携维护终端还具备考勤打卡功能，推送维护任务、排故任务，供用户调取有关设备的信息、资料、图纸，并将实施过程生成电子记录留证，上传至监控服务器。

技术总结
本发明一种用于空管通信设备的智能集中监控系统，包含若干个远端台站和一个监控中心，远端台站上设有空管通信设备、远程控制终端和机房内其它设备，在监控中心上设有监控服务器和监控终端；远程控制终端负责采集、处理、解析各动力设备接口模块输出的数据和环境传感器采集的数据，在本地完成对空管通信设备的运行状态、参数进行实时监视、显示和存储，同时将解析好的数据实时通过现场提供的传输链路上传至监控服务器；监控服务器接收到远程控制终端上传的实时数据解密后重新进行存储，加工，处理，形成用户需要的信息在各监控终端上显示。本发明通过利用集中监控的方式对机场通信设备的整体运行状态做出全面深入的了解与掌握，从而及时发现问题。从而及时发现问题。从而及时发现问题。


技术研发人员：王建生 袁春娟 段宏斌 侯正飞 苏卿 高海云
受保护的技术使用者：中航空管系统装备有限公司
技术研发日：2021.11.30
技术公布日：2022/3/8