導(dǎo)航臺內(nèi)導(dǎo)航設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

0基于濕地的機(jī)場綜合運(yùn)維管理系統(tǒng)隨著中國經(jīng)濟(jì)的快速增長和旅游業(yè)的發(fā)展，中國已經(jīng)建成270多個機(jī)場。隨著機(jī)場安全的要求不斷提高,管理水平不斷升級,迫切需要數(shù)字化、集成化的機(jī)場綜合運(yùn)維管理系統(tǒng)為解決上述問題,本文設(shè)計(jì)了一套機(jī)場綜合運(yùn)維管理系統(tǒng)。該系統(tǒng)采用遠(yuǎn)程通信的模式,實(shí)時地對導(dǎo)航設(shè)備、動環(huán)進(jìn)行集中監(jiān)控和管理,及時發(fā)現(xiàn)異常信息,通知工作人員,保障設(shè)備的正常運(yùn)行,可提升整個導(dǎo)航系統(tǒng)的安全性和監(jiān)管的實(shí)效性,為飛行安全性提供重要支撐。1與采集設(shè)備的鏈接本文設(shè)計(jì)的綜合運(yùn)維管理系統(tǒng)的總體框圖如圖1所示。每個機(jī)場的規(guī)模各異,導(dǎo)航臺的數(shù)量也不相同,因此要求管理系統(tǒng)具有很好的靈活性。本系統(tǒng)中,硬件采集設(shè)備與客戶端的鏈接方式是局域網(wǎng)或者Internet。底層硬件設(shè)備與采集設(shè)備鏈接方式是485串口。底層的所有硬件采集設(shè)備掛在一個采集傳輸單元上。這樣的一組稱之為一個監(jiān)控單元,每個導(dǎo)航臺配備一個監(jiān)控單元,用戶客戶端可掛載多個監(jiān)控單元。2系統(tǒng)組成2.1集中監(jiān)測、管理和操作監(jiān)控客戶端是一套監(jiān)控管理軟件,工作人員可遠(yuǎn)程對導(dǎo)航臺內(nèi)的設(shè)備信息、動環(huán)數(shù)據(jù)進(jìn)行集中監(jiān)測和管理,并可進(jìn)行一定操作。根據(jù)需求,可配置一個或多個客戶端。每個客戶端可通過互聯(lián)網(wǎng)或局域網(wǎng)對各個監(jiān)控單元進(jìn)行監(jiān)控和操作。通過DCOM技術(shù),系統(tǒng)將監(jiān)控所得數(shù)據(jù)分布式地存儲于服務(wù)器,并獨(dú)立運(yùn)營2.2接口封裝接口函數(shù)數(shù)字視頻環(huán)境服務(wù)器(DigitalVideoEnvironmentServer,DVES)由串行數(shù)據(jù)接口卡和DVS組成,結(jié)構(gòu)框圖如圖2所示。DVS是嵌入式系統(tǒng),提供視頻數(shù)據(jù)的采集與傳輸。該DVS將一些必要的數(shù)據(jù)處理和傳輸接口方法、啟動、停止、操作接口控制等封裝在SDK開發(fā)包中。程序員不必過于關(guān)心開發(fā)包的實(shí)現(xiàn)過程,只需知道接口的使用方法和完成接口函數(shù)的調(diào)用任務(wù)即可。具體接口函數(shù)如表1所示。串口數(shù)據(jù)卡由單片機(jī)組成,連接方式為RS232接口,即插即用。串口卡提供了6個485總線、8個I/O模塊和紅外模塊。485總線用于低壓配電、溫濕度監(jiān)控、空調(diào)監(jiān)控等。I/O模塊用于煙霧開關(guān)設(shè)備,紅外模塊用于控制空調(diào)。485總線可根據(jù)客戶需求掛載多條總線,每條總線掛載多個設(shè)備,組成485網(wǎng)絡(luò)。串口數(shù)據(jù)卡還起到中繼站的作用,將客戶端的采集和控制指令發(fā)給底層各個硬件設(shè)備,還可將底層的硬件設(shè)備應(yīng)答以統(tǒng)一格式發(fā)給監(jiān)控端。串口數(shù)據(jù)卡提升了整個系統(tǒng)的靈活性、擴(kuò)展性和兼容性。2.3系統(tǒng)存儲安全性分析數(shù)據(jù)庫應(yīng)用服務(wù)器采用分布式數(shù)據(jù)存儲結(jié)構(gòu)。因?yàn)樵撓到y(tǒng)掛載較多的底層硬件設(shè)備,系統(tǒng)需要處理的信息量較大,所以這種方式有效減輕了數(shù)據(jù)存儲的壓力,提高了系統(tǒng)的安全性2.4設(shè)備內(nèi)容和數(shù)據(jù)來源底層監(jiān)控設(shè)備是前端傳感器,是數(shù)據(jù)采集的最前沿,其內(nèi)容根據(jù)用戶需求自定義。設(shè)備的所有數(shù)據(jù)均來自于底層硬件設(shè)備。底層監(jiān)控設(shè)備的類型較多,包括煙霧、水侵、門磁、UPS、溫濕度、空調(diào)、低壓配電等。3客戶數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)的數(shù)據(jù)通信結(jié)構(gòu)如圖3所示。該系統(tǒng)數(shù)據(jù)是由串口數(shù)據(jù)和視頻組成,均通過底層硬件進(jìn)行采集,按照專用通信協(xié)議,通過DVES與底層硬件進(jìn)行數(shù)據(jù)通信攝像頭采集的原始視頻數(shù)據(jù)通過DVS壓縮后再傳給客戶端進(jìn)行處理和顯示。客戶只需調(diào)用SDK接口函數(shù)就可完成相關(guān)操作。SDK對數(shù)據(jù)進(jìn)行了良好的封裝,整個操作過程較簡單。其他的串口通信相對較復(fù)雜。原因是底層硬件設(shè)備較多,對設(shè)備的有效性、實(shí)時性和可靠性的要求較高。DVES在該系統(tǒng)中起到寬口沿拓和數(shù)據(jù)傳輸?shù)淖饔谩?shù)據(jù)上行通信時,DVES將底層數(shù)據(jù)上傳給客戶端;數(shù)據(jù)下行通信時,DVES將客戶端數(shù)據(jù)指令發(fā)送給底層設(shè)備。該系統(tǒng)通信協(xié)議有兩種,一種是底層設(shè)備的標(biāo)準(zhǔn)通信協(xié)議,用于底層設(shè)備與串口通信卡的通信。另一種是自定義的通信協(xié)議,用于串口通信卡之間的通信4底層硬件的控制系統(tǒng)客戶端軟件是人機(jī)交互的接口,需要具有完善的功能、友好的人機(jī)交互界面和良好的維護(hù)性。底層的硬件設(shè)備傳輸過來的信息要通過該軟件向工作人員展示,工作人員則通過該軟件實(shí)現(xiàn)對底層硬件的控制。該軟件初始化設(shè)計(jì)界面包括啟動監(jiān)控、停止監(jiān)控、視頻圖像、電子地圖、報(bào)警日志、設(shè)備維護(hù)、數(shù)據(jù)維護(hù)、系統(tǒng)配置、報(bào)警配置、用戶管理、密碼修改和系統(tǒng)關(guān)閉等功能。5基于臺、設(shè)備的機(jī)場綜合運(yùn)維管理系統(tǒng)導(dǎo)航臺是民航機(jī)場重要的建筑設(shè)施,導(dǎo)航設(shè)備是為飛機(jī)提供安全的重要保障設(shè)備,導(dǎo)航臺和設(shè)備的正常穩(wěn)定運(yùn)行為飛機(jī)安全著陸提供重