林昶

摘 要在我國空中交通自動控制系統(tǒng)研究中，以太網(wǎng)交換機(jī)得到了廣泛應(yīng)用。因此我們結(jié)合以太網(wǎng)交換機(jī)系統(tǒng)主要功能，將其在空管控制系統(tǒng)中的應(yīng)用與安裝技術(shù)進(jìn)行了研究，為交換機(jī)技術(shù)應(yīng)用提高技術(shù)理論支持。

【關(guān)鍵詞】空管系統(tǒng) 交換機(jī) 應(yīng)用 安裝

在我國的空中交通管理領(lǐng)域，空管自動控制系統(tǒng)得到了廣泛應(yīng)用。在這一系統(tǒng)的應(yīng)用實(shí)踐中，以太網(wǎng)交換機(jī)的應(yīng)用是確保系統(tǒng)運(yùn)行質(zhì)量的重要技術(shù)措施。正因如此，我們結(jié)合以太網(wǎng)交換機(jī)主要功能與空管控制、運(yùn)行中功能需求，開展了交換機(jī)在空管工作中的應(yīng)用，以及其安裝中的主要措施研究。這一研究的開展對于空管自動控制系統(tǒng)與交換機(jī)應(yīng)用，起到了重要的技術(shù)促進(jìn)作用。

1 空管系統(tǒng)中交換機(jī)的主要應(yīng)用領(lǐng)域

在空管系統(tǒng)實(shí)際運(yùn)行中，交換機(jī)系統(tǒng)的應(yīng)用領(lǐng)域包括了以下的幾個(gè)重要部分。

1.1 網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)運(yùn)行功能

在空管自動化控制系統(tǒng)運(yùn)行中，網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)功能發(fā)揮著重要作用。因此以太網(wǎng)交換器的應(yīng)用，有助于網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行質(zhì)量的實(shí)現(xiàn)。其主要網(wǎng)絡(luò)功能包括了以下幾點(diǎn)：

1.1.1 系統(tǒng)記錄學(xué)習(xí)功能

在空管自動控制設(shè)備運(yùn)行中，以太網(wǎng)交換機(jī)可以對系統(tǒng)內(nèi)各端口連接設(shè)備的MAC地址進(jìn)行了解，之后再將地址中相應(yīng)的端口映射起來，最后存放在交換機(jī)緩存中的MAC地址表中，完成記錄學(xué)習(xí)功能。

1.1.2 信號的轉(zhuǎn)發(fā)與過濾功能

由于空管系統(tǒng)管理內(nèi)容較多，且信號質(zhì)量要求較高，因此各類信號的轉(zhuǎn)接與過濾質(zhì)量有著較高要求。在實(shí)際的空中交通管理中，交換器一方面有著很好地信號轉(zhuǎn)換功能，提高了信號轉(zhuǎn)換效率；另一方面其在由于其對MAC地址具有記錄學(xué)習(xí)功能，因此在可以將通信信號轉(zhuǎn)發(fā)到信號所對應(yīng)的目的節(jié)點(diǎn)的端口，因此避免了信號串聯(lián)干擾的產(chǎn)生，起到了一定的信號過濾作用，保證了信號傳輸質(zhì)量。

1.1.3 消除信號回路功能

在部分交換機(jī)設(shè)計(jì)中中，為確保信號質(zhì)量會在交換機(jī)內(nèi)設(shè)置一個(gè)冗余回路。因此在空管信號管理中，這一設(shè)置的存在可以使交換機(jī)通過生成樹協(xié)議的措施避免信號回路的產(chǎn)生，并且保證了信號后備路徑設(shè)置的實(shí)現(xiàn)。

1.1.4 控制管理中的信號交換功能

由于空管管理系統(tǒng)中所包含的子系統(tǒng)包括了雷達(dá)、空中交通通信、氣候、地面指揮等各類系統(tǒng)，因此其網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜。其信號通行既包括了同類型網(wǎng)絡(luò)，也包括了不同類型的網(wǎng)絡(luò)（如有線網(wǎng)絡(luò)、無線網(wǎng)絡(luò)和快速以太網(wǎng)）。為針對這一問題，我們利用網(wǎng)絡(luò)的信號交換作用，將交換機(jī)的每端口連接一個(gè)信號獨(dú)立的網(wǎng)段，進(jìn)而利用信號交換功能完成不同信號的交換工作，確?？展茏钥刂葡到y(tǒng)整體運(yùn)行的完成。

1.2 VLAN建設(shè)支持

在空中交通管理過程中，控制系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的相對獨(dú)立性與安全性是確保交通管理質(zhì)量的重要基礎(chǔ)。因此在部分管理系統(tǒng)中，基于交換機(jī)系統(tǒng)的VIAN（虛擬局域網(wǎng)）得到了廣泛采用。對于自動控制系統(tǒng)系統(tǒng)而言，以太網(wǎng)支持下的VIAN系統(tǒng)的作用包括了以下幾點(diǎn)：

1.2.1 對廣播信息進(jìn)行有效限制

在空管系統(tǒng)運(yùn)行中，由于其廣播信息量較大，因此容易造成信息風(fēng)暴對控制中心整體網(wǎng)絡(luò)的影響與破壞。在這種情況下，交換機(jī)可以將控制中心的整體網(wǎng)絡(luò)劃分為多個(gè)VLAN系統(tǒng)，進(jìn)而有效的避免了信息風(fēng)暴對網(wǎng)絡(luò)影響，同時(shí)減少了信息風(fēng)暴控制設(shè)備的數(shù)量。

1.2.2 提高控制系統(tǒng)的安全性

VIAN系統(tǒng)的采用可以很好的提高空管系統(tǒng)整體的安全性。這種安全性的提升主要是由于以下三個(gè)原因造成的。

（1）由于VIAN具有較為獨(dú)立的網(wǎng)絡(luò)空間，避免了信息風(fēng)暴對網(wǎng)絡(luò)安全的破壞性。

（2）由于交換機(jī)系統(tǒng)可以利用交換端口或用戶，將虛擬局域網(wǎng)賦于某一個(gè)特定的VLAN組，進(jìn)而確保了網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)內(nèi)的相對獨(dú)立性。這種獨(dú)立性的存在具有以下兩個(gè)優(yōu)勢。一方面獨(dú)立的網(wǎng)絡(luò)空間，可以確?？刂葡到y(tǒng)內(nèi)保密性信息的安全性，進(jìn)而確保了空中交通管理中，保密性信息安全；另一方面獨(dú)立的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)可以有效的避免外來信號，如黑客、惡意客戶對空管系統(tǒng)的影響，最大限度的避免了這類控制者對空中交通安全的影響與破壞。

（3）系統(tǒng)防火墻的作用。由于交換機(jī)系統(tǒng)自帶防火墻功能，進(jìn)而可以為VIAN系統(tǒng)提供提高較為獨(dú)立的硬件防火墻，進(jìn)而與軟件系統(tǒng)中的防火墻進(jìn)行配合，提高系統(tǒng)的整體安全性。

1.2.3 較強(qiáng)的運(yùn)行靈活性

與硬件局域網(wǎng)相比較，交換機(jī)技術(shù)支持下的VIAN的虛擬局域網(wǎng)其組成更加靈活，同時(shí)極大地減少了空管部門在網(wǎng)絡(luò)建設(shè)中的硬件投資。另外在實(shí)際的建設(shè)中，虛擬局域網(wǎng)還具有轉(zhuǎn)換靈活性強(qiáng)與拓展性強(qiáng)的優(yōu)勢，進(jìn)而為空管系統(tǒng)的進(jìn)一步發(fā)展提供了便利與支持。

2 交換機(jī)安裝主要工藝要求

為了確保空管自動控制中交換機(jī)系統(tǒng)順利運(yùn)行，我們在交換機(jī)安裝中需要注意以下幾個(gè)工藝要點(diǎn)。

2.1 安裝場所要求

在交換機(jī)安全前我們首先需要對場所環(huán)境進(jìn)行檢查，其主要的安裝環(huán)境要求包括了以下幾點(diǎn)。

（1）交換機(jī)使用環(huán)境溫度應(yīng)控制在0℃～40℃之間，相對濕度在10%～90%之間。

（2）環(huán)境灰塵與有害氣體控制要求。

（3）交換機(jī)防靜電要求：交換機(jī)使用中對于防靜電有著較為嚴(yán)格的要求，如設(shè)備具有良好的接地連接、室內(nèi)防塵達(dá)到防靜電要求、電路操作時(shí)穿戴防靜電手套與服裝、電路板面拆裝中使用抗靜電工作臺或防靜電袋中等，都是防靜電操作的主要措施。

（4）防電磁、雷擊工作要求。在交換機(jī)安裝中，為了避免空中交通指揮中電磁問題與雷擊問題，對交換機(jī)造成的破壞，技術(shù)人員需要在安裝中做好以下預(yù)防措施：一是嚴(yán)禁交換機(jī)與指揮系統(tǒng)電力設(shè)備混用接地裝置與防雷接地裝置合用，并保持一定距離；二是交換機(jī)應(yīng)遠(yuǎn)離空中指揮使用的強(qiáng)功率無線電發(fā)射臺、雷達(dá)發(fā)射臺、高頻大電流設(shè)備等電磁設(shè)備；三是保證交換機(jī)設(shè)備接地良好，避免接觸不良造成的電擊、雷擊問題出現(xiàn)。

（5）安裝臺前期檢。安裝開始前，我們需要詳細(xì)檢查安裝臺是否為交換機(jī)預(yù)留通風(fēng)裝置與通風(fēng)口；安裝臺自身是否牢固；是否良好接地，確保交換機(jī)安裝達(dá)到質(zhì)量要求。

2.2 交換機(jī)安裝步驟

（1）我們首先將交換機(jī)安裝到預(yù)留的標(biāo)準(zhǔn)機(jī)柜上，再將柜機(jī)安裝到工作臺上，并確保安裝牢固，機(jī)柜與工作臺內(nèi)部無灰塵。

（2）將交換機(jī)接地線進(jìn)行良好連接。

（3）使用220V交流電源插座對交換機(jī)電源進(jìn)行連接，之后根據(jù)交換機(jī)用電要求安裝交流與直流電源。

（4）根據(jù)交換機(jī)設(shè)備說明與控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)連接高速以太網(wǎng)與光纖接口，完成交換機(jī)網(wǎng)絡(luò)連接。同時(shí)將交換機(jī)與終端設(shè)備（如PC、交換機(jī)等）、局域網(wǎng)等，形成整體的空管控制系統(tǒng)。

參考文獻(xiàn)

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作者單位

中國民航廈門空中交通管理站 福建省廈門市 361008endprint