葉文龍 李斌

摘要：航空障礙燈能夠?yàn)楹娇诊w行器指明障礙物的實(shí)際高度，同時(shí)也是標(biāo)識(shí)輪廓的警示燈具，在正常的運(yùn)行狀態(tài)下，障礙燈對(duì)于建筑安全、保障飛行都有著重要的意義。所以，本文針對(duì)航空障礙燈遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行分析，這樣才能夠?qū)ζ溆懈鼮橥笍氐牧私猓@樣才能夠避免因?yàn)檎系K燈的問(wèn)題，導(dǎo)致建筑安全以及飛行安全面臨威脅。

關(guān)鍵詞：航空;障礙燈;遠(yuǎn)程監(jiān)控

中圖分類號(hào)：TP277文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1672-9129（2018）06-0070-02

Research on Remote Monitoring System of Aviation Obstacle Lights

YE Wenlong*， LI Bin

（Sichuan Hemeng Aviation Technology Co.， Ltd. Sichuan Chengdu， 610000， China）

Abstract： The aviation obstacle light can indicate the actual height of the obstacle for the aviation aircraft， and it is also the warning light for identifying the contour. Under normal operating conditions， the obstacle light has important significance for building safety and ensuring flight. Therefore， this paper analyzes the remote monitoring system of aviation obstacle lights so that it can have a more thorough understanding of it， so as to avoid the threat of building safety and flight safety due to the problem of obstacle lights.

Keywords： aviation; obstacle light; remote monitoring

引用：葉文龍， 李斌. 航空障礙燈遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)探究[J]. 數(shù)碼設(shè)計(jì)， 2018， 7（6）： 70-70.

Cite：YE Wenlong， LI Bin. Research on Remote Monitoring System of Aviation Obstacle Lights[J]. Peak Data Science， 2018， 7（6）： 70-70.

引言

航空障礙燈，主要是針對(duì)航空飛行器起到一定的警示作用。國(guó)際民航組織、民航總局以及建設(shè)部等，都會(huì)對(duì)障礙燈有明確的設(shè)置規(guī)定。因?yàn)檎系K燈設(shè)置主要是為了保護(hù)建筑的安全、確保航空飛行的安全性，所以，首先就應(yīng)該讓障礙燈能夠處于持續(xù)性的工作狀態(tài)之下，以便在發(fā)生故障的時(shí)候，能夠方便維修。

1? 航空障礙燈監(jiān)控系統(tǒng)的需求分析

1.1 ?需求特點(diǎn)

第一，實(shí)時(shí)。航空障礙燈本身屬于障礙照明領(lǐng)域，對(duì)于無(wú)故障的運(yùn)行有著較高的要求。為了確保障礙燈能夠正常的運(yùn)行，就需要對(duì)故障的察覺(jué)以及報(bào)警有著較高的實(shí)時(shí)性。第二，遠(yuǎn)程。因?yàn)楹娇照系K燈主要是分布在高層建筑的高端，或者是偏遠(yuǎn)地區(qū)的通訊塔、輸電塔等構(gòu)筑物之上，因?yàn)楝F(xiàn)場(chǎng)缺少監(jiān)測(cè)條件，監(jiān)控對(duì)于遠(yuǎn)程也有著一定的要求，就需要在缺乏現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控的時(shí)候，能夠利用遠(yuǎn)程監(jiān)控的方式，滿足實(shí)時(shí)的需求。第三，無(wú)線?？紤]到現(xiàn)場(chǎng)設(shè)施帶來(lái)的制約，通過(guò)無(wú)線的方式就可以滿足信號(hào)的遠(yuǎn)程傳統(tǒng)。第四，集中。因?yàn)檎系K燈本身屬于專業(yè)性較強(qiáng)的領(lǐng)域，一旦出現(xiàn)故障，就只有讓監(jiān)測(cè)人員采取相對(duì)應(yīng)的措施，但是根本的維修還是需要專業(yè)的人員進(jìn)行。所以，服務(wù)技術(shù)人員在獲取現(xiàn)場(chǎng)故障信息，并且及時(shí)針對(duì)遠(yuǎn)程故障做出知道，這樣就可以滿足分布式故障點(diǎn)的集中監(jiān)控處理。第五，自動(dòng)。作為服務(wù)方，需要考慮現(xiàn)場(chǎng)的用戶需求，在快速排除故障的同時(shí)，還能夠幫助用戶從信息傳遞投入以及故障監(jiān)測(cè)之中解脫出來(lái)，這樣就能夠節(jié)約人力與物力，同時(shí)也可以滿足對(duì)用戶的自動(dòng)化監(jiān)控。第六，預(yù)警。除開(kāi)終極故障預(yù)警之外，還需要在監(jiān)控系統(tǒng)之中針對(duì)潛在的故障設(shè)置預(yù)警，甚至是進(jìn)行狀態(tài)的監(jiān)測(cè)，這樣就可以讓服務(wù)方提前獲取相應(yīng)的信息，從而采取干預(yù)的措施來(lái)避免故障，這樣就可以跳出被動(dòng)應(yīng)對(duì)故障的局面，同時(shí)還可以掌握更多的故障信息，從而擁有更多的規(guī)劃時(shí)間^[1]。第七，系統(tǒng)對(duì)實(shí)時(shí)狀態(tài)的監(jiān)管。7*24小時(shí)內(nèi)通過(guò)燈具PLC數(shù)據(jù)采集檢測(cè)判斷燈具的運(yùn)行狀態(tài)，并且對(duì)各種數(shù)據(jù)進(jìn)行記錄上傳，并針對(duì)于項(xiàng)目區(qū)域設(shè)備進(jìn)行故障短信通知相關(guān)負(fù)責(zé)人，然后做好統(tǒng)計(jì)維護(hù)，并且進(jìn)行更換申報(bào)。第八，（ADLS）系統(tǒng)應(yīng)支持3D地圖技術(shù)：能實(shí)現(xiàn)3D地圖上的動(dòng)態(tài)標(biāo)記，為支持3D地圖建模導(dǎo)入3DS文件，將實(shí)時(shí)傳感器數(shù)據(jù)與3D對(duì)象互聯(lián)，并對(duì)3D＼2D建模數(shù)據(jù)進(jìn)行經(jīng)緯度定位和海拔高度的標(biāo)識(shí)，實(shí)現(xiàn)助航燈具相關(guān)信息參數(shù)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)并能實(shí)現(xiàn)旋轉(zhuǎn)、動(dòng)畫、3D＼2D技術(shù)切換，移動(dòng)地圖時(shí)，地圖上綁定的控件也自動(dòng)移動(dòng)而實(shí)現(xiàn)如顏色，閃爍頻率等動(dòng)態(tài)標(biāo)記。同時(shí)還應(yīng)該支持聯(lián)網(wǎng)透?jìng)骷夹g(shù)、報(bào)警方式多樣化技術(shù)以及可選的語(yǔ)音/音頻功能，最終滿足實(shí)際的需求。

1.2 ?設(shè)計(jì)原則

第一，可靠性。整個(gè)系統(tǒng)需要完成故障的監(jiān)控任務(wù)，這樣才能確保系統(tǒng)本身的可靠性，降低系統(tǒng)的故障出現(xiàn)概率，一旦發(fā)生故障，就需要瞬時(shí)響應(yīng)機(jī)制。針對(duì)重要的系統(tǒng)環(huán)節(jié)，可以選擇冗余措施，即遠(yuǎn)程通訊措施和下位機(jī)故障自行修復(fù)措施，可以滿足遠(yuǎn)程監(jiān)控的需求，利用雙通道自動(dòng)切換為通訊方案。能夠?yàn)橄到y(tǒng)自身配備故障的檢查環(huán)節(jié)，自帶重啟通訊修復(fù)功能，這樣就可以針對(duì)通訊線路以及硬件電路做好定期的跟蹤。針對(duì)數(shù)據(jù)，也可以選擇軟件濾波的方式以及多種校驗(yàn)，這樣也可以滿足數(shù)據(jù)本身的檢測(cè)準(zhǔn)確性。另外，在選擇器件的時(shí)候，最好能夠選擇質(zhì)量穩(wěn)定、性能良好的核心器件。

第二，抗擾性?？紤]到系統(tǒng)運(yùn)行環(huán)境處于戶外環(huán)境下，周邊的情況非常復(fù)雜，再加上周邊電氣設(shè)備較多，就可能會(huì)有電磁干擾的情況出現(xiàn)?？紤]到部分現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境相對(duì)惡劣，電廠脫硫煙囪會(huì)存在一定的煙塵污染、化工侵蝕，部分項(xiàng)目處于沿海地區(qū)，在自然環(huán)境之中存在大量的水分與鹽霧，所以，在現(xiàn)場(chǎng)硬件設(shè)備選擇的時(shí)候，就需要對(duì)這一部分特點(diǎn)進(jìn)行分析與考慮，盡可能選擇防護(hù)性能良好、工業(yè)等級(jí)高、抗干擾能力強(qiáng)的方案，這樣才可以全面多樣化的采取系統(tǒng)硬件抗干擾措施，從而對(duì)復(fù)雜的工業(yè)運(yùn)行環(huán)境加以抗衡，這也是系統(tǒng)可靠性得以保障的需求^[2]。

第三，實(shí)時(shí)性。在監(jiān)控航空障礙燈故障的時(shí)候，實(shí)時(shí)性是一個(gè)重要的需求，在第一時(shí)間監(jiān)測(cè)到故障信號(hào)，并且將相對(duì)應(yīng)的信息直接傳遞給責(zé)任人與相關(guān)方，這樣就可以提升維修效率，增加系統(tǒng)本身的可靠性，以及實(shí)現(xiàn)客戶的滿意度。在預(yù)警顯示、狀態(tài)信息同步、需求監(jiān)控索求、報(bào)警電話＼短信通知等方面，都可以滿足實(shí)時(shí)性的要求。

2? 航空障礙燈遠(yuǎn)程分布式故障監(jiān)控系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)

想要滿足障礙燈遠(yuǎn)程的分布式故障監(jiān)控，就需要通過(guò)諸多環(huán)節(jié)，其中最終關(guān)鍵的就是采集與轉(zhuǎn)換現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)，同時(shí)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的無(wú)線遠(yuǎn)程傳送。

2.1 ?采集現(xiàn)場(chǎng)端信號(hào)

監(jiān)測(cè)點(diǎn)信號(hào)，也就是現(xiàn)場(chǎng)被傳送到監(jiān)控中心，并且還會(huì)經(jīng)過(guò)節(jié)點(diǎn)與變換。針對(duì)信號(hào)的采送過(guò)程，以燈罩的溫度為例進(jìn)行分析。一般來(lái)說(shuō)，其溫度<35℃，并且溫度傳感器測(cè)到對(duì)應(yīng)的mA電流信號(hào)，通過(guò)信號(hào)的處理電路放大與標(biāo)定等調(diào)理之后，在經(jīng)過(guò)C8051F040的AD轉(zhuǎn)換，就可以獲取數(shù)字信號(hào)。在這一數(shù)字信號(hào)之前，下位機(jī)添加監(jiān)測(cè)點(diǎn)位置的ID之后，利用CAN總線直接送給上位機(jī)。同時(shí)，上位機(jī)之中存儲(chǔ)了相關(guān)的信號(hào)，這樣就可以應(yīng)對(duì)正常范圍以及故障閾值的對(duì)照表。針對(duì)正常值信號(hào)，一般都不會(huì)主動(dòng)傳輸?shù)奖O(jiān)控中心^[3]。

當(dāng)燈罩溫度<50℃，≥35℃，上位機(jī)識(shí)別出來(lái)，進(jìn)而轉(zhuǎn)換得到的信號(hào)就會(huì)達(dá)到故障的預(yù)警值，通過(guò)信號(hào)現(xiàn)場(chǎng)ID與時(shí)間信息的加載，就可以組成TCP報(bào)文，然后通過(guò)4G就可以直接傳送到監(jiān)控中心。如果燈罩之中的溫度≥50℃，并且信號(hào)也達(dá)到一級(jí)故障報(bào)警值，上位機(jī)在進(jìn)行ID和時(shí)間加載之后，通過(guò)GSM短信，就可以直接想著監(jiān)控中心以及相關(guān)人員報(bào)警^[4]。

2.2? 信號(hào)遠(yuǎn)程傳送

基于現(xiàn)場(chǎng)上位機(jī)針對(duì)監(jiān)控中心的通信，針對(duì)信號(hào)遠(yuǎn)程傳送進(jìn)行具體的分析。

如，針對(duì)GSM模式，在GSM模式之下，系統(tǒng)就可以利用GSM網(wǎng)絡(luò)，通過(guò)短信傳輸現(xiàn)場(chǎng)段以及監(jiān)控端之間的數(shù)據(jù)。在現(xiàn)場(chǎng)段，可以選擇在GF-2008AW之中進(jìn)行監(jiān)控端TC39i的預(yù)設(shè)，并且制定人員手機(jī)的SIM卡號(hào)，在需要的時(shí)候進(jìn)行撥號(hào)發(fā)信。通過(guò)GSM短信來(lái)發(fā)送，使用AT命令集來(lái)進(jìn)行操作，其中的AT+CSCA主要是在短信服務(wù)中心地址中設(shè)置;AT+CMGW利用寫短信的方式來(lái)進(jìn)行存儲(chǔ); AT+CMGS則是發(fā)送信息^[5]。

將GPRS與GSM通信方式相互的結(jié)合起來(lái)，就可以按照不同模式的實(shí)際特點(diǎn)，從而滿足不同的監(jiān)控需求，同時(shí)，也可以滿足冗余的通信方案，直接符合工作的實(shí)際要求。

3? 結(jié)束語(yǔ)

總而言之，隨著時(shí)代的不斷發(fā)展，針對(duì)航空障礙燈遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)，就需要作出一系列的分析，這樣才能夠找準(zhǔn)實(shí)現(xiàn)的方案，因此，本文首先分析了航空障礙燈現(xiàn)有監(jiān)控方式的局限性，在研究障礙燈及其故障的特點(diǎn)，總結(jié)監(jiān)控系統(tǒng)的需求、目標(biāo)功能和設(shè)計(jì)原則后，提出了對(duì)現(xiàn)場(chǎng)分布式故障點(diǎn)信號(hào)進(jìn)行采集處理，并依托本地下行窄帶通信無(wú)線網(wǎng)絡(luò)，將遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)傳輸?shù)奖镜丶锌刂乒?，由集中控制柜發(fā)回后臺(tái)系統(tǒng)中心，進(jìn)行集中監(jiān)測(cè)和作進(jìn)一步分析決策的設(shè)計(jì)方案。然后，從具體功能切入對(duì)監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行了整體設(shè)計(jì)，希望通過(guò)這樣的方式能夠從根本上確保了PLC系統(tǒng)在工業(yè)及復(fù)雜的電力環(huán)境下的可靠性。

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