李仁禹

摘 要： 管系統(tǒng)氣象設(shè)備作為保障航空安全的重要基礎(chǔ)設(shè)施，其集中監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和實(shí)施成為當(dāng)務(wù)之急，已經(jīng)成為當(dāng)前我國航空氣象領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)?；诖?，首先對空管系統(tǒng)氣象設(shè)備集中監(jiān)控系統(tǒng)的存在的重要性進(jìn)行了分析，之后分別從設(shè)計(jì)目標(biāo)、框架、功能、硬件設(shè)備、軟件系統(tǒng)以及數(shù)據(jù)傳輸和存儲設(shè)計(jì)等方面對空管系統(tǒng)氣象設(shè)備集中監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)進(jìn)行了概述，最后基于“總體規(guī)劃、分步實(shí)施、逐步推廣”的原則對空管系統(tǒng)氣象設(shè)備集中監(jiān)控系統(tǒng)的實(shí)施進(jìn)行了介紹，旨在實(shí)現(xiàn)空管系統(tǒng)氣象設(shè)備集中監(jiān)控系統(tǒng)的穩(wěn)定、可靠、高效運(yùn)行，為我國空管系統(tǒng)的氣象監(jiān)測和預(yù)警提供有力的支持。

關(guān)鍵詞： 空管系統(tǒng)氣象設(shè)備 集中監(jiān)控系統(tǒng) 設(shè)計(jì)框架 實(shí)施方案

中圖分類號： TP393文獻(xiàn)標(biāo)識碼： A文章編號： 1679-3567（2024）04-0110-03

Design and Implementation Plans of the Centralized Monitoring System of Meteorological Equipment in the Air Traffic Control System

LI Renyu

Tianjin Branch，CAAC North China Regional Administration， Tianjin， 300300 China

Abstract： Meteorological equipment in the air traffic control system is important infrastructure for ensuring aviation safety， and the design and implementation of its centralized monitoring system has become an top priority and a research hotspot in the field of aviation meteorology in China. Based on this， this article first analyzes the importance of the existence of the centralized monitoring system for meteorological equipment in the air traffic control system， then summarizes its design from the aspects of design objectives， framework， functions， hardware equipment， software systems， and data transmission and storage design， and finally introduces its implementation based on the principle of "overall planning， step-by-step implementation and gradual promotion"， aiming to achieve its stable， reliable and efficient operation， and provide strong support for the meteorological monitoring and early warning of the air traffic control system in China.

Key Words： Meteorological equipment in the air traffic control system； Centralized monitoring system； Design framework； Implementation plan

隨著我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展和航空事業(yè)的蓬勃發(fā)展，空管系統(tǒng)在保障飛行安全、提高航班效率和降低運(yùn)行成本方面發(fā)揮著越來越重要的作用?？展芟到y(tǒng)氣象設(shè)備作為保障航空安全的重要基礎(chǔ)設(shè)施，其集中監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和實(shí)施成為當(dāng)務(wù)之急，已經(jīng)成為當(dāng)前我國航空氣象領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。

1 空管系統(tǒng)氣象設(shè)備集中監(jiān)控系統(tǒng)的重要性

首先，氣象設(shè)備作為空管系統(tǒng)的重要組成部分，其功能主要包括氣象觀測、數(shù)據(jù)處理和氣象預(yù)報(bào)等。氣象設(shè)備能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測氣象信息，為航空氣象預(yù)報(bào)提供準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)支持。此外，氣象設(shè)備還能夠?yàn)楹桨喟踩\(yùn)行提供重要的氣象信息，如風(fēng)速、風(fēng)向、降水等，從而確保飛行安全。因此，對氣象設(shè)備的實(shí)時(shí)監(jiān)控和故障預(yù)警顯得尤為重要。

其次，空管系統(tǒng)氣象設(shè)備集中監(jiān)控系統(tǒng)作為氣象設(shè)備管理的重要手段，能夠?qū)崿F(xiàn)對氣象設(shè)備的實(shí)時(shí)監(jiān)控、故障預(yù)警和數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析等功能。通過集中監(jiān)控系統(tǒng)，可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)氣象設(shè)備的故障和異常情況，提高設(shè)備的運(yùn)行效率和可靠性。此外，集中監(jiān)控系統(tǒng)還能夠?qū)崿F(xiàn)氣象數(shù)據(jù)的共享和協(xié)作，為氣象預(yù)報(bào)、防災(zāi)減災(zāi)和航空氣象服務(wù)提供有力的支持。

最后，在氣象監(jiān)測和預(yù)警方面，空管系統(tǒng)氣象設(shè)備集中監(jiān)控系統(tǒng)能夠通過實(shí)時(shí)監(jiān)測氣象設(shè)備的狀態(tài)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)氣象異常情況，如雷暴、大風(fēng)、雨雪等，從而實(shí)現(xiàn)氣象預(yù)警。此外，集中監(jiān)控系統(tǒng)還能夠?qū)崿F(xiàn)氣象數(shù)據(jù)的共享和協(xié)作，為氣象預(yù)報(bào)、防災(zāi)減災(zāi)和航空氣象服務(wù)提供有力的支持[1]。

2 空管系統(tǒng)氣象設(shè)備集中監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

2.1 設(shè)計(jì)目標(biāo)

空管系統(tǒng)氣象設(shè)備集中監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)目標(biāo)如下：一是要明確氣象設(shè)備集中監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)目標(biāo)，即實(shí)現(xiàn)對氣象設(shè)備的實(shí)時(shí)監(jiān)控、故障預(yù)警和數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析等功能；二是要充分考慮系統(tǒng)的可擴(kuò)展性和可維護(hù)性，以滿足未來氣象設(shè)備管理的需求；三是要注重系統(tǒng)的安全性和可靠性，確保系統(tǒng)在各種環(huán)境條件下都能正常運(yùn)行；四是要可以結(jié)合不同氣象業(yè)務(wù)設(shè)備開展統(tǒng)一的數(shù)據(jù)管理，對報(bào)警平臺進(jìn)行維護(hù)，使設(shè)備管理人員可以對不同設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行及時(shí)了解和掌握，從全局上進(jìn)行監(jiān)控。結(jié)合系統(tǒng)設(shè)計(jì)相關(guān)要求，系統(tǒng)還應(yīng)對空管系統(tǒng)中各種氣象設(shè)備和業(yè)務(wù)系統(tǒng)運(yùn)行的情況加以統(tǒng)計(jì)，向設(shè)備業(yè)務(wù)管理部門上報(bào)。

2.2 系統(tǒng)設(shè)計(jì)框架

結(jié)合當(dāng)前空管氣象實(shí)際保障工作的相關(guān)情況，本研究中的監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)用兩級應(yīng)用的方式，給空管系統(tǒng)的各級氣象管理中心、氣象臺和相關(guān)管理人員提供統(tǒng)一的工作平臺，從而監(jiān)控氣象探測設(shè)備的運(yùn)行狀況、探測數(shù)據(jù)的質(zhì)量，對信息管理進(jìn)行維護(hù)維修、評估監(jiān)控綜合運(yùn)行情況等等。

2.3 系統(tǒng)功能設(shè)計(jì)

空管系統(tǒng)氣象設(shè)備集中監(jiān)控系統(tǒng)是一個(gè)重要的氣象監(jiān)測和管理工具，能夠?qū)崿F(xiàn)氣象設(shè)備的實(shí)時(shí)監(jiān)控、數(shù)據(jù)處理、統(tǒng)計(jì)分析和共享，以及氣象預(yù)警和信息發(fā)布等功能。本系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和實(shí)施方案需要考慮到多個(gè)因素，包括設(shè)備的類型、數(shù)量、分布和狀態(tài)，氣象數(shù)據(jù)的獲取和處理方式，系統(tǒng)的安全性和可靠性，以及與其他氣象系統(tǒng)的集成和協(xié)作等。

2.3.1 氣象設(shè)備的狀態(tài)監(jiān)控

氣象設(shè)備的狀態(tài)監(jiān)控是空管系統(tǒng)氣象設(shè)備集中監(jiān)控系統(tǒng)的基本功能之一，需要能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測氣象設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，包括設(shè)備的運(yùn)行時(shí)間、工作狀態(tài)、故障情況等，以及設(shè)備的地理位置和環(huán)境參數(shù)等，這些信息可以通過傳感器、監(jiān)控設(shè)備和通信系統(tǒng)等手段獲取，并通過數(shù)據(jù)處理和分析來提供實(shí)時(shí)的設(shè)備狀態(tài)監(jiān)控。

2.3.2 氣象數(shù)據(jù)處理和統(tǒng)計(jì)分析

氣象數(shù)據(jù)處理和統(tǒng)計(jì)分析需要能夠?qū)庀髷?shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)處理和分析，包括數(shù)據(jù)的采集、存儲、傳輸、處理和分析等，這些數(shù)據(jù)可以通過氣象站、雷達(dá)、衛(wèi)星等氣象觀測設(shè)備獲取，并通過通信系統(tǒng)、數(shù)據(jù)處理軟件和數(shù)據(jù)分析工具等手段進(jìn)行處理和分析，其結(jié)果可以提供實(shí)時(shí)的氣象信息和決策支持。

2.3.3 氣象數(shù)據(jù)共享和協(xié)作

氣象數(shù)據(jù)共享和協(xié)作需要能夠?qū)崿F(xiàn)氣象數(shù)據(jù)的共享和協(xié)作，包括氣象數(shù)據(jù)的共享機(jī)制、數(shù)據(jù)共享平臺和協(xié)作工具等，這些數(shù)據(jù)共享和協(xié)作機(jī)制可以促進(jìn)氣象數(shù)據(jù)的共享和協(xié)作，提高氣象服務(wù)水平和效率。

2.3.4 氣象預(yù)警和信息發(fā)布

氣象預(yù)警和信息發(fā)布需要能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測氣象變化和氣象災(zāi)害的風(fēng)險(xiǎn)，并通過預(yù)警機(jī)制和信息發(fā)布機(jī)制向相關(guān)部門和公眾發(fā)布?xì)庀箢A(yù)警和信息，可以提供及時(shí)的氣象信息和決策支持，幫助相關(guān)部門和公眾采取有效的應(yīng)對措施。

2.3.5 空管系統(tǒng)氣象設(shè)備中監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

空管系統(tǒng)氣象設(shè)備集中監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和實(shí)施方案還需要考慮到系統(tǒng)的安全性和可靠性，需要能夠確保氣象數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和完整性，保證氣象設(shè)備的安全運(yùn)行，防止氣象數(shù)據(jù)泄露和被篡改。同時(shí)，該系統(tǒng)還需要能夠保證系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性，防止系統(tǒng)故障和崩潰[2]。

2.4 系統(tǒng)硬件設(shè)備設(shè)計(jì)

本空管系統(tǒng)氣象設(shè)備集中監(jiān)控系統(tǒng)的硬件設(shè)備設(shè)計(jì)主要包括氣象數(shù)據(jù)采集設(shè)備、數(shù)據(jù)處理設(shè)備、顯示設(shè)備以及通信設(shè)備。其中，氣象數(shù)據(jù)采集設(shè)備負(fù)責(zé)從各個(gè)氣象設(shè)備中采集氣象數(shù)據(jù)；數(shù)據(jù)處理設(shè)備對采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和分析；顯示設(shè)備將處理后的數(shù)據(jù)以圖表等形式展示給用戶；通信設(shè)備則負(fù)責(zé)將處理后的數(shù)據(jù)傳輸給其他系統(tǒng)或設(shè)備，這些硬件設(shè)備選型合理、配置科學(xué)，并采用標(biāo)準(zhǔn)接口進(jìn)行連接，以實(shí)現(xiàn)設(shè)備的兼容性和互操作性。

2.5 系統(tǒng)軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)

本空管系統(tǒng)氣象設(shè)備集中監(jiān)控系統(tǒng)的軟件系統(tǒng)主要包括氣象數(shù)據(jù)采集軟件、數(shù)據(jù)處理軟件、顯示與控制軟件以及通信軟件。其中，氣象數(shù)據(jù)采集軟件負(fù)責(zé)從各個(gè)氣象設(shè)備中采集氣象數(shù)據(jù)；數(shù)據(jù)處理軟件對采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和分析；顯示與控制軟件將處理后的數(shù)據(jù)以圖表等形式展示給用戶；通信軟件則負(fù)責(zé)將處理后的數(shù)據(jù)傳輸給其他系統(tǒng)或設(shè)備。軟件系統(tǒng)采用模塊化設(shè)計(jì)，各個(gè)模塊功能明確、邏輯清晰，并通過接口進(jìn)行協(xié)同工作，以實(shí)現(xiàn)整個(gè)系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性。

2.6 數(shù)據(jù)傳輸和存儲設(shè)計(jì)

本空管系統(tǒng)氣象設(shè)備集中監(jiān)控系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸采用標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議，保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆€(wěn)定性和安全性。數(shù)據(jù)存儲則采用大容量的存儲設(shè)備，保證數(shù)據(jù)存儲的可靠性和持久性。同時(shí)，數(shù)據(jù)存儲采用分布式存儲方式，以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的冗余備份，提高系統(tǒng)的可用性[3]。

3 空管系統(tǒng)氣象設(shè)備集中監(jiān)控系統(tǒng)的實(shí)施

空管系統(tǒng)氣象設(shè)備集中監(jiān)控系統(tǒng)的實(shí)施方案，應(yīng)遵循“總體規(guī)劃、分步實(shí)施、逐步推廣”的原則。

3.1 對氣象設(shè)備集中監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行需求分析和技術(shù)研究

對氣象設(shè)備集中監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行需求分析和技術(shù)研究，以制訂詳細(xì)的設(shè)計(jì)方案和實(shí)施計(jì)劃。這需要對現(xiàn)有氣象設(shè)備的性能、功能、安全性等方面進(jìn)行全面評估，同時(shí)，也要結(jié)合當(dāng)前空管系統(tǒng)的運(yùn)行狀況和未來發(fā)展趨勢，明確系統(tǒng)的發(fā)展目標(biāo)和建設(shè)內(nèi)容。

3.2 對氣象設(shè)備進(jìn)行改造和升級

對氣象設(shè)備進(jìn)行改造和升級，以實(shí)現(xiàn)與集中監(jiān)控系統(tǒng)的無縫對接。這包括對現(xiàn)有設(shè)備的硬件、軟件、網(wǎng)絡(luò)等各方面的升級和優(yōu)化，使其能夠滿足集中監(jiān)控系統(tǒng)的技術(shù)要求和運(yùn)行需求。同時(shí)，需要對設(shè)備的操作界面、數(shù)據(jù)展示、報(bào)警機(jī)制等進(jìn)行設(shè)計(jì)和優(yōu)化，以提高設(shè)備的易用性和實(shí)用性。

3.3 對系統(tǒng)進(jìn)行測試和優(yōu)化

對系統(tǒng)進(jìn)行測試和優(yōu)化，以確保系統(tǒng)的高效、穩(wěn)定和安全運(yùn)行。這需要對系統(tǒng)進(jìn)行全面的功能測試、性能測試、安全測試等，以發(fā)現(xiàn)和解決系統(tǒng)存在的問題和風(fēng)險(xiǎn)。同時(shí)，也需要根據(jù)測試結(jié)果對系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化和改進(jìn)，以提高系統(tǒng)的運(yùn)行效率和安全性[4-5]。

3.4 建立健全的管理制度和操作規(guī)程

為了確保系統(tǒng)的順利實(shí)施和有效運(yùn)行，還需要建立健全的管理制度和操作規(guī)程，包括對系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、開發(fā)、實(shí)施、運(yùn)營、維護(hù)等各個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行規(guī)范化和標(biāo)準(zhǔn)化，以提高系統(tǒng)的管理水平和運(yùn)行效率。同時(shí)，也需要對操作人員進(jìn)行培訓(xùn)和教育，以提高他們的專業(yè)技能和操作水平。

此外，在實(shí)施過程中，還需要注重系統(tǒng)的運(yùn)行狀況、數(shù)據(jù)質(zhì)量、安全性能等方面進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測和評估，便于及時(shí)發(fā)現(xiàn)和解決系統(tǒng)的問題和風(fēng)險(xiǎn)[6-7]。

4 結(jié)語

總的來說，空管系統(tǒng)氣象設(shè)備集中監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)施方案，是一個(gè)系統(tǒng)工程，需要綜合考慮多方面的因素，以確保系氣象設(shè)備集中監(jiān)控系統(tǒng)在保障航空安全、提高航班效率和降低運(yùn)行成本方面重要作用的發(fā)揮。

參考文獻(xiàn)

[1]章佑.民航氣象設(shè)備集中監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)[J].空中交通，2016（4）：51-54.

[2]祁珊，曹敦波.新疆空管局氣象設(shè)備集中監(jiān)控系統(tǒng)[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2019（7）：109-110，113.

[3]張琰，陳齊亞.民航西北氣象中心運(yùn)行監(jiān)控系統(tǒng)的研究與設(shè)計(jì)[J].計(jì)算機(jī)時(shí)代，2020（7）：59-62.

[4]祁珊，曹敦波.新疆空管局氣象設(shè)備集中監(jiān)控系統(tǒng)[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2019（7）：109-110，113.

[5]褚鴻銳.設(shè)備機(jī)房動環(huán)集中式監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J].中國信息化，2021（2）：40-41.

[6]李自義.空管系統(tǒng)航管小區(qū)設(shè)備冗余供電設(shè)計(jì)[J].通信電源技術(shù)，2023，40（17）：29-31.

[7]章佑.西南空管氣象設(shè)備集中監(jiān)控系統(tǒng)的研究與設(shè)計(jì)[D].成都：電子科技大學(xué)，2011.