民航空管台站动力环境集中监控系统设计浅谈

民航空管台站动力环境集中监控系统设计浅谈

张强

中国民用航空西南地区空中交通管理局云南分局， 昆明 650200

摘  要： 民航空管台站的动力环境对于保障通信导航监视系统的正常运行至关重要。本论文旨在设计一种民航空管台站动力环境集中监控系统，以实现对动力环境的实时监测和远程控制，提高系统的可靠性和稳定性。本文将重点探讨系统的架构设计、数据采集与传输、安全性设计以及系统实施与测试等方面的内容。

关键词：集中监控；民航空管；数据采集与传输

0 引言

民航空管通信导航监视设备是确保航空安全和顺利运行的关键设备。通信设备保障飞行员与空管员之间的实时沟通，导航设备提供准确的航向和位置信息，监视设备实时监测飞机的位置和状态。这些设备的可靠稳定运行对于保障航空安全、提高航班效率至关重要，民航空管台站的动力环境又直接影响着保障通信导航监视系统的正常运行。某地空管正在进行机场改扩建配套空管工程项目，现需建立一套动力环境集中监控系统以充分利用人力资源，加强设备维护支持手段，保障设备稳定运行和机房安全，提高劳动生产率和网络维护水平，实现机房从有人值守到少人或无人值守，实现机房维护现代化。

1 动力环境监控系统概述

动力环境监控系统是一种用于实时监测和管理数据中心、机房或其他设施的环境和设备状态的系统。该系统通过安装传感器和监控设备，实时采集和监测温度、湿度、电力、空调、门禁等环境参数和设备运行状态。通过数据采集、传输和处理，系统能够提供实时的环境监测数据、设备状态信息和报警功能。

动力环境监控系统具有以下特点：1）实时监测：能够实时采集和监测环境和设备的状态，及时发现异常情况。2）远程控制：可以通过远程控制设备，调整环境参数，提高运维效率。3）数据分析：系统能够对采集的数据进行分析和统计，提供决策支持。4）报警功能：系统能够根据设定的阈值，自动发出报警信息，提醒运行维护人员及时处理。动力环境监控系统在数据中心、机房等环境中起到了至关重要的作用，可以提高设备的可靠性、稳定性和安全性，降低运维成本，保障业务的连续性和稳定性。

2 系统框架设计

动力环境监控系统的整体架构包括以下几个主要组成部分，如图1：

图1 动力环境监控架构

1．传感器和设备：在空管台站安装监控设备或环境中的传感器，实时感知和采集相关的数据。传感器可以包括温度传感器、湿度传感器、压力传感器、振动传感器等，以及与设备连接的监控设备，如摄像头、电表等。

2．数据采集与传输：传感器采集到的数据通过数据采集设备进行采集，并通过民航通信网IP网传输到空管终端区的数据中心，动力环境集中监控带宽为4M。按照《民航通信网IP网设备配置规范》确认空管终端数据中心的网络节点级数，网络拓扑方案如图2。

图2 IP网拓扑方案

3．数据中心：数据中心是动力环境监控系统的核心部分，负责接收、存储和处理传感器采集到的数据。数据中心通常由服务器、数据库和存储设备组成，使用云计算技术进行部署[1]，以实现数据的高效管理和分析。在空管终端区建设核心层、汇聚层和接入层设备，由核心层对各台站汇聚层进行管理。台站接入设备-汇聚设备：1条运营商通过中继技术将数据传输至民航空管终端区。

4．数据分析与处理：数据中心对接收到的数据进行分析和处理，提取有用的信息和指标。通过数据分析算法和模型，可以对台站现场的动力环境状态进行预测和故障诊断，提供实时的监控和预警功能。

5．可视化界面：动力环境监控系统通过可视化界面向运行维护人员展示监控数据和分析结果。用户可以通过电脑查看边远台站的动力环境实时状态、历史数据、报警信息等，并进行相应的分析和决策。

6．报警与通知：当监控系统检测到动力环境参数异常或超过预设的阈值时，会触发报警机制，并通过声音、信息等方式向空管终端区相关人员发送警报通知，以便及时采取相应的措施。

7．远程控制与管理：动力环境监控系统可以提供远程控制和管理功能，用户可以通过监控系统对设备进行远程操作和管理，如远程开关空调、调节空调参数等。

3 系统安全性设计

民航空管台站动力环境集中监控系统的网络安全性是保障系统数据和操作必不可少的一环。为防止未经授权的访问和恶意攻击，需要做以下措施：

1． 网络隔离与分段：民航空管台站动力环境集中监控系统应采用网络隔离与分段技术，将其与生产设备监控系统隔离开来，防止恶意攻击造成通信导航监视设备的信息泄露。

2．强密码与身份验证：系统应要求运行维护人员登录时使用强密码，确保只有授权人员可以访问该系统。

3．安全协议与加密：系统应使用安全协议与加密算法，如SSL/TLS，对传输的数据进行加密，防止数据被窃取或篡改。

4．安全审计与日志记录：系统应记录操作日志和事件日志，进行安全审计，及时检测异常行为和安全事件。

5．入侵检测与防御：系统应配备入侵检测和防御系统，能够及时发现和组织网络入侵和恶意攻击。

6．定期更新与维护：系统应定期更新和维护，及时修补安全漏洞和弱点，确保系统的稳定性和安全性。

4 结束语

随着我国民用航空高速发展，民航空管台站的数量不断增多且站点布局较为分散，给通信导航建设设备的运行维护人员带来了很大挑战[1]。通过建设台站动力环境集中监控系统可以提升运行维护效率，运行维护人员只用通过空管终端区的集中监控系统就可以查看到分散边远台站点的动力和环境状态。同时也将降低运行维护成本，优化运行保障人员结构，提高空管台站的安全性与可靠性，实现民航空管高质量发展。

参考文献：

[1] 林小新 . 云计算、边缘计算和雾计算了解每种计算的实际应用[J]. 计算机与网络；2018，23:42-43

[2] 黄涛，王晓艳. 空管智慧台站的系统设计 [J]. 电子技术与软件工程，2020，20,193-194