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空管设备集中监控系统实施

 

空管设备监控的主要包含通信、导航、监视、气象、情报等五个领域的设备维护,这些设备由不同的部门7×24小时不间断监控,每种设备都会有一到多个终端,值班员负责监控每个终端提供的设备信息,一旦发现问题或者接到用户故障报告后会立即进行处理,记录并及时向上级汇报。这是一种各自独立的“多终端”监控方式,在设备数量较少或者位置较为集中的环境中可以很好的发挥作用。但是,随着空管业务的发展,空管设备数量不断增加和位置日趋分散,各自独立的“多终端”方式所固有的维护成本高、信息不全面、效率低下、安全隐患较大等局限性就凸现出来。
 

针对上述设备管理的“多终端”现状,为了达到提高空管设备维护质量、保证空管安全、降低维护成本的目的,航管科技提出设备集中监控的构想,即对所有空管设备和系统实施统一监视与必要控制、管理,将“多终端”集成为“单终端”。通过集中监控,运行维护人员可以实现对设备的集中管理;管理人员能够实时掌握设备的运行状况,许多站点可以实现无人或少人值守;当发生紧急事件时,管理人员能够通过系统所提供的全面的信息,迅速做出合理的决策;管理部门可以实现日常管理的规范化、计算机管理的科学化。随着集中监控系统的建立,维护机制和管理方法将由原来分散的、人工看守式的维护方式,逐步向集中监控、集中维护和集中管理的维护模式过渡。国外空管领域也普遍采用了集中监控这种管理运行模式,如美国的国家航空体系设备管理系统,在香港、澳门机场也已经建成了集中监控系统,能够实现对机场设备的集中监视与配置管理。

一、设备集中监控系统设计与实现

1、设备集中监控组成体系

构成集中监控系统主要包括传输网络,接入设备,处理设备,图形显示和外部存储五部分。传输网络负责设备信息、监视控制信息、管理信息等的传输,依据现有的空管网络环境可以由ATM网、以太网、卫星、GPRS、CDMA等技术手段实现;接入设备负责设备信息的采集以及控制命令的翻译,对于简单的设备可以采用传感器或遥控盒接入实现,对于较为复杂的设备如雷达、VHF就必须采用现场监控单元来实现;处理设备负责设备信息加工、故障处理、安全管理等核心工作,包括服务器,终端PC,移动设备等;图形监视负责将全部的设备信息及管理信息以友好的图形界面方式显示,小规模的监控使用显示器,大规模的监控需要使用电视墙等设备实现;外部存储负责保存系统中历史数据,包括故障数据,运行数据,统计数据,操作记录,安全日志等关键信息,一般由磁带,磁盘阵列,光盘等构成。

2、设备集中监控的管理模型

管理模型从管理功能,管理层次及管理业务域三方面定义了设备集中监控系统管理运行体系,它是一套综合考虑了技术、业务和管理三方面因素的组织结构,管理功能和管理层次的组合可以构成相应的管理业务,换句话说就是每种管理业务都是针对不同设备管理层的软件管理功能集合。

3、设备集中监控系统的管理功能

设备集中监控的管理业务是通过它定义的一系列管理功能来实现的,集中监控功能主要包括配置管理、性能管理、故障管理、帐务管理、安全管理。

配置管理:配置管理负责监控系统的建立、业务的开展以及配置数据的维护。

性能管理:性能管理评估设备的运行状况及通信效率等性能。性能管理的目的是维护监控系统服务质量和运营效率。

故障管理:故障管理是设备集中监控管理中最基本的功能之一。当被监控设备中某个组成部分发生故障时,监控系统必须迅速查找到故障并及时排除。保证被管设备的无障碍无错误的运营状态,包括障碍管理、故障恢复和预防保障。

帐务管理:帐务管理记录设备维护修理的费用,以及由于设备故障所引起的直接或间接经济损失。

安全管理:安全管理采用信息安全措施保护监控系统中的设备、数据以及业务。

4、设备集中监控系统的管理分层

集中监控系统管理分层的概念为最终实现综合管理提供了一个分步骤的、循序渐进的实现方法。它可以将管理功能需求分解为不同的层次,每层相对独立。在集中监控系统建设初期可以只完成底层的管理功能,以后逐步完善高层管理功能,最终实现综合管理。

集中监控系统管理业务自上而下分可以分为事务管理层、业务管理层、设备管理层和设备层。事务管理层为最高决策者提供决策支持的管理功能,辅助用户制定中长期发展规划;业务管理层为业务管理部门领导者提供负责业务指导、业务控制与监测以及计费等功能;设备管理层为设备维护部门领导提供全局的设备运行状态信息管理功能;设备层为设备维护人员提供一个或多个设备的监控功能。

根据管理功能和管理层次的不同组合,可以将集中监控管理分为用户管理、传输管理、维护管理、帐务管理等不同领域,不同领域归属不同的负责部门。

5、设备集中监控系统的功能分层

空管设备集中监控系统是设备集中监控管理模型的实现,是一套综合民航空管现有的设备监控业务和设备监控理论的解决方案。

整个监控系统可分为三个层面:数据采集层、数据处理层、数据维护管理层。

数据采集层完成对基础设备/系统监控数据的采集;数据处理层实现对各监控子系统所采集数据的分析和显示;数据维护管理层包括告警管理、拓扑管理、配置管理、变更管理以及日常监控管理等,主要实现监控系统的总体数据整合、系统结构的调整等通用性数据配置功能。

二、航管科技民航空管设备集中监控系统

 该系统是针对空管设备运行状况进行集中化管理而开发的监控工具,是一个数据采集和信息化处理的综合系统。实现了对导航、监视、气象、通信、航空情报及其它设备状况的实时监控,为民航空管设备管理和运行保障部门提供集中监控和电子值班功能。并提供多项管理功能,可协助民航空管各级设备维护部门进行安全、有效的运作。它便于领导决策,可有效缩短故障响应时间。

1、系统功能

系统包含主机系统、监控系统、显示系统、通讯子系统、网络系统、智能程控同步单元、采集系统等,具有设备基本信息管理、运行状态监视、故障管理、设备运行统计、值班管理、零备件管理、产品自我监控、升级、系统管理、日志管理、参数采集等功能。系统实现了对所有设备的实时监控、历史追踪、安全管理、监控对象管理、系统维护,并支持支持多种设备监控数据规范。

通过该系统,空管部门可以对全国各地、各级的空管设备、系统进行一体化管理。运行保障和运行管理人员可以对空管设备、系统进行集中监视。行业和业务管理人员可以统计分析各设备、系统的可用性和性能。系统可以根据所需监控设备情况进行灵活的配置组合,并可为客户提供专业化的定制模块,最大限度的满足客户需求。

2、核心组成

(1)MDP-II 设备运行保障软件

 软件是针对民航空管设备集中监控系统专门研发的操作平台。通过该平台实现了对设备信息的采集和管理、状态信息显示、故障管理与诊断、设备运行统计分析和通报、人员管理、值班管理、工作提醒、系统权限管理等功能。此软件为航空设备的维护、大修、巡检和监控等方面的工作提供重要的支持和帮助,为值班人员提供规范有序的操作环境,大大提高工作效率,在空管设备运行保障方面发挥重要作用。

2)空管设备数据采集单元-RCU

该产品是北京航管科技有限公司自主开发的空管设备数据采集通信产品。该产品集数据采集、缓存、分析、处理和传输于一身,支持民航空管通信、导航、监视、航行情报和气象等多种设备的运行状态监控,可实时采集空管设备运行数据及环境参量,进行初始数据分析处理并传送至上级监控系统。该产品提供串口和网络两种通信方式,支持民航空管集中监控系统标准采集协议,是民航空管设备运行监控系统建设不可或缺的组成部分。产品具有覆盖面广、安全可靠、可远程维护等特点。

目前,航管科技民航空管设备集中监控系统项目正在开展过程中,该项目是一个全国范围的空管设备运行状态的监视系统工具,系统主要服务于全国各级别空管部门的业务和管理人员。通过本系统空管部门可以随时获得设备及其运行状态信息、实现权限管理,以保障设备的正常运行,避免损失。项目将建设一、二、三级空管设备监控中心及监控数据采集点。项目建成后将大大提高空管设备管理和维护能力,提升民航空管自动化管理水平。

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