機場導航站是飛機導航裝置的安置點,至關重要,一旦出現故障不僅會影響飛機的正常導航甚至會造成更嚴重的后果。導航設備出現故障的很大一部分原因是電力系統故障或者導航站室內環境發生了破壞性變化。因此建立一套集中的監控系統有利于管理人員及時了解導航設備的運行狀態及環境情況，更好地提高飛機電感器生產導航的安全性和設備維護管理的高效性。但是目前一些機場的導航站監控系統依然存在著各種各樣的不足和缺陷。例如，視頻監控與環境數據采集相互獨立，造成了監控通信鏈路的重復鋪設,降低了資源的利用率；監控類型少，一些只監控電力數據和溫濕度數據，而沒有漏水、煙霧、紅外等的監測，這樣不利于對監控數據進行綜合的分析而給出可靠的監控信息；一些小型機場的導航站安裝的是壁掛空調而不是精密空調，壁掛空調沒有RS485通信接口,導致不能通過監控系統進行控制，只能進行人工手動調節；系統設備的兼容性和擴展性差，只能進行固定廠家設備的更新，對于新類型的監控設備或者不同廠家的監控設備不能順利接入，不利于系統的升級擴展，雖然有些組態軟件可以順利接入，但價格高昂，施工成本過高。鑒于以上缺點和不足，本文設計了一套具有良好可擴展性、兼容性、高效性、可靠性和資源利用率高的綜合集中監控系統。
1 采集裝置硬件總體設計思想
本系統將監控數據主要分為音視頻數據和環境數據兩大部分，音視頻數據通過攝像頭和麥克風進行采集并由視頻主板壓縮為MPEG4視頻格式，環境數據通過環境數據采集卡進行采集，視頻主板采用透明傳輸方式將環境數據采集卡的數據直接轉發到上層軟件指定的TCP端口；底層一體電感器環境采集設備一般都選用RS485數據接口，可直接接入環境數據采集卡進行工作，這樣大大提高了硬件設備的兼容性和可擴展性。并且環境采集卡采用即接即用的方式，可隨時接入到視頻壓縮主板上，所以在需要對環境數據進行采集的地方，應在視頻壓縮主板上接入環境采集卡，否則無需接入。
對于硬件接口和通信協議實現與機場導航站原有監控系統的接口和通信協議相兼容，保護用戶原有的投資。對于數據的傳輸采用音視頻數據與環境采集數據統一打包的方式，由微波定向傳輸到導航監控中心，由上層集中監控軟件統一進行數據處理，這樣可以節省通信鏈路資源；在上層的集中監控軟件中輔以配套的數據通信、自動報警接收、視頻實時播放、報警數據維護等軟件，就能實現報警的迅速性、準功率電感確性、定位精確性及查詢統計分析等功能，為機場導航安全提供科學的決策依據，增強機場人員快速反應能力和指揮能力。
前端采集裝置的系統結構設計如圖1所示，主要分視頻壓縮主板和環境數據采集接口板。視頻壓縮主板主要負責將來自CCD攝像頭的視頻信號和麥克風的聲音壓縮為MPEG4的音視頻流，同時按一定時間間隔從數磁芯電感據采集接口板獲取各電感生產種環境數據。數據采集接口板上主要掛接著基于RS485和I/O通信的各類環境數據檢測設備，對于處理好的音視頻數據和環境檢測數據將統一打包為以太網數據包通過網絡接口傳輸出去，網絡接口提供RJ45接頭，可由微波傳輸方式傳送到導航監測中心。監測中心的集中管理軟件負責接收處理音視頻數據和環境數據，視頻數據可實時解碼顯示，環境數據可以與設定的參數比對，判斷是否正常，是否需要報警等操作。
2 視頻壓縮主板設計
音視頻壓縮主板如圖2所示,采用 GO7007SB 芯片進行音視頻壓縮。此芯片是美國 WIS 公司的一款支持多格式的 MPEG4 視頻編碼芯片。它采用了多種高精度的壓縮算法，能輸出MPEG4、MPEG-2、MPEG-1、H.263、MJPEG等數據流格式，同時支持完美的音視頻同步輸出。能夠輸出的最大規格為：以30 S/s的幀率輸出NTSC制式的分辨率為720×480，以25 S/s的幀率輸出PAL制式的分辨率為720×576。此外該芯片還提供了豐富的外圍硬件接口:支持10位RGB Bayer視頻解碼器接口、32位數據、100 MHz的SDRAM數據總線接口、I2C總線接口、 I2S 外部音頻/PCM編碼器/DSP接口以及靈活的HPI主機接口;可以支持多種類型的CPU,多數CMOS和CCD傳感器以及 Philips公司SAA711X視頻處理器,都能無縫連接到視頻輸入接口。 大功率電感廠家 |大電流電感工廠
