引言

　　自動氣象觀測系統(automated weather observing system，以下簡稱“AWOS”)是民用運輸機場必須配備的基礎氣象探測設備。自動氣象觀測系統將實時的風溫濕壓等AWOS數據通過傳感器采集處理后顯示給用戶使用。但隨著環境的多樣性以及民航氣象服務對設備運行監控的更高要求，單一的設備狀態監控已經無法滿足局部復雜天氣的探測需求。

　　本文以呼倫貝爾機場為例，設計實現AWOS運行環境監控系統，可對每一套自動觀測系統的設備狀態進行監控，能夠為觀測員提供真實、連續的飛行區情景，對于提高氣象目測局部能見度低、低云、局部揚沙等復雜天氣現象的準確度，為飛行及空管提供準確氣象數據具有重要意義。

　　此外，氣象自動觀測系統設備配備的傳感器、探頭等外場探測設備共19套，分布在東、中、西跑道旁邊，遠離氣象值班室，在飛行區氣象探測設備附近安裝視頻攝像設備能夠輔助氣象設備保障人員監控設備狀態，尤其是當外部環境造成探測數據異常時(如跑道吹雪、打草作業、鳥擾)，氣象人員能夠利用視頻攝像設備快速判斷數據異常的原因，為航空用戶提供真實的機場天氣狀況。

　　1.系統總體設計與實現

　　系統分為遠程無線網橋與視頻輔助觀測系統兩個模塊

　　1.1遠程無線網橋搭建

　　目前的網絡監控設備連接中，有線網絡存在諸多缺點，例如有限的網絡接入點限制了網絡的靈活性和便捷性，網線、光纜的維護成本高而不便于網絡擴展，3G費用昂貴且帶寬有限，臨時建筑重復布線等。為了實現系統的布線容易、組網靈活、維護方便，將遠程無線網橋應用到環境監控系統中實現無線監控已經成為一種新趨勢。

　　通信傳輸利用無線網橋在各監測點附近的配電箱中的網絡交換機作為協議轉換和網絡中繼。

　　1.2視頻輔助觀測

　　(1)視頻輔助觀測系統架構：

　　視頻輔助觀測系統由分布在飛行區的網絡高清視頻攝像頭，網絡設備等構成。在雷達樓機房設置1臺硬盤錄像機，收集來自各個視頻攝像設備的實時數據，在氣象觀測值班室設置1臺控制終端，用于監測跑道天氣情況。在氣象機務值班室設置1臺監視終端，用于監控氣象探測設備運行情況。

　　(2)視頻輔助觀測實現

　　A、攝影機將實時監控觀測系統環境并在顯示終端顯示;

　　B、針對特殊天氣(例如局部揚沙、局部能見度低等)攝影機可以對天氣進行視頻采集，每間隔一段時間得到一段天氣圖像信號傳送給存儲器;

　　C、觀測員終端和機務員終端分別為控制中心和分控中心，視頻終端可顯示3個前端畫面。控制計算機可以實現對前端攝影機的云臺位置、視角范圍等參數的調整。通過授權，分控中心及所有聯網計算機均可通過終端看到跑道周邊天氣畫面;

　　2.可行性

　　無線網橋可將分布于不同地點和不同建筑物之間的局域網設備連接起來，應用范圍廣泛、抗干擾能力強，帶寬高采用全天候防風、防雨、防雷、防曬、防塵、防震以及散熱設計，擁有超強的免維護特性，基于以太網供電技術，易于在室外安裝使用;由于無需鋪設專用饋纜，可減少傳輸損耗、縮短施工周期，降低施工成本，為無線視頻環境監控系統的實現提供了可靠的、性價比極高的解決方案。

　　3.方案拓展

　　(1)監控可以根據(鳥擾)實現與聲光報警、機器人巡檢等第三方系統進行聯動。

　　(2)拓展開發觀測分析平臺，實現視覺能見度判斷。根據攝影機對天氣進行視頻采集，每間隔一段時間得到一段天氣視頻圖像信號傳送給分析平臺;分析平臺將天氣圖像信號進行中值濾波，消除噪點;將完成濾波后的視頻流每間隔一段時間提取一幅關鍵幀，并對關鍵幀進行特征提取;利用分類器對得到的特征進行識別，得到天氣特征列表;將分類結果的天氣特征次數進行投票，將出現次數最多的天氣類別作為觀測結果;并將該情況傳送給顯示終端。

　　5.結束語

　　本文介紹了awos運行環境監控系統的方案設計，其方案簡單易于實現，并對實際工作有著客觀的幫助作用，它采用無線網絡傳輸，構建遠程監控系統，為遠端的各個監控點進行安全防范、實時視頻監查、存儲，特別是可在各種復雜環境、氣候條件下對各設備的運行狀態、外部環境進行監控。它可以讓觀測機務員充分的掌握自動氣象觀測設備的運行環境，加快排障時間。

　　隨著民航事業的發展，自動觀測系統的逐步完善，無線環境監控更可以拓展例如三方聯動、無人驅鳥告警，機器人巡檢、觀測視覺分析平臺此類自動化手段，在整個運行保障中，可以發揮著非常重要的作用。

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