开发内话信号远程传输系统

开发内话信号远程传输系统开发内话信号远程传输系统 民航济南空中交通管理中心技术保障部 雷达导航室穿透力 QC 小组 2007 年 3 月 2 一 小组概况 1 部门简介 民航济南空管中心技术保障部雷达导航室共有员工 23 人 承担保障与飞行 调 度相关的雷达 导航 自动化设备的正常运行与维护工作 2 小组简介 穿透力 QC 小组是由民航济南空管中心技术保障部雷达导航室的部分维护人员组 成 共计 10 人 本次活动的活动时间从 2005 年 1 月至 2005 年 7 月 每月集体活 动不少于四次 出勤率 98 人年均受 QC 教育 60 小时 3 小组成员简介 小组成员简介见小组概况表 表 1 1 表 1 1 小组概况表 小组名称穿透力 QC 小组所在单位民航济南空管中心技术保障部雷达导航室 课题名称开发内话信号远程传输系统课题类型创新型 成立时间1991 年 6 月活动时间2005 年 1 月 2005 年 7 月 注册时间2005 年 1 月课题注册编号JNQC05 02 小组成员10 人活动次数4 次 月受 QC 教育60 小时出勤率98 序号姓名性别年龄文化程度职务 职称组内职务组内分工 1张广群男40本科副主任 组长 方案策划 2刘 强男40专科主 任副组长 组织检查 3左晋南男36本科副主任成员组织实施 4张立峰男34专科助 工成员组织实施 5贾好智男33专科助 工成员方案实施 6亓 兵男33本科工程师成员方案实施 7孙曙光男22专科机务员成员方案实施 8田君好女22专科机务员成员方案实施 9刘祎鹏男27本科助 工成员方案实施 10张容荣女23专科机务员成员方案实施 制表人 田君好 制表时间 2005 年 1 月 3 4 小组活动历史 图 1 1 小组 PDCA 循环活动历史图 制图人 田君好 制图日期 2007 年 1 月 2004 年课题 缩短雷达设 备疑难故障排 除时间 获民 航总局优秀 QC 小组成果 奖 2003 年课题 减少雷达导 航设备故障 获华东空管局 首届 QC 发布 会三等奖2002 年课题 加强业务学 习 提高整体 素质 获民航 济南空管中心 QC 成果发布 会二等奖 2001 年获全国 民航优秀质量 管理小组荣誉 称号 A P C D A P C D A P C D A P C D 4 二 选择课题 1 问题的提出 内话系统是地面管制员和飞行员之间联系的枢纽 用来实现 地对地 地对 空 之间的通信 它担负着无线通信 电话通信 内部通信及热线通信 内话系统 的每个操作席位都可以接通本系统中所有的电话线路和无线电设备 每个操作台还 可以接通系统中其他操作席位 济南空管中心所管制区域 图 1 1 是京沪航线的枢纽 图 1 2 空域内的航 班流量很大 担负了非常重要的责任 一旦济南空管的内话系统出现信号质量差或 是对空通信暂时中断 就必须马上对航班进行 限流 那会直接影响到北京 上海整条航路区域内的所有航班 继而间接影响到北京 上海等重要国际机场的大 部分进港 离港航班的正常率 所以 内话系统是对空指挥核心中的核心 图 1 1 济南管制区域雷达图 图 1 2 京沪航路雷达图 制图人 田君好 制图日期 2005 年 1 月 济南遥墙国际机场新航站楼投入使用后 飞行情报室 站调 要迁入新航站楼 内办公 在搬迁过程中 必须将管制工作中所使用的设备移至新办公地点 中心要 求我们 必须在情报室搬迁之前完成设备的布线 搬迁任务 以确保飞行安全 5 2 确定课题 在搬迁过程中 最大的技术问题就是内话席位的搬迁 原站调在航管楼内 站调内配置的内话席位距离设备终端较近 所以根本不存 在传输问题 现在站调迁入新候机楼 新候机楼与航管楼管线距离约 1 5 公里 这 样就出现了远程传输的问题 虽然数字传输在通信中早已得到了解决 但由于内话 席位与飞行安全密切相关的重要性和特殊性 所以内话信号的传输还是面临着诸多 通信传输中没有实例的具体问题 这样就给远程传输造成了许多障碍 因此 我们将课题选定为 开发内话信号远程传输系统开发内话信号远程传输系统 三 设定课题目标 根据济南国际机场的实际情况 确定本次 QC 活动的目标为 在确保与使用中的内话席位功能 无线通信 电话通信 内部通信 热线通信 一致 性能良好的前提下 于 2005 年 7 月 1 日前完成开发内话信号远程传输系统 四 提出方案并确定最佳方案 1 方案提出 小组成员围绕实现小组活动目标 运用头脑风暴法提出许多建设性的方案 最 终归纳为以下三种方案 方案一 自行制定技术方案 研制开发所需设备 完成现场安装调试工作 方案二 由外方技术人员提出技术方案 按方案订购外方设备 并由其负责现 6 场安装调试工作 方案三 自行制定技术方案 自主设备设计选型及现场安装调试工作 小组成员对以上三种方案逐一进行了论证分析 2 方案选择 方案一 优点 造价低 缺点 工程周期长 不能保证在规定时间内 2005 年 7 月 1 日前 完成任务 不确定因素较多 不能百分之百保证按时顺利搬迁等问题 方案二 优点 设备一致性较好 性能可靠 缺点 工程周期长 成本较高 外方来人调试费用及差旅费和机票费约 1000 天 但是由于外方的一次技术方案及后来的修改方案接连失败 如果请外方技术人 员抵达济南现场进行现场安装调试的话 我们不但要为此支付巨大的资金 而且从 多次沟通的结果来看 即使外方技术人员来到现场我们也怀疑他们解决问题的能力 方案三 优点 花费资金相对较少 工程周期可控制 时间较短 且小组成员了解现场 情况及设备现状 较不清楚现状的外方人员来做安装调试工作而言 更有优势 缺点 目前国内没有可以借鉴的经验 全部要靠小组成员依照内话特性自行设 7 计 实验 三种方案流程如下 图 4 1 图 4 1 方案流程图 制图人 田君好 制图日期 2005 年 2 月 3 各种方案的评估 我们根据各方案的有效性 可靠性 可实施性 经济性制定了方案评估表 表 4 1 表 4 1 方案评估表 方 案有效性可靠性可实施性经济性综合得分选定方案 一 全部自行研制开 发 10 不选定 二 全部由外方经手 12 不选定 三 自主设计 选型 安装 14 选 定 注 5 分 3 分 1 分 制表人 田君好 制表日期 2005 年 2 月 经过方案的评估打分 方案三综合评分为 14 分 方案二综合评分为 12 分 外方提出技术方 案 自行制定技术方 案 自行制定技术方 案 系 统 学 习 自行研制开发 所需设备 自主设备设计 选型 外方提供连接 设备 方案 1 方案 2 方案 3 开发内话信号远程传输系统 自行调 试 确认合 格 自行调 试 外方调 试 确认合 格 确认合 格 开发内话信号远程传输系统 8 方案一综合评分为 10 分 确定方案三为可实施方案 自行完成技术方案制定 自主设备设计选型及现场 安装调试 五 对策表 根据 方案三 的流程制定对策表 表 5 1 表 5 1 方案流程对策表 序号对策目标措施地点完成时间负责人 1 业务知识及通 信知识培训 考核优秀率达到 70 合格率达到 100 内部学习雷达导航室2005 年 3 月中旬 张广群 2 提高实际操作 能力 操作考核合格率达到 100 由专业人员辅 导小组成员实 际操作能力 雷达导航室2005 年 4 月下旬 张立峰 3 自行设计技术 方案 技术方案可行依内话特点 制定技术方案 雷达导航室2005 年 5 月上旬 张广群 亓 兵 4 自主设备选型 测试 设备性能符合要求依方案自主设 备设计选型 雷达导航室2005 年 5 月下旬 刘 强 5 现场安装实现内话席位在新站 调正常使用 依方案完成安 装调试 雷达导航室 飞行情报室 2005 年 5 月下旬 张广群 张立峰 6 功能调试使远程传输后的内话 席位的各项功能与系 统一致 调试设备雷达导航室 飞行情报室 2005 年 6 上旬 亓 兵 7 试用期测试设备运行正常 效果 良好 定期巡视设备 调度员在工作 中长期测试 飞行情报室2005 年 6 下旬 左晋南 制表人 田君好 制表日期 2005 年 2 月 六 方案实施 实施一 9 2005 年 1 月上旬 3 月中旬 步骤 小组成员由张广群带领每周三定期进行通信知识的学习 拓宽知识面 从 2005 年 1 月 5 日到 3 月 20 日共进行了培训 20 学时 深入学习内话机柜及内话席位原理 组成 配置 应用 效果检查 我们在 2005 年 3 月 20 日进行了理论知识的考核 小组成员全部都通过考核 而且有 7 人达到优秀 3 人良好 在培训班结束后的现场调查中 接受培训的人员 都反映自己的理论知识和得到了很大提高 认同率为 100 表 6 1 考核成绩表 成绩人数认同率 优秀7 人 良好3 人 合格0 人 100 制表人 田君好 制表日期 2005 年 3 月 实施二 2005 年 2 月上旬 4 月下旬 步骤 1 张立峰指导小组成员进行实际操作练习 提高动手能力 2 模拟了多种通信连接方式 让小组成员自行操作完成 在学习培训中 许多小组成员 如 张广群 张立峰等牺牲了自己的休息时间 主动来做辅助培训 在他们的指导下 小组成员的整体水平都得到了很大提高 10 效果检查 我们在 2005 年 4 月下旬进行了模拟数据线路连接考核 小组成员全部都通过 考核 在培训班结束后的现场调查中 接受培训的人员都反映通过实际操作培训 更好地让理论同实际相结合 认同率为 100 表 6 2 实际操作水平成绩表 培训合格率认同率 焊接水平100 插头连线100 模拟传输100 100 制表人 田君好 制表日期 2005 年 4 月 实施三 2005 年 4 月下旬 5 月上旬 步骤 1 重新对内话系统 传输设备参数调研 方案流程图如下 图 6 1 方案流程图 制图人 田君好 制图日期 2005 年 5 月 2 根据内话系统设备特点 我们总结出两种传输方式 a 利用 V2020 智能化 PCM 基群设备将 CT 设备输出的数字信号与模拟信号转换 自 主 设 备 设 计 选 型 结合设备 以及数据 传输链路 的具体情 况自行设 计技术方 式 按技 术方 案完 成远 程传 输 确 认 合 格 不 入 格 调 试 开发 内话 信号 远程 传 输 系统 开发 内话 信号 远程 传 输 系统 11 成符合 Eone 格式的数字信号 再利用 GK G01 型 6 2mb s 光端机实现信号的传输 b 将 CT 输出的数字信号和语音信号从系统中分离出来 利用模拟信号传输较 远的特性使用现有的通信电缆 直接将模拟信号送至新站调 对数字信号部分 通 过调整内话系统参数 使内话输出的数字信号符合 RS422 特性 用 RS422 同步 modem 建立数字传输链路 实现内话系统信号的远程传输 按照现有设备的特点 我们对这两种传输方式的有效性 可靠性 可实施性及 其经济性进行综合评估 传输方式 a 优点是不必变更内话系统参数 施工难度相对较小 缺点是造价 较高 约 185 000 人民币 结构复杂 传输方式 b 优点是造价低 结构简单 稳定性好 缺点是需对系统进行参数 调整 施工相对复杂 我们对这两种方式制定出了传输方式评估表 见表 6 3 表 6 3 传输方式评估表 方 案有效性可靠性可实施性经济性综合得分选定方案 传输方式一 10 不选定 传输方式二 18 选定 注 5 分 3 分 1 分 制表人 田君好 制表日期 2005 年 5 月 经过方案的评估打分 方式 a 综合评分为 10 分 方式 b 综合评分为 18 分 我们确定使用方 b 的传输方式 用 RS422 同步 Modem 建立数据传输链路进行信 号远程传输 12 步骤 由张广群 张立峰 亓 兵带领小组成员对内话设备的参数进行了认真细致地 分析 对接口电路物理规格和传输逻辑进行分析 查找设备技术资料 结合当前物 理路由 设计出切实可行的的技术方案 方案原理示意图如下 图 6 2 方案原理示意图 制图人 田君好 制图日期 2005 年 5 月 实施四 2005 年 5 月上旬 5 月下旬 步骤 Modem Rs422 Modem 240v Power IDFIDF Junction box Power 模 数 Touch screen headset telephone SPK DATA IDFIDF AUDI O 13 依据技术方案 我们对各厂家的产品做了对比 由于现用内话系统是由国外厂方针对济南机场的航班流量及地区特点专门设计 的设备 所以国内厂方所生产的器件没有可与之匹配的型号 出于设备一致性和稳定性考虑 我们决定根据我方设备特点 向意大利 SITTI 公司订购设备 经过反复对比 我们认为 PATTON model 1010B 型号的 RS422 modem 稳定性和可靠性极高 由 CT 公司协助购买了专门设置 RS422 型号设备的国际知名 软件 效果检查 小组成员在机房内按照方案进行了连接试验 效果良好 确定该方案可行 实施五 2005 年 5 月下旬 步骤 1 将原内话系统送至老站调的信号中的数字信号和语音信号分离 图 6 3 图 6 3 分离数字 语音信号 14 制图人 田君好 制图日期 2005 年 5 月 2 制作模拟信号接口电缆 针对模拟信号传输特点 采取直接电缆传输方式 先利用航管楼内现有的综合布线系统将模拟信号送至航管楼总配线间 再用航管楼 与候机楼间的通信电缆将信号送至新站调的配线间 信号再由配线间送至 Junction box 图 6 4 图 6 4 直接电缆传输 制图人 田君好 制图日期 2005 年 5 月 3 调整内话系统参数是一项复杂且风险较大的工作 必须在确保万无一失的 情况下 非常严格地进行操作 稍有不慎就会造成系统的参数混乱从而导致内话设 备故障 影响到管制员的使用 造成对空联系中断 热线失灵 从而严重危胁到飞 行安全 我们依据内话系统参数标准值 根据内话接口的特点和要求 重新配置了 传输设备参数 图 6 5 15 图 6 5 配置系统参数 制图人 田君好 制图日期 2005 年 5 月 4 利用电脑调整同步 modem 参数 将 model 1010B 型号的 RS422 同步 modem 配置成自动连接方式 制作连接内话和 RS422 同步 modem 的数字电缆 将分离出的 数字信号送至 RS422 同步 modem 通过 modem 将内话数字信号转换成模拟信号 利 用现有的综合布线系统 送至新候机楼站调 IDF 与 model 1010B 型号的 RS422 同 步 modem 连接 通过 modem 实现模数转换 将转换后的数字信号送至 Junction box 与站调内话席位相连完成信号远程传输 连接完成后 进行设备调试 调试结果良好 修改后的测量结果均在内话系统 要求的标准值之内 波形正常 测试结果见内话设备数据标准值表 表 6 4 及内话设备测试波形图 图 6 3 表 6 4 内话设备数据标准值表 输入点输入电平测量点测量电平标准值 AD 6A 6B 10 5 dBm 站调插座 1 2 16dBm AD 5A 5B 10 0 dBm 10dBm 2dBm AD 6A 6B 10 9 dBm 站调插座 1 2 16dBm AD 5A 5B 10 1 dBm 10dBm 2dBm AD 6A 6B 10 1 dBm 站调插座 1 2 16dBm AD 5A 5B 9 80 dBm 10dBm 2dBm AD 6A 6B 11 0 dBm 站调插座 1 2 16dBm AD 5A 5B 10 0 dBm 10dBm 2dBm 16 制表人 田君好 制表日期 2005 年 5 月 图 6 3 内话设备测试波形图 制图人 田君好 制图日期 2005 年 5 月 效果检查 内话席位的各项功能正常 符合系统参数要求 实施六 2005 年 6 月上旬 步骤 1 检查硬件连接是否正确 牢固 2 检查内话席位通话质量 设备稳定性 效果检查 表 6 5 内话席位性能标准表 席位功能目标值是否达到目标 无线通信话音清晰实时 无中断 无杂音干扰 音量适中是 电话通信话音清晰实时 无中断 无杂音干扰 音量适中是 内部通信话音清晰实时 无中断 无杂音干扰 音量适中是 热线通信话音清晰实时 无中断 无杂音干扰 音量适中是 17 制表人 田君好 制表日期 2005 年 6 月 测试结果良好 飞行情报员反映传输信号清晰 图 6 4 图 6 4 飞行情报员反映传输信号清晰 制图人 田君好 制图日期 2005 年 6 月 实施七 2005 年 6 月中旬 2005 年 6 月下旬 步骤 1 小组成员周期性巡视观察使用效果 2 站调飞行情报人员在工作中长期测试 效果检查 经过二十天的试用期测试 内话席位正常运行 24 小时 20 天 在测试期间 1 工作没有出现任何故障 2 飞行情报人员反映无延迟传输 信号失真 信号质量差 躁音大等现象出 现 3 对内话系统各项指标进行测试 全部都在标准值范围之内 内话席位性能标准 表 6 6 如下 18 表 6 6 内话席位性能标准表 席位功能具体功能目标值 无线通信调度员与飞机或其他电台之间的联 系 话音清晰实时 无中断 无杂音干扰 音 量适中 电话通信 使用不同类型电话线的通话 话音清晰实时 无中断 无杂音干扰 音 量适中 内部通信 调席员之间的联系 话音清晰实时 无