机场跑道异物(FOD)探测试验系统建议方案.docx

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1、机场跑道异物（FOD）探测试验系统建议方案1、系统总体说明1.1、系统总体组成机场跑道外来物探测试验系统（后简称“FOD探测系统”或“本系统”）由 FOD探测子系统、网络通信子系统、物理链路子系统、现场供电子系统等共同组 成。系统总体结构图如下:FOD综合信息显示FOD管理员操作席位FoD清理作业无线链路FoD系统数据中心FOD事件识别FODil件调度处理探测数据统计分析D-传感器数据处理 监控中心及可视化展示机场、空管信息联动一FOD信息管理FOD业务流程管理:FoD传惑供配电及数据传给网落Fi7供配电及数据传卷网络L 2、系统运行模式FO邸警FoD预处理非 FOD1、系统运行流程1）系统扫

2、描跑道，发现异物后会以声音和屏幕报警提示操作员进行FOD处理流程操作。2）操作员操作软件，对报警信息进行核实，如果能判断不是FOD,即可归档。如果确认是FOD或者不能明确辨识，则需将此任务派发至现场人员处理3）现场人员通过FOD移动操作控制终端收到系统发送过来的FOD信息，根据紧急情况，决定是否申请进入跑道处理。4）现场人员进入跑道，根据FOD移动操作控制终端的提示，到达报警处，判别是否是FOD,并填写FOD信息记录，拍照上传至后台系统。5）操作员根据现场人员反馈回来的信息，对此报警信息进行分类并归档。2、监控中心职能根据FOD探测系统提供的FOD报警信息，进行相应的软件操作，判别是否需要进一

3、步处理。3、现场人员职能根据监控中心操作人员确认后下发的FOD报警信息，申请进入跑道清理异物，并填写相关信息上传归档。2、总体解决方案2.1、 设计原则2.1.1、 先进性FOD系统采用先进的概念、技术、方法、设备，既成熟可靠，又符合目前技术发展潮流。系统整体技术性能达到目前国内外机场跑道FOD系统建设的先进水平，并在一定时期内保持其先进性。2.1.2、 适用性FOD探测系统的功能应完全立足于机场的安防管理，充分满足当前和未来五年内机场用户的需求，保证系统信息处理和传递的安全、可靠、及时、准确、完整，提高工作效率，减少人为差错，降低运行成本。2.1.3、 开放性系统软件和硬件的选取遵循开放系统

4、规范，支持多种国际标准协议，包括采用具有开放的操作系统、数据库、应用程序、开发工具、接口协议等。系统采用先进的技术、方法和设备，为第三方应用提供开放的标准接口。2.1.4、 可靠性系统能每天正常工作24小时，每年运转365天，所有设备具有高度的可靠性和优良的性能。系统所选设备和材料考虑XX机场气候条件因素，满足FOD探测系统在-40飞0的环境下正常工作。2.1.5、 5、可用性系统在任何时段内，不允许全系统停止运行。在系统规定的可用时间和系统响应时间内，系统能正常运行，并且不会降低其使用的性能。2.1.6、 安全性系统具有高度的安全性和保密性，通过对系统分级保护、数据存储权限的控制，以及网络安

5、全隔离等手段，来防止各种形式的对系统的非法侵入。2.1.7、 扩充性系统在系统容量、通信能力、处理能力等方面应具有扩充性，可以方便地进行产品升级、换代及功能扩充。在以后的升级中，能有效保护用户已有的投资，而且具有较高的综合性能价格比。2.1.8、 可维护性系统管理员能够对FOD探测系统进行维护管理，并且在进行维护维修的时候，不影响系统的整体业务运行。2.1.9、 可操作性系统的操作界面提供友好的中文界面，采用规范的行业用语，易于管理和维护。用户界面基于WindoWS系统,支持键盘和鼠标操作，界面友好、清晰，操作简单、方便，容错性强。2.1.10、 经济性在充分满足跑道FOD探测系统应用功能需求

6、和系统性能要求，并保证系统安全可靠性的情况下，选用性能价格比高的系统和产品。2.2、 FOD探测子系统2.2.1、 系统概述FOD探测子系统旨在建立一个软硬件结合的，基于分布式光电传感器探测的集成系统，该系统能够覆盖整个机场跑道，全天24小时不间断运作，为机场工作人员提供一种能够替代人工巡检方式的自动化跑道异物非中断式检测手段。系统可以在不影响航班正常起降的情况下，对机场跑道异物进行实时的检测告警，并将告警信息发送给FOD终端工作人员和异物清理回收人员。该系统投入运行后，能为机场提供有效的跑道异物检测手段，为机场安全生产、运营管理服务的高质量运行提供有力保障。2.2. 2、系统点位部署根据广州

7、机场提供的试验地段，边灯式FOD探测设备部署在Jl滑行道试验段，长约97米，宽约35米，计划在滑行道两边各部署边灯式探测设备3台，共计6台边灯式探测设备，间距30米部署。2.23、系统组成FOD探测子系统由系统现场设备、数据中心设备、监控中心设备和FOD探测系统管理软件构成。2.2.4、 系统功能2.2.4.1、总体功能FOD探测系统旨在建立一个软硬件结合的，基于分布式光电传感器探测的集成系统，系统能够覆盖整条机场跑道，全天24小时不间断运作，为机场工作人员提供一种能够替代人工巡检方式的自动化跑道异物检测手段。系统在不影响航班正常起降的情况下，对机场跑道异物进行实时检测，覆盖FOD报警、复核、

8、清除、归档等全业务流程。系统投入运行后，能够进一步提升机场运行效率和安全管控水平。系统符合相应国家、行业标准及规范，符合民航局发布的机场道面外来物探测设备信息通告(IB-CA-2016-01,2016年7月1日)、FAA咨询通告和民用机场飞行区技术标准(MH5001-2013)、以及国家标准无线电发射设备参数通用要求和测试方法(GB/T12572-2008)的要求。系统总体功能如下： 能够对跑道活动区中的指定区域进行监视。 能够在60秒扫描周期内检测并定位跑道活动区中的单个或多个FODo 检测到FOD时会及时向用户发出声音和屏幕警报。 同机场现有设施(包括通信、导航、气象、灯光和空管设施设备)

9、一起作业时，不会干扰到这些系统正常工作。 采用智能分析算法可以排除航空器和车辆等运行活动的干扰 FOD探测设备具备包括自检功能在内的健康管理功能，设备故障时，能够立即进行声音和屏幕报警。 设备数据、FOD探测数据、巡视人员数据、FOD处理结果数据、日志数据等数据及记录存储时间10年以上。 易折性符合跑道和滑行道助航灯具检测规范(ACT37-CA-2015-04)中5. 3.7易折试验中的要求，以不大于220Nmin的速度逐渐加力，直到204Nm,在确知易折件能够承受此负荷而不损坏后，继续以原速度增大负荷，易折点应在弯矩达到680Nm前折断。1.1.1.2、 系统现场设备系统现场设备包括边灯式探

10、测设备、边灯式探测设备配套设备。1.1.1.2.1 、边灯式探测设备1、边灯式探测设备构成产品由FOD探测雷达、光电组件、电源模块、通信模块、机械底座、转台和易折灯柱等组成。边灯式探测设备具有系留措施，倒伏后不会解体，并能被固定在机械底座附近。2、安装高度限制依据跑道和滑行道助航灯具技术要求倡0137人-2015-03）第5.3.2节相关要求。边灯式探测设备的安装方式遵循道面上的立式灯具限高要求，并遵循助航灯具相同的易折性要求。1.1.1.2.2 边灯式探测设备配套设备配套设备包含隔离变压器箱、光纤分线盒和防雷设备，安装点位于边灯式探测设备附近的土面区中。为使边灯式探测设备和配套设备均具备良好

11、的接地条件，将就近设置接地极，接地电阻WlOQ。1.1.1.3、 监控中心设备监控中心设备包括固定操作控制终端和移动操作控制终端。2.2.4. 3.1、固定操作控制终端固定操作控制终端部署FOD监测处理软件，FOD监测处理软件显示核心控制软件检测处理的FOD目标信息，以声音和屏幕报警功能提示操作员，并实现FOD检测处理，设备参数配置，数据监测，统计分析等功能。2.2.5. 3.2、移动操作控制终端移动操作控制终端部署FOD现场处理软件。系统检测到FOD信息后，将FOD信息（发现时间、位置坐标等）发送给移动操作控制终端进行处理，移动操作控制终端有待处理异物显示，异物位置引导、现场人员异物清理和处

12、理结果上报等功能。2.2.4.4,数据中心设备数据中心设备包括数据库服务器、磁盘阵列、应用服务器、核心交换机、集群软件、数据库软件、NVR视频服务器、图像处理工作站、融合处理工作站等。2.2.4.4.1、数据库服务器本系统的应用模式决定了系统将存储大量的数据和图片信息，是高可靠性的关键性应用系统，需要避免任何可能的停机和数据的破坏与丢失。数据库服务器采用双机热备，安装WirldowSServer操作系统，该操作系统具有标准工业接口，并支持中文内码，符合我国关于中文字符集定义的有关国家标准，支持主流网络协议,如TCP/IP等。数据库服务器安装FOD探测系统数据库，负责存储FOD探测系统所需的所有

13、数据，根据业务需要可在本系统与其它系统间进行数据交换。2.2.4.4.2 、磁盘阵列本系统的磁盘阵列挂载在数据库服务器上，与数据库服务器通过HBA卡连接，主要存储系统发现的FOD图片及视频信息。磁盘阵列是由很多磁盘组合成一个容量巨大的磁盘组，利用个别磁盘提供数据所产生加成效果提升整个磁盘系统效能。利用这项技术，将数据切割成许多区段，分别存放在各个硬盘上。磁盘阵列还能利用同位检查(ParityCheCk)的观念，在数组中任意一个硬盘故障时，仍可读出数据，在数据重构时，将数据经计算后重新置入新硬盘中。2.2.4.4.3 、应用服务器应用服务器采用双机热备，部署系统所有分析应用程序，包括数据分析算法

14、、目标检测算法、核心控制软件与后台数据库交互的应用程序，前端操作软件与后台数据库交互的应用程序等。2.2.4.4.4 2.4.4.4、核心交换机核心交换机采用IRF2虚拟化技术进行双机热备，提高网络系统的稳定性。数据库服务器、应用服务器、图像处理工作站、融合处理工作站通过核心交换机转发数据，基于核心交换机构建的局域网络，为FOD检测设备视频和雷达数据传输，服务器的数据存储、管理和分析处理等工作提供稳定的快速传输途径。2.2.4.4.5 .集群软件2.2.4.4.6 ,数据库软件选用大型关系数据库。2.2.4.4.7 .NVR视频服务器NVR视频服务器接收前端所有FOD检测设备检测到的实时视频数

15、据，并将数据存储在服务器本地硬盘中，通过不同接口的输出，实现对视频的预览、存储和回放功能。存储的视频数据可保存30天。2.2.4.4.8 4.8、图像处理工作站运行目标检测算法，对FOD边灯式探测设备的传送回来的图像及雷达数据进行分析处理，处理数据后将发现的FOD目标信息存入FOD探测系统数据库，并通知固定操作控制终端处理。2.2.4.4.9、融合处理工作站运行目标融合算法，对探测设备发现的FOD目标数据（包括雷达目标和光学目标）进行融合、对不同探测区域的FOD目标数据进行融合处理。2.2.4.5、FOD探测系统管理软件2.2.4,5.1、FOD核心控制软件FOD核心控制软件实现控制模块将雷达、光学组件，转台等接入系统，按预定的扫描模式，完成雷达和光学的同步扫描，数据检测模块利用检测算法检测实现目标识别并将数据存入数据库。2.2.4、 5.2、前端操作软件1、FOD监测处理软件 分类列表显示未处理、待处理、己处理的异物信息，可查看异物详细信息。 列表显示传感器列表，点击查看各传感器的网络相机，查看实时视频。 显示机场矢量地图、传感器位置、异物位置、移动端位置。 机场矢量地图支持测距、指南针、移动端运动轨迹显示。