控制系统开发的任务书

助航灯光控制系统开发任务书

1：公司目前控制系统的需求概况

鉴于我上海航安机场设备有限公司在民航领域的不断发展，随着知名度的不断提高，和市场份额的逐渐扩大，我公司的市场影响力逐渐加大。同时中国在对外的援助和投资的力度逐渐加强，获得大型的基础建设工程，其中不乏有第三世界的机场类基础建设工程，而拥有FAA许可证的公司，目前在国内仅有一家，我们成为他们当仁不让的合作伙伴，随着中国在第三世界国家的投资发展速度比以前增快了很多，我们近来不断接到这方面的信息和项目合作要求。主要原因是目前这些中国公司之前主要的工作是道路、桥梁、铁路、大型公共建筑等，机场的工程相对于他们比较陌生，而这类的公司在民航助航领域不管是设备安装、还是人员调试等方面基本上还处于空白阶段。现如今国内安装公司逐渐进入此领域希望能够分得一杯羹，但是作为同行业（同为施工方）不可调和的矛盾，此类的大型国有公司不会一直这样下去，以后的他们直接操作的可能极大，为保证我们将来的国际市场的蛋糕在国内这一方面的份额我们需要完善产品结构和供应商体系成为一家真正的助航设备成套供应商，建立同这些“中”字头公司的直接合作已经是提到日程上来了。分析之后，我们公司目前助航灯具已经处于全套设备的生产能力，同时隔离变压器和灯箱也不是难题，调光器和监控系统是我公司目前的短板，其中调光器的问题是可以解决的因为目前国内有多家企业可以生产调光器比较多，我们和合作伙伴完全能够采用商业合作的方式解决，但是监控系统实际上均由各个公司自主开发的，也是他们主要的利润来源，如果我们能够解决这个难题，将对于我们今后在助航灯光领域有着极高的自主性而不再依赖于其他厂家。所以监控系统是我们目前所需要攻克的重要科目。

其设计的要求必须满足如下标准：

标准和规范

机场助航灯光监控系统（ALCMS）的设计，主要依据ICAO（国际民航组织）、IEC（国际电工协会）、FAA （美国联邦航空署）已经制定和发布的以下相关标准和规范，在使用时将以最新版本为准：

民用机场飞行区技术标准（MH5001-2006）

IEC61822-2002《恒流调光器技术要求》

IEEE 802.3x / MAP3.0

ICAO 附件14 第四版

ICAO 机场设计手册第四部分

FAA AC 150/5345-56（L-890）《机场灯光监视和控制系统（ALCMS）技术要求》

GB/T 14394-93 计算机软件可靠性和可维护性

ISO11898 工业CAN现场总线

EN 60 529/10.91 标准IP55保护等级

2：目前需要开发的控制系统的应用

目前需要开发的系统应隶属于小型系统，它的主要客户对象为第三世界的国家机场项目和马上就要在国内实施的小型通用型机场的控制系统，它的特点是系统简单、易操作、便于扩展、维护费用低等功能。原因是国外的第三世界国家的机场运行并不像国内那样的高要求，属于在硬件上远远落后于国内的要求。他们的灯光站基本上均是无人值守站，塔台控制、气象、导航、无线电信标、灯光控制等控制系统均在塔台一个建筑物内全部包含了，以至于他们的灯光监控系统的要求不需要向国内这样的高标准，完全可以简单化、功能需满足简易机场和一类运行标准。

3：构成

此系统的构成如下图：

塔台灯光计算机

网络交换机

在线式UPS不间断电源

调光器监控接口单元

冗余现场CAN网络

其基本设备是由一台主控计算机、一台UPS电源、HUB（集线器）、FSU(兼容数字接口)、8-10台调光器、和

若干CAN总线电缆和

若干米单模6芯光缆

组成。

图1：控制系统拓扑图

本地冗余现场总线网

络系统

本地网络是在监

视计算机与被控对象

(调光器等)相连的控

制网络。

本地冗余通讯网

络采用的是控制器局

域网（CAN- Controller Area Network）。传输速率1M/S，传输介质为双绞线。双网互为冗余，同时工作，一条网络出现故障，完全不会影响到另一条网络，系统功能不受任何影响。

CAN总线规范现已被国际标准组织制定为国际标准，它广泛地应用于集散控制领域，其信号传输介质可为双绞线、同轴电缆，光纤等；直接传输的最远距离为10公里，CAN的信号传输采用短帧结构，每一帧的有效字节数为8个，因而传输时间短，具有较强的抗干扰能力。

CAN总线的采用提高了系统的可靠性和标准化程度

●塔台灯光站计算机依据优先权进行总线访问。

●无破坏性的基于优先权的总线仲裁。

●借助接收滤波的多地址帧传送。

●远程数据请求。

●配置灵活性。

●错误检测和出错信号。

●发送期间若丢失仲裁或由于出错而破坏的帧可自动重发送。

●暂时错误和永久性故障节点的判别以及故障节点的自动脱离。

本地网通讯主要的功能是与本地被监控设备的通讯功能，即下发控制命令，采集设备的数据、报警等信息，监视本地网设备是否通讯正常。

4：客户端功能设计

系统界面设计

监控程序的人机交互部分图形界面，采取多文档结构，主窗体设为主文档，只有一个；子窗体设为子文档，有很多个。运行时，主文档界面保持不变，通过主文档上工具条及其子菜单的点击实现子文档的切换。由于子文档中的内容非常丰富，程序运行耗时较大，因此采用事件触发和子文档不显示即卸载的机制，达到实时、快速和有效的要求。同时采用定时播放动画的方式向操作者提供程序正在运行的标志，采用定时闪烁的标志向操作者提示各VC++动态链接库和网络的运行状态。

在主文档窗体中，有一个自制的动画控件，用来显示当前子窗体的名称，有几个自制的可变边框、文字、颜色的控件，用来显示机场运行类别，能见度信息，当前系统控制权在哪个机器上，本机有无控制权，操作员姓名，主备状态，单灯故障检测系统灯光站状态，灯光，电力和油机的通信状态等内容（此部分看开发难度，决定是否需要）。国外的机场油机大多是处于24小时工作状态。