天津七六四广播器材厂 天津市 300210
摘要：无线电监测设备管理是无线电业务工作的重要一环，也是关乎业务工作能否顺利开展的重要保障，随着无线电设备数量的增加，无线电设备管理工作的重要性日渐凸显。为了使设备管理人员更好地掌握设备使用情况，对设备进行科学有效的管理和维护，国家无线电监测中心哈尔滨监测站根据实际需求，遵循“审慎规划，开发共享，发展长远”的建设原则，在现有办公系统架构内，建设了设备信息化管理系统。该系统不但能准确记录设备的位置和使用状态，还可以通过数据分析，智能提醒设备管理者对设备进行管理和及时维护，解决了目前设备管理面临的问题。
关键词：无线电设备管理；信息化；智能化；流程化
引言
无线电网络的感知监测是无线电技术应用的关键环节之一，一方面可以提升城市无线电频率资源的管理水平，另一方面可以为重大活动中的无线电网络安全提供监测和保障。随着信息技术的高速发展，基于云计算的智能化无线电监测网络系统逐渐成为主流，也是未来无线电监测工具的主要发展方向，因此研究基于云平台架构的智能无线电监测平台具备较大研究价值和市场应用空间。
1无线电监管的数据分析需求
可视化是解决数据处理、数据表示、数据理解、决策支持等一系列数据分析问题的综合技术.总体上，可视化技术可以分为科学可视化、信息可视化和可视分析3大类，它们在无线电监测与管理中都发挥了重要作用.科学可视化用来展示和分析模拟仿真数据，面绘制和体绘制等一系列科学可视化方法可以在三维空间中呈现某通信设备的电磁波辐射范围或某区域内电磁辐射情况，帮助人们评估设备性能和电磁环境，合理布局和运用通信设备.信息可视化用来分析频谱监测数据，幅频图、时频图和余晖图等一系列信息可视化图表可以直观地展示无线电信号在频率、时间、信号强度等主要维度上的分布情况，帮助人们进行实时监控、信号识别和用频监管.可视分析综合运用智能算法、信息可视化和人机交互技术，采用人机融合的数据分析方式协同分析频谱监测数据和监测加工数据，帮助人们探索和推理越来越复杂的无线电行为，快速察觉和深入理解复杂电磁环境态势.
2系统网络拓扑设计
系统整体采用B/S架构模式，基于物联网技术、远程通信技术构建感知+传输+存储的三层网络结构。在感知端，与基站同址部署挂杆式小型监测系统或者部署户外型小型监测系统，实现边缘侧异构设备的感知解耦，实现数据采集与感知。在通信端，基于4G/无线网络方式，通过感知监测系统的通信模块实现感知信息上传。在存储端，部署有系统应用服务器（监测一体化平台及全时频数据采集系统）、网络服务器、数据挖掘服务器、地理信息服务器和云数据中心，实现数据存储。在用户端，通过浏览器访问智能无线电监测平台，可实现无线设备实时监测测向、监测设备远程遥控、设备故障告警分析、监测信号研判处置以及频谱智能分析管理等应用功能。
3无线电监测设备信息化管理系统开发及应用策略
3.1应用一体化平台同航空监测相结合
航空专用监测站硬件系统通过对已建航空站进行原子化服务改造，对外提供标准的设备控制服务接口等方式，接入一体化平台。航空专用监测应用软件采用B/S架构，作为一组服务注册进入一体化平台，从而实现航空专用监测软件通过一体化平台对航空专用监测站的控制；通过下达航空自动监测任务，使航空专用监测站按既定策略对指定重要频段执行监测任务并采集数据（支持对航空任务监测过程进行数据观察），从而实现航空专用监测系统与一体化平台的无缝衔接
3.2加强大数据挖掘与频谱管理辅助决策能力
在海量监测数据云端集中存储的基础上，建立全时、全域、全设备的监测数据库，改变传统无线电监测系统中异构设备数据单独存储造成的数据孤岛现象。
此基础上，通过大数据处理技术和深度挖掘技术，实现监测数据的清洗、抽取、处理和深度分析，集成电磁兼容分析技术、空间数据挖掘技术、信号分析技术实现监测数据的隐形价值挖掘，为频谱资源管理提供更多维度和更科学丰富的决策分析结果。
3.3多硬件联合工作
基于一体化的航空专用监测系统的基础硬件由航空专用监测接收机、多路语音记录单元和多通道控守单元组成。航空专用监测接收机负责执行航空通信重要频段的扫描监测，发现并提取信号；同时，通过策略调度，可以立即调用多路语音记录单元和多通道控守单元对重要频点进行实时语音记录和控守型监测。通过硬件扩展，最多可同时对128路信号进行监测和录音。基于一体化的航空专用监测系统实现了多硬件智能化调度的同步。
3.4跳频短波信号监测技术的应用
通过使用监测设备可对不同区域的信号进行分选处理，分别在时间域和频率域进行监测，从而判断信号是否存在，这种方式被称为时频监测。该种监测技术是完成信号监测的核心要素。短波跳频监测也会显现出一定的问题，如接收信号的类型较多，持续时间不一致，频率分布不均等，上述问题均会为短波信号监测形成较大的影响，因此必须对信号进行预处理，从而将无价值的噪声全面清除，从而达到较为理想的效果
3.5排查影响航空无线电通信以及导航作业的干扰因素
当前无论是军用航空领域，还是民用航空，均普遍存在无线电通信信号被干扰的问题，也频繁发生导航频率被影响的不良现象，在一定程度上影响着我国航空事业的进步与发展。由于飞机的飞行高度普遍较高，航行速度也较快，因而这种干扰问题一般来源于飞机与地面之间。与此同时，若在地面范围内开展针对无线电信号的监测排查工作，必然会受到地理环境与天气条件的影响与制约，大大降低作业方案的可行性，实际排查效果也难以达到预期。如果在信号监测排查作业中灵活运用无人机技术，能够获得更为广阔的监测空间与覆盖范围，也大幅削弱多种外部因素产生的影响，以便监测人员能够及时快速地排查出产生干扰的具体源头，有效地提升航空事业领域的信号监测能力。
3.6是智能化信号提取识别
基于一体化的航空专用监测系统采用新型的主动监测工作模式，对信号进行自动控守监测并录音，可智能识别信号，为用户决策提供关键技术支撑。系统开机后，自动执行重要频段的扫描监测任务，在利用基于形态学预处理的信号搜索算法1发现信号后，提取信号的关键参数（中心频率和带宽）。随后，设备端数据采集软件立即调度系统监测设备，利用提取的信号参数对发现的信号进行控守监测和录音。最后，采集信号的IQ数据和音频数据，可利用信号分析识别算法，智能识别信号的特征参数和信号类别。
结束语
此套设备管理系统的建设，改变了传统的管理模式，推动了设备管理向信息化、流程化、共享化的模式转变。中心哈尔滨监测站将继续提升设备运维管理工作水平，积极转换思维，以新理念谋划新思路、展现新作为，用信息化手段不断提高设备运维管理科学化水平，更好地为无线电监测业务保驾护航。
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