昆明長水機(jī)場氣象自動觀測系統(tǒng)的風(fēng)傳感器故障維修及實例分析

劉韜　張英華

摘要：目前昆明國際機(jī)場所使用的氣象自動觀測系統(tǒng)是Vaisala公司的Avimet系統(tǒng)，其中風(fēng)數(shù)據(jù)由風(fēng)傳感器提供，即WAA151風(fēng)速傳感器與WAV151風(fēng)向傳感器。本文將詳細(xì)描述昆明機(jī)場近年來出現(xiàn)的兩次風(fēng)數(shù)據(jù)故障案例，及故障維護(hù)維修分析過程。

關(guān)鍵詞：氣象自動觀測系統(tǒng)；風(fēng)傳感器；故障維修

昆明長水國際機(jī)場目前使用的AviMet氣象自動觀測系統(tǒng)中風(fēng)數(shù)據(jù)由兩種方式提供，其一是風(fēng)數(shù)據(jù)提供給自動站數(shù)據(jù)采集器由自動站整合其它氣象數(shù)據(jù)后傳輸給服務(wù)器；其二是獨立風(fēng)站直接將風(fēng)數(shù)據(jù)傳輸給服務(wù)器。文中將介紹昆明機(jī)場兩次風(fēng)數(shù)據(jù)故障的排除過程及原因分析。

1 風(fēng)向數(shù)據(jù)偏差180度

2015年7月1日，東跑道22站點的風(fēng)向數(shù)據(jù)不對，當(dāng)天本場風(fēng)向為東南風(fēng)，22站點風(fēng)向為西北風(fēng)，與實際值差180度。

針對這一故障的原因分析及采取措施如下：

1）可能故障原因：風(fēng)向傳感器故障。

采取措施：更換風(fēng)向傳感器，然而事情并不是那么順利，在換上新的風(fēng)向傳感器之后，故障依舊。這說明風(fēng)向傳感器正常。

2）既然風(fēng)向傳感器正常，可能的故障原因：風(fēng)向數(shù)據(jù)變送器故障。

采取措施：去巫家壩機(jī)場拆風(fēng)向變送器QMI118，并記錄風(fēng)向變送器接線方式。在更換風(fēng)向數(shù)據(jù)變送器之后，并按照記錄的接線方式接線，此時發(fā)現(xiàn)新機(jī)場22站點的風(fēng)向變送器的2根接線（C、D）不對，也就是說這兩根線的位置接反了。至此，終于找到了風(fēng)向錯誤的根本原因：原來是輸出給風(fēng)向變送器的6位格雷碼對應(yīng)6根線（CDEFGH）中的兩根線（C、D）接反，導(dǎo)致當(dāng)出現(xiàn)東南風(fēng)時，風(fēng)向變送器輸出為西北風(fēng)。例如：當(dāng)風(fēng)向位于90°—174°或270°—354°之間，風(fēng)向為135°時，正確的格雷碼為010100（CDEFGH），由于CD接反，導(dǎo)致得到的格雷碼為100100，風(fēng)向為315°，二者相差180°。按照正確的接線方式接線后，22站點的風(fēng)向恢復(fù)正常。

2 獨立風(fēng)站沒有風(fēng)數(shù)據(jù)輸出

2016 年3月，昆明長水機(jī)場東跑道中部的獨立風(fēng)站故障，風(fēng)數(shù)據(jù)丟失。針對這一故障的原因分析及采取措施如下：

故障分析：因為風(fēng)數(shù)據(jù)全部丟失，先不考慮傳感器故障的可能，因為兩種傳感器不太可能同時故障。鑒于此，考慮從前端開始分析這個風(fēng)站由風(fēng)向風(fēng)速傳感器、變送器（WT521）、供電單元（WHP151）、接線盒。先從傳感器開始，一級一級往后查，哪里沒有數(shù)據(jù)，問題就在哪里。WT521上有數(shù)據(jù)傳輸口RS485或modem信號輸出（二者可自主選擇，使用DSI485通信模塊即輸出為485信號，使用DMX501通信模塊即輸出為modem信號），以及一個維護(hù)口即RS232接口（一般做維護(hù)使用，當(dāng)然也可以將該口配置輸出RS232風(fēng)數(shù)據(jù)信號）。當(dāng)風(fēng)站出故障時，開始檢查WT521的供電電源（WHP151）是否正常，加熱電源正常否，如所有電源無故障，就要檢查數(shù)據(jù)口（RS485）看有無數(shù)據(jù)輸出（因為本場使用的是DSI485模塊）。故障時檢查，該口沒有數(shù)據(jù)輸出，據(jù)此判斷，DSI485通信模塊有可能故障。這時，再通過連接WT521維護(hù)口檢查WT521主板工作是否正常，經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)，維護(hù)口（RS232）有數(shù)據(jù)輸出，也就是說，WT521主板工作正常，DSI485通信模塊肯定故障了。

采取措施：鑒于沒有DSI485通信模塊備份的情況下，采用維護(hù)口輸出的RS232數(shù)據(jù)使用，在維護(hù)口后加一個RS232轉(zhuǎn)485通信模塊，并配置輸出速率（12008N1，波特率與TS16對應(yīng)接收端口配置一致），因為光端機(jī)接收的信號為RS485信號。經(jīng)近半年的觀察，這一方法可行。

針對WT521的配置過程如下：

1）用筆記本電腦連接WT521，連線如下表[2]：

如果使用了DSI485或者DMX501通信模塊則根據(jù)實際情況配置com 1。上述配置使用的是com 0輸出的RS232風(fēng)數(shù)據(jù)信號。

3 結(jié)語

本文結(jié)合了近年以來昆明長水機(jī)場民航氣象自動觀測系統(tǒng)中的風(fēng)數(shù)據(jù)異常的實例分析，描述了排除故障的過程及方法。以及故障的處理方法。希望對同行能有所幫助，不妥之處，請批評指正。