LT31中LTL211模塊的故障分析研究

宮大龍+于東良

摘要：目前，我國民用航空機(jī)場均配備有自動氣象觀測設(shè)備，并對本場的氣象要素進(jìn)行采集、分析、處理以及顯示，向管制員、預(yù)報員、觀測員以及飛行人員等提供數(shù)據(jù)依據(jù)。本文分析研究了LT31中LTL211模塊的故障分析及更換。

關(guān)鍵詞：大氣透射儀；窗口監(jiān)測發(fā)射模塊；故障分析

中圖分類號：TH866 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1007-9416（2017）11-0092-01

自動氣象觀測系統(tǒng)的跑道視程（RVR）則是民用航空機(jī)場飛行保障的重要?dú)庀笠?，大多?shù)機(jī)場配備的自動氣象觀測系統(tǒng)型號為芬蘭維薩拉生產(chǎn)的AVIMET；其中大氣透射儀型號為LT31，以下稱LT31。

1 本場LT31的概述及其結(jié)構(gòu)

根據(jù)國際民航組織有關(guān)規(guī)定，民用航空機(jī)場必須配備先進(jìn)的自動氣象觀測系統(tǒng)。2010年5月哈爾濱太平國際機(jī)場民航黑龍江空管分局進(jìn)行了自動氣象觀測系統(tǒng)的安裝，其中配備了兩套LT31大氣透射儀，2016年5月安裝了第三套LT31大氣透射儀，能夠有效的測量跑道兩端以及跑到中間位置的跑道視程。

LT31大氣透射儀，需要115/230V交流供電，以及RS-232或RS-485電纜，或1對modem線通信。LT31向遠(yuǎn)端的顯示單元或處理系統(tǒng)發(fā)送能見度和狀態(tài)信息。LT31內(nèi)置命令集和自檢程序，利用這些功能可以配置和檢測LT31的功能。在裝配和維護(hù)時，需要使用終端程序檢查、更改系統(tǒng)參數(shù)。LT31系統(tǒng)的測量單元里有精確對準(zhǔn)機(jī)制，用于執(zhí)行自動對準(zhǔn)。在V型窗口內(nèi)有獨(dú)立的發(fā)射機(jī)和接收機(jī)測量實(shí)際窗口透明度?？梢栽跇O短時間內(nèi)監(jiān)測窗口污染和可能出現(xiàn)的阻擋情況。鼓風(fēng)機(jī)在LT31的窗口前端產(chǎn)生風(fēng)簾，降低了降水造成的窗口污染?；谧詣有?zhǔn)和窗口污染測量結(jié)果，系統(tǒng)持續(xù)監(jiān)測大氣透射儀對準(zhǔn)質(zhì)量狀態(tài)，該狀態(tài)通過LT31標(biāo)準(zhǔn)信息報告。

LT31大氣透射儀測量系統(tǒng)由發(fā)射機(jī)和接收機(jī)組成，具體結(jié)構(gòu)如：分別為LT31接收機(jī)、接收機(jī)測量單元、支撐桿、接收機(jī)接口單元、LT31發(fā)射機(jī)、PWD前散射傳感器、發(fā)射機(jī)測量單元、支撐桿、發(fā)射機(jī)接口單元。

發(fā)射機(jī)中包括：支撐桿、接口單元（包括電源和接線端子）、支撐單元（包括鼓風(fēng)機(jī)，保護(hù)罩，支撐臂，測量頭外殼）、發(fā)射機(jī)測量單元（包括窗口加熱器和出氣口帶有對準(zhǔn)機(jī)制的光學(xué)單元、測量CPU（包括窗口監(jiān)測接收機(jī)），主發(fā)射機(jī)，窗口監(jiān)測發(fā)射模塊）以及PWD前散射儀。

其中測量頭的結(jié)構(gòu)分別為：測量頭保護(hù)罩、測量單元、支撐單元、外支撐桿。這種特殊結(jié)構(gòu)使得安裝在測量單元內(nèi)的光學(xué)部件免受日光輻射和風(fēng)阻帶來的機(jī)械影響，從而保證對準(zhǔn)的穩(wěn)定性。發(fā)射機(jī)和接收機(jī)都配有接口單元，其中包含電源和所需的接線端子。在接收機(jī)的接口單元中還有主CPU。此外，系統(tǒng)中還包含前散射儀PWD。PWD安裝在LT31發(fā)射機(jī)測量頭上。

2 窗口監(jiān)測發(fā)射模塊LTL211

窗口監(jiān)測發(fā)射機(jī)LTL211安裝在光學(xué)單元上。它通過2個接頭和測量CPU連接。窗口監(jiān)測發(fā)射模塊包括一個白色、大功率LED作為光源并帶有光擴(kuò)散薄膜使光線均勻分配。光源以大約250Hz頻率調(diào)制，調(diào)制信號由測量CPU產(chǎn)生。發(fā)射強(qiáng)度被監(jiān)測并通過閉環(huán)電路調(diào)節(jié)、補(bǔ)償LED驅(qū)動，使發(fā)射強(qiáng)度保持恒定。光強(qiáng)監(jiān)測值用于控制LED驅(qū)動電流，并輸入測量CPU的模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器用于自檢。窗口監(jiān)測發(fā)射模塊帶有溫度測量和EEPROM。這些器件通過IIC總線與測量CPU相連。這些器件的校準(zhǔn)參數(shù)單獨(dú)保存在EEPROM中，使器件更換相當(dāng)容易。

3 LTL211故障的發(fā)現(xiàn)以及備件LTL212的更換

我們先從診斷程序中發(fā)現(xiàn)告警：初期告警時出現(xiàn)時間較短顯示狀態(tài)代碼為W000000000000W002000由此我們會發(fā)現(xiàn)為窗口檢測模塊的問題但是我們不能完全確定是LTL211的問題，但后期出現(xiàn)以下告警：TRANSMISSOMETER RECEIVER WTU LIGHT SOURCE和TRANSMISSOMETER RECEIVER WARNING以及TRANSMISSOMETER OVERALL WARNING，所以要有效的或及時的監(jiān)測告警的方式，然后調(diào)取維護(hù)端中的故障代碼為：W2010000W02000000000，根據(jù)故障狀態(tài)表我們可知是LT31大氣透射儀的發(fā)射污染補(bǔ)償出現(xiàn)了問題需要更換。

更換時的步驟如：（1）將LT31供電關(guān)閉；（2）將LT31的測量頭保護(hù)罩卸下；（3）將LT31發(fā)射機(jī)的測量單元卸下，LTL211在測量單元內(nèi)；（4）將測量單元中的LTL211卸下；（注意拆下前將測量單元外殼擦干凈，避免更換時內(nèi)部進(jìn)入灰塵）；（5）將LTL212備件換上；（6）將換完LTL212的發(fā)射機(jī)測量單元裝回LT31。

如果更換LTL211無需進(jìn)行以下操作直接進(jìn)行校準(zhǔn)操作；如果在更換升級模塊LTL212時，必須進(jìn)行如下操作：

（1）OPEN*進(jìn)入LT31維護(hù)界面；（2）LEVEL3 進(jìn)入高級用戶；（3）如LTL212安裝在發(fā)射測量單元LTM111，則輸入： 》CONFIGURE LTM111 .LIMIT_WINTXDERA_OFF 10、如LTL212安裝在接收測量單元LTM211，則輸入：》CONFIGURE LTM211 .LIMIT_WINTXDERA_OFF 10、LT31回應(yīng)：Configuration parameter LTM111.LIMIT_WINTXDERA_OFF Set to valve：10 或Configuration parameter LTM211.LIMIT_WINTXDERA_OFF Set to valve：10，如果LT31無反應(yīng)則重做。

上述工作做完之后由于更換時發(fā)射機(jī)測量單元被卸下一定要對LT31重新進(jìn)行校準(zhǔn)步驟如：（1）對LT31進(jìn)行粗調(diào)使得信號值達(dá)到60%；（2）對LT31進(jìn)行細(xì)調(diào)使得信號值達(dá)到75%以上；（3）對LT31進(jìn)行零校準(zhǔn)；（4）對LT31進(jìn)行能見度校準(zhǔn)。

4 操作時的注意事項(xiàng)以及建議

（1）發(fā)射機(jī)卸下后一定要在密閉和無塵的情況下更換LTL212，并且保持發(fā)射機(jī)內(nèi)的清潔，否則會使發(fā)射機(jī)內(nèi)進(jìn)入雜物影響LT31的正常工作。（2）切記在LTL211更換為LTL212時需要在3級界面輸入命令，否則無法正常使用。（3）備件更換完成后必須按照校準(zhǔn)步驟進(jìn)行，如果順序改變無法恢復(fù)正常使用。

5 結(jié)語

LTL212是大氣透射儀能夠測量的大氣能見度中重要的組成部分，熟練掌握大氣透射儀的整體構(gòu)造以及基本功能，能夠快速的對故障原因進(jìn)行判斷，并且有效的采取維護(hù)維修措施，對于確保飛行安全有著重要的意義。建議記錄更換時間，發(fā)光的光學(xué)設(shè)備都有一定的使用期限，在使用期限內(nèi)定期更換備板備件，在性能下降的告警前及時更換避免影響正常使用，做到有備無患。

Abstract：At present， China's civil aviation airports are equipped with automatic weather observation equipment， and the meteorological elements of the collection， analysis， processing and display， to controllers， forecasters， observers and flight personnel and so on to provide data. This paper analyzes and studies the fault analysis and replacement of LTL211 module in LT31.

Key Words：atmospheric transmittance instrument； window monitoring transmitting module； fault analysisendprint