成都雙流國際機場自動氣象觀測系統(tǒng)故障分析與排除

郭方

摘 ? 要：自動氣象觀測系統(tǒng)是與機場等級標準直接相關的大型氣象要素綜合探測系統(tǒng)，在保障飛行安全中是必不可缺的重要設備，目前廣泛應用于各大民航機場，在民航飛行安全保障及航空氣象業(yè)務中發(fā)揮著重要的作用。文章主要闡述了雙流國際機場多起自動氣象觀測系統(tǒng)故障的分析排除過程。

關鍵詞：雙流機場自動氣象觀測系統(tǒng) ?故障排查 ?案例分析

中圖分類號：P415.12 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標識碼：A ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文章編號：1674-098X（2019）07（b）-0139-02

隨著我國經(jīng)濟的飛速發(fā)展，航空運輸事業(yè)也得到了迅猛發(fā)展，航空需求持續(xù)旺盛。天氣作為影響航空器運行的重要因素，一直被高度關注。氣象觀測系統(tǒng)作為監(jiān)控天氣信息的最有力手段，也成為了空管系統(tǒng)中最重要的基礎設施之一[1]。

機場氣象自動觀測系統(tǒng)是用于保障飛行安全的重要設備。包括氣象自動觀測系統(tǒng)，云高探測儀，風向風速儀，濕度，溫度和氣壓等氣象要素傳感器。及時有效地對氣象自動觀測系統(tǒng)進行維護維修便成為了氣象設備機務員工作的重中之重。

1 ?成都雙流國際機場自動氣象觀測系統(tǒng)的配置情況

西跑道配置：

（1）兩套自動氣象站milos520，安裝在跑道兩端，每套含溫、濕、氣壓、風傳感器一套，02L配備雨量筒一個。

（2）兩套激光云高儀CT25K，安裝于跑道兩端，測量云底高。

（3）兩套大氣透射儀mitras，安裝于跑道兩端，測量兩端氣象光程。

（4）一套FD12，安裝于跑道中間點位置，測量中間點氣象光程。

（5）一套FD12P，安裝于02L，測量當前天氣現(xiàn)場并用于02L大氣透射儀備份傳感器。

東跑道配置：

（1）兩套自動氣象站MAWS301，安裝在跑道兩端，每套含溫、濕、氣壓、風傳感器、雨量筒各1套。

（2）兩套激光云高儀CL31安裝在雙跑道兩端，測量云底高。

（3）三套大氣透射儀LT31安裝在跑道兩端及中間點位置，測量氣象光程。

（4）一套天氣現(xiàn)象傳感器的前向散射儀FD12P，安裝于02R，測量當前天氣現(xiàn)象并用于大氣透射儀傳感器備份。

（5）一套風向風速儀，安裝于跑道中部。

2 ?大氣透射儀故障案例分析

2.1 故障現(xiàn)象

12月27日14：50，值班人員發(fā)現(xiàn)東跑道中間RVR數(shù)據(jù)丟失，并初步判斷是大氣透射儀系統(tǒng)故障，需要進行校準。

2.2 故障排查

12月27日15：25，維護人員到達東跑道中間故障設備大氣透射儀處，開始對大氣透射儀進行校準工作。校準結(jié)束后，維護人員通過聯(lián)系設備室值班員確認終端RVR數(shù)據(jù)任然沒有得到恢復。至此維護人員否定了校準問題導致RVR數(shù)據(jù)丟失，懷疑是通信線路出現(xiàn)故障。故維護人員打開TERMBOX-1200保護罩，發(fā)現(xiàn)防雷器連接部分有蜜蜂筑巢、蜘蛛網(wǎng)以及活昆蟲等，PWD的信號線部分線皮已被腐蝕，且出現(xiàn)部分斷開現(xiàn)象，故維護人員首先清理了干擾物，再將線路跳接，即從接收機出來的信號線不經(jīng)過防雷器直接連接到數(shù)據(jù)傳輸線上，最后再將損毀的PWD信號線重新連接，聯(lián)系設備室值班人員，發(fā)現(xiàn)問題仍未解決。接下來更換備用光纖傳輸設備PCM，RVR數(shù)據(jù)仍然沒有恢復再次通過維護端口查看系統(tǒng)參數(shù)，發(fā)現(xiàn)DataPort通信參數(shù)中的波特率為9600，與航管樓機房這邊的波特率1200設置不匹配，故立即更改波特率為1200，并重新校準，但此時設備室終端RVR數(shù)據(jù)仍未恢復，但此時配電房光端機用于傳輸RVR數(shù)據(jù)的30端口指示燈亮。

12月27日21：30，設備人員確認完設備現(xiàn)場沒有問題返回網(wǎng)絡機房，未采集到RVR數(shù)據(jù)，網(wǎng)絡機房中的備用光端機指示燈顯示正常，設備維護人員在光端機的30口，（即向2樓機房輸出RVR數(shù)據(jù)的端口）未能采集到內(nèi)場傳來的RVR數(shù)據(jù)。經(jīng)過以上情況分析后，設備維護人員判斷備用光端機的30口存在故障。由于備用光端機的29口和30口均為485與光纖轉(zhuǎn)換模塊，因此網(wǎng)絡中心值班人員決定拆開光端機，將29口的模塊電路板更換到30口上，至此，設備維護人員可以從備用光端機的30口上接收到RVR數(shù)據(jù)，但此時的數(shù)據(jù)仍為亂碼。設備維護人員與網(wǎng)絡中心值班人員再次進行情況分析后，一致認為場內(nèi)485信號在進入光端機時有嚴格的正負之分。12月27日22：35設備維護人員再次進入設備現(xiàn)場，交換了配電房中防雷器兩路輸入信號的位置。

12月27日22：50，設備室終端顯示RVR數(shù)據(jù)恢復。

2.3 總結(jié)分析

此次故障排除工作歷時8h，導致此次故障的原因一是TERMBOX-1200中的PWD信號線破損，二是網(wǎng)絡中心航管小區(qū)機房備用PCM出現(xiàn)故障。而縱觀本次故障排除過程，可歸納如下幾點：（1）昆蟲容易通過大氣透射儀的TERMBOX-1200下方的接線孔進入設備內(nèi)部，造成部分線路損壞;（2）光端機PCM的485與光纖轉(zhuǎn)化模塊電路板容易出現(xiàn)故障;（3）場內(nèi)485信號在進入光端機時，有嚴格的正負之分。

3 ?西跑道中間風數(shù)據(jù)閃斷案例分析

3.1 故障現(xiàn)象

1月5日06：44值班人員發(fā)現(xiàn)西跑道中間風數(shù)據(jù)丟失，二樓機房modem池中中間風接收數(shù)據(jù)信號燈較弱，初步判斷為modem信號線電阻過大、數(shù)據(jù)信號較弱導致。重新將中間風數(shù)據(jù)線接線柱的信號線擰緊，插拔modem池信號線、更換modem接口后仍出現(xiàn)數(shù)據(jù)閃斷，隨后，將信號線剝線直接連接，并用絕緣膠帶包裹，跳過接線柱。最終09：21西跑道中間風數(shù)據(jù)恢復正常。后通過歷史記錄查詢當日23：45、03：14、04：25西跑道中間風數(shù)據(jù)均由閃斷現(xiàn)象。隨后，1月8日15：38中間風再次出現(xiàn)數(shù)據(jù)閃斷現(xiàn)象。

3.2 故障排查

為進一步排查中間風數(shù)據(jù)傳輸問題，根據(jù)圖1所示其傳輸走線，將線路排查重點放在內(nèi)場中間風設備至02L數(shù)據(jù)傳輸結(jié)點之間的線路，該段線路距離較長且鋪設使用時間較長。設備維護人員分兩組分別位于西跑道中間風所處位置及02L中間風數(shù)據(jù)傳輸節(jié)點位置，實現(xiàn)對該段線路電阻測量。西跑道中間自觀設備至南下滑走線如下圖所示。其中橙色虛線框內(nèi)的設備位于同一地點。中間風數(shù)據(jù)首先至FD12支撐桿的接線盒3內(nèi)，此為第一結(jié)點。并與FD12數(shù)據(jù)和相關備用線路由一根線纜傳送至02L接線盒1中，此為第二個結(jié)點。同時02L自觀設備及遙測站數(shù)據(jù)線路也傳至接線盒1中，隨后接線盒1中所有線路傳至接線盒2中，并由同一線纜傳至南下滑機房。接線盒1和2位于同一支撐桿，位于02L FD12P附近。

由值班人員通知觀測、預報及監(jiān)控室后，開始對線路電阻進行測試。首先我們將中間風風桿位置的傳輸線路結(jié)點進行短接，在02L接線盒1中用萬用表對其電阻進行測量，測得數(shù)值為120Ω左右。此時我們在中間風風桿處備用線路進行短接，在接線盒1中找到相對應備用線路進行阻值測量，發(fā)現(xiàn)線路為斷路。后經(jīng)查找發(fā)現(xiàn)，接線盒3中中間風至接線盒3備用線路結(jié)點和接線盒3傳至02L接線盒1中結(jié)點未導通導致。于是將接線盒3中至接線盒1中的備用線路一端進行短路并進行阻值測量，測得阻值為102Ω左右，阻值均小于120Ω。期間試圖采用兩條備用線路并聯(lián)以實現(xiàn)降低傳輸線路阻值，但接線盒內(nèi)備用線路長度有限，故最終選取阻值相對較小的備用線路替換在用中間風傳輸線路。中間風數(shù)據(jù)恢復正常后再無數(shù)據(jù)閃斷或丟失現(xiàn)象。

3.3 總結(jié)分析

由于西跑道自動氣象觀測系統(tǒng)于2002年建成投入使用，迄今已投入運行17年之久，通信線路出現(xiàn)老化電阻值過大導致傳輸信號較弱從而出現(xiàn)數(shù)據(jù)閃斷的情況，查找并更換備用線路該故障得到解決

4 ?結(jié)語

目前，自動氣象觀測系統(tǒng)處在越來越重要的地位，在日常氣象觀測以及飛行管制的工作中起到了關鍵性的作用。在日常維護中，當設備出現(xiàn)故障時，要一個節(jié)點一個節(jié)點去分析、判斷，加強設備日常巡檢與業(yè)務學習，從而更好地保障設備的正常運行。

參考文獻

[1]Vaisala Oyj. VAISALA AVIMET Documentation VOLUME 2， Documentation for Chengdu Airport， P.R.China[M].Helsinki： Vaisala Oyj，2001.

[2]Vaisala Oyj. VAISALA AVIMET Documentation VOLUME 3， Documentation for Chengdu Airport， P.R.China[M].Helsinki： Vaisala Oyj，2001.

[3]Vaisala Oyj. VAISALA AVIMET Documentation VOLUME 5， Documentation for Chengdu Airport， P.R.China[M].Helsinki： Vaisala Oyj，2001.