湛江機場MIDAS600的工作原理和維護維修

林南太

摘 要：首先簡要介紹了自動觀測系統，其次闡述了大氣透射儀系統、MILOS500自動站系統、測風系統、FD12P系統和CT25K等的結構和工作原理，最后探討了MIDAS600的日常維護維修。

關鍵詞：湛江機場；MIDAS600；自動觀測系統；維護維修

中圖分類號：V321.2+12 文獻標識碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2016.06.148

1 自動觀測系統概述

自動觀測系統是一個自動氣象觀測系統，主要分為MIDAS600、AWOS2000、MIDAS IV和AviMeT幾種。

2 MIDAS600各傳感器系統結構和工作原理

自動觀測系統由跑道上的傳感器、工作站及工作站上的軟件組成。氣象傳感器位于跑道上某些測量點上，通過中央數據單元連接在一起。本文主要介紹湛江機場MIDAS600，其系統組成如圖1所示。

圖1 MIDAS600的系統組成圖

大氣透射儀主要由發射機和接收機組成，用于直接測量光發射機和光接收機間的大氣透射率。將光發射機的光束對準光接收機的接收鏡頭，在發射機處理器的控制下，接收機處理器通過電流通信環路，完成初始測量和數據的內部交換操作。發射機和接收機具有相同的固化程序，處理器受MIDAS主處理器時序的控制，通過FSK定時向MIDAS主機發送MOR數據，并在MIDAS主機上通過跑道背景光強度和跑道燈光強度計算出RVR值。MILOS500能自動采集溫度、相對濕度、氣壓、降水和測雨時間等數據，預處理后向中央處理器發送數據。各傳感器采集數據后進入接口單元的模擬通道，將模擬信號轉換成數字信號，送至處理器處理控制，再以串行方式將數據流調制成FSK工作方式，實現與中央處理器的通信。測風系統由風向傳感器WAV15A、風速傳感器WAA15A、控制單元WAT15、顯示單元WAD21、MODEM300組成。WAT15主要對WAA15A、WAV15A的相關數據進行采集，一旦WAD21向WAT15發出請求信號，WAT15將數據格式轉換后送到WAD21顯示。FD12P通過測量呈33°角散射的紅外光強度來評估氣象光學范圍能見度。FD12P依據散射信號的快速變化來檢測降水顆粒。水滴數據用于估計光學降水強度和降水量。安裝于接口卡上的溫度傳感器用來測量橫桿溫度。溫度數據、光學信號分布圖和DRD12表面傳感器數據一起用于判定實際氣象編碼。CT25K用于測量云高和垂直能見度。通過測量光脈沖經大氣層射到云層后返回接收機所需的時間，可計算出云層的高度。返射層高度的計算公式為：

H=C×T/2. （1）

3 MIDAS600的日常維護維修

MIDAS600硬件的日常維護主要分為月維護、季維護和年維護，維護內容包括定期清潔MIDAS600主機和其他自動氣象觀測系統終端，定期清潔FD12P接收鏡頭、感雨器、溫濕度計和雨量筒，定期更換云高儀的光纖并進行光學串擾補償校準。MIDAS600主機處理系統主要基于DOS系統，用戶端包括數據存儲客戶端、維護終端和預報顯示終端。軟件的日常維護主要是設置好各客戶端com數據口參數。MIDAS600主機上插有兩塊1×8的串行多用戶卡（DIGIBOARD 1和DIGIBOARD 2），兩塊卡共16個串行通信口。在工作過程中，如果某一個通信口損壞，不必更換DIGIBOARD，挑選一個空余口代替損壞的通信口即可繼續使用。MIDAS600硬件故障大體上分為室內故障、室外故障和線路故障。室內故障主要有MIDAS600主機故障、modem故障和分頻器故障；室外故障主要為傳感器故障。下面列舉兩個常見故障，并探討相應的排查措施。

3.1 風傳感器故障

風傳感器故障主要有以下兩種：①傳感器進水，引發軸承生銹和電路板故障，造成風速數據丟失和風向不準。有時，因輸出的風向格雷碼與實際風向格雷碼不同，造成風向偏差很大。在南方多雨地區，工作人員應適當增加檢查次數，避免因風向報錯引發飛行事故。②傳感器軸承摩擦系數增大，造成風速偏小和風向偏轉力增大，在多污染、多塵埃、潮濕的地區，應適當增加檢查次數并更換軸承。

3.2 FD12P故障

FD12P故障原因主要有以下三個：①能見度高。造成能見度值高的原因主要有從發射機到接收機的光路受到了干擾，透鏡被過度污染，鏡頭蓋被樹葉或其他物體充滿，透鏡表面有一些凝水，加熱部件出現故障等。②能見度低。造成能見度低的原因主要是取樣量受到影響。當能見度低時，需檢查鏡頭蓋。如果鏡頭蓋被輕微扭轉，盡量將其對直，并試圖為接收機、發射機光學元件找到合適的方向。③在無降水時，FD12P報告降水。此時，需確保在FD12P附近沒有閃光燈，因為閃光燈會使FD12P光學信號檢測出現中峰值；檢查在采樣范圍內有無外來物體，采樣范圍內的樹枝或其他移動物體可能導致散射信號突變；如果在0 ℃以上發現故障，DRD12不能正常工作，需徹底清潔DRD12傳感器表面。

參考文獻

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〔編輯：劉曉芳〕