昆明長水機場氣象自動觀測系統的風傳感器故障維修及實例分析

劉韜　張英華

摘要：目前昆明國際機場所使用的氣象自動觀測系統是Vaisala公司的Avimet系統，其中風數據由風傳感器提供，即WAA151風速傳感器與WAV151風向傳感器。本文將詳細描述昆明機場近年來出現的兩次風數據故障案例，及故障維護維修分析過程。

關鍵詞：氣象自動觀測系統；風傳感器；故障維修

昆明長水國際機場目前使用的AviMet氣象自動觀測系統中風數據由兩種方式提供，其一是風數據提供給自動站數據采集器由自動站整合其它氣象數據后傳輸給服務器；其二是獨立風站直接將風數據傳輸給服務器。文中將介紹昆明機場兩次風數據故障的排除過程及原因分析。

1 風向數據偏差180度

2015年7月1日，東跑道22站點的風向數據不對，當天本場風向為東南風，22站點風向為西北風，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：風向傳感器故障。

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

2）既然風向傳感器正常，可能的故障原因：風向數據變送器故障。

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

2 獨立風站沒有風數據輸出

2016 年3月，昆明長水機場東跑道中部的獨立風站故障，風數據丟失。針對這一故障的原因分析及采取措施如下：

故障分析：因為風數據全部丟失，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站由風向風速傳感器、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，哪里沒有數據，問題就在哪里。WT521上有數據傳輸口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），以及一個維護口即RS232接口（一般做維護使用，當然也可以將該口配置輸出RS232風數據信號）。當風站出故障時，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，就要檢查數據口（RS485）看有無數據輸出（因為本場使用的是DSI485模塊）。故障時檢查，該口沒有數據輸出，據此判斷，DSI485通信模塊有可能故障。這時，再通過連接WT521維護口檢查WT521主板工作是否正常，經檢查發現，維護口（RS232）有數據輸出，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，采用維護口輸出的RS232數據使用，在維護口后加一個RS232轉485通信模塊，并配置輸出速率（12008N1，波特率與TS16對應接收端口配置一致），因為光端機接收的信號為RS485信號。經近半年的觀察，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通信模塊則根據實際情況配置com 1。上述配置使用的是com 0輸出的RS232風數據信號。

3 結語

本文結合了近年以來昆明長水機場民航氣象自動觀測系統中的風數據異常的實例分析，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。