自動氣象觀測系統TS16電源故障檢修案例分析

葉新興

【摘要】自動氣象觀測系統（AutomaticWeatherObservingSystem）簡稱AWOS，是民航空管系統在用一個較為重要的系統，是一個測量跑道視程、常規氣象要素、云和天氣現象等傳感器以及相應的監控和遠程顯示的集成自動化系統。TS16是該系統當中非常重要的節點，采集數據后傳送到CDUA、CDUB進行數據處理，再把數據分發到各個工作站，集成一個顯示界面Weather view提供給管制員、觀測員以及預報員使用。

【關鍵詞】自動氣象觀測系統；氣象要素；TS16

一、引言

目前，三亞在用的系統型號為Avimet，產自芬蘭維薩拉公司，于2014年1月1日啟用，運行時間將近4年。

二、TS16電源故障影響

根據民航局空管局下發的《民航空管自動氣象觀測系統運行維護維修規定》第二章安全運行規定要求，民航空管系統氣象服務機構應保持自動氣象觀測系統24小時不間斷運行，工作質量應當符合《民航空管系統氣象工作質量管理辦法》的要求。同時在空管局下發的《空管系統不安全事件標準》要求，因自動氣象觀測系統故障，不能提供正確的跑道視程，造成在相應天氣標準下無法實施Ⅱ類、I類運行，達到3小時（含）以上，定性為嚴重差錯；達到2小時（含）以上且不足3小時，定性為一般差錯。

端口服務器TS16作為自動氣象觀測系統傳輸數據的一個重要節點，一旦故障，整個系統將傳輸中斷，造成實時氣象數據的丟失、AWOS數據匯交中斷，影響觀測員的整點發報，不能提供給管制員實時的風向風速、修正海壓等氣象要素，影響管制以及氣象的現場工作，對航空實際運行造成較大影響。

三、電源元器件解析

（1）電容：該塊電源輸入端使用為MKP電容（.22k275V），起到濾波作用，電源電路中常使用的電容有：陶瓷電容（色環陶瓷）、瓷片電容、MKP電容（安規）、鋁電解電容、貼片電容、鉭電容等等，鋁電解電容電容有正負極，電容的作用一般分為濾波、旁路、儲能、去耦，單位：uF、pF、F等。

（2）IC芯片：UC3842，作為開關電源的“心臟”，具有多種作用，能夠提供驅動信號，亦用于脈寬調制的PWM，具有穩壓輸出，保持電壓穩定的特性。1腳：增益補償，外接電容電阻改善增益；2腳：反饋電壓，與2.5V基準電壓比較，控制脈沖寬度；3腳：電流檢測；4腳：脈沖頻率端，由外接電阻電容決定；5腳：公共地；6腳：驅動輸出，輸出脈沖信號控制信號；7腳：VCC供電，16V；8腳：5V基準電壓輸出端。

（3）MOS管：K4111（10A600V），具有放大信號、開關、穩壓等作用，該塊電源中該MOS管起到開關的作用。

（4）變壓器：通過初級側、次級側線圈匝數的不同，將電壓變換成理想電壓輸出，具有電壓變換、絕緣隔離、功率傳輸等作用。當MOS管K4111導通時，變壓器把電能轉換為磁場能存儲起來，截止時釋放出來，維持一個穩定的輸出電壓。

四、故障排查

詳細檢測流程如下。

（1）保險絲：經檢測，未燒斷；（2）安規電容：外表良好，無短路、漏液，阻值0.97M歐；（3）差模電感：火線零線上兩腳都導通；（4）整流橋：四個二極管壓降0.547V左右，無擊穿；（5）熱敏電阻：阻值8.8歐；（6）電解電容：未短路，無漏液，壓降0.472V；（7）測試啟動電阻R3、R4阻值與實際相符；（8）測試啟動電容，未發現擊穿、漏液；（9）測試MOS管，萬用表測漏極-源極0.47，柵極-源極無窮大，說明mos管正常；（10）通電情況下，測量芯片2腳反饋端電壓1.04V，7腳Vcc16.71V，8腳基準電壓輸出端5.04V；（11）測試3個輸出端的電解電容，二極管檔0.452V、0.457V、0.197V，通電情況下，兩端電壓均為3.91V；（12）測試TL431，二極管檔，R至K0.701，反測無窮大；A至K0.594，反測無窮大；（13）測量LC817，二極管正負極電阻值無窮大，反測1.228M歐；（14）測量變壓器初級側第一繞組導通，阻值0.8、輔助繞組導通，阻值0.2，測量次級側繞組，測量電壓為3.91V，確認是變壓器故障。

該變壓器為國產變壓器，無法找到同類型的變壓器器件更換。因此重新購入三塊臺灣明緯12V電源，已更換電源正常使用，直流輸出12.19V。

五、幾點建議

（1）TS16供電改成雙電源供電；（2）自觀系統數據傳輸采用無線傳輸作為應急；（3）自觀系統各設備分別采用光纖收發器傳輸數據（4）去電子市場購買一些電容、電阻、二極管、電感、保險絲等，價格便宜，一旦確認有設備板塊元器件故障，進行更換；（5）科室能夠擁有電烙鐵、鑷子、吸槍、萬用表、RLC測量器、示波器等等工具，能夠更直接檢測出元器件的問題。

六、結語

做好設備維護的同時，更需要細心，責任心以及嚴謹的作風。要做到“望、聞、問、切”，多觀察，觀察設備的外表與狀態，往往設備故障問題出現時能夠第一時間發現；多留意，設備故障時，通過嗅覺留意是否有元器件或模塊燒焦的味道；多檢查，不放過每一個細節、每一個元器件；多測量，更能論證一個元器件的好壞，更能直觀地體現故障點。要想做好設備維護，需要我們保持一顆平常心，嚴謹認真，一絲不茍，持之以恒，使民航氣象重要設備持續穩定高效地運行。

參考文獻

[1]邢西淳，毛娟.FHD-1數字化地磁觀測系統常見故障維修及電源改進[J].地震地磁觀測與研究，2008（6）.

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