成都雙流國際機場自動氣象觀測系統故障分析與排除

郭方

摘 ? 要：自動氣象觀測系統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，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務中發揮著重要的作用。文章主要闡述了雙流國際機場多起自動氣象觀測系統故障的分析排除過程。

關鍵詞：雙流機場自動氣象觀測系統 ?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

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

機場氣象自動觀測系統是用于保障飛行安全的重要設備。包括氣象自動觀測系統，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）一套天氣現象傳感器的前向散射儀FD12P，安裝于02R，測量當前天氣現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 故障現象

12月27日14：50，值班人員發現東跑道中間RVR數據丟失，并初步判斷是大氣透射儀系統故障，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。校準結束后，維護人員通過聯系設備室值班員確認終端RVR數據任然沒有得到恢復。至此維護人員否定了校準問題導致RVR數據丟失，懷疑是通信線路出現故障。故維護人員打開TERMBOX-1200保護罩，發現防雷器連接部分有蜜蜂筑巢、蜘蛛網以及活昆蟲等，PWD的信號線部分線皮已被腐蝕，且出現部分斷開現象，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過防雷器直接連接到數據傳輸線上，最后再將損毀的PWD信號線重新連接，聯系設備室值班人員，發現問題仍未解決。接下來更換備用光纖傳輸設備PCM，RVR數據仍然沒有恢復再次通過維護端口查看系統參數，發現DataPort通信參數中的波特率為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數據仍未恢復，但此時配電房光端機用于傳輸RVR數據的30端口指示燈亮。

12月27日21：30，設備人員確認完設備現場沒有問題返回網絡機房，未采集到RVR數據，網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數據的端口）未能采集到內場傳來的RVR數據。經過以上情況分析后，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與光纖轉換模塊，因此網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數據，但此時的數據仍為亂碼。設備維護人員與網絡中心值班人員再次進行情況分析后，一致認為場內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數據恢復。

2.3 總結分析

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，二是網絡中心航管小區機房備用PCM出現故障。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部，造成部分線路損壞;（2）光端機PCM的485與光纖轉化模塊電路板容易出現故障;（3）場內485信號在進入光端機時，有嚴格的正負之分。

3 ?西跑道中間風數據閃斷案例分析

3.1 故障現象

1月5日06：44值班人員發現西跑道中間風數據丟失，二樓機房modem池中中間風接收數據信號燈較弱，初步判斷為modem信號線電阻過大、數據信號較弱導致。重新將中間風數據線接線柱的信號線擰緊，插拔modem池信號線、更換modem接口后仍出現數據閃斷，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西跑道中間風數據恢復正常。后通過歷史記錄查詢當日23：45、03：14、04：25西跑道中間風數據均由閃斷現象。隨后，1月8日15：38中間風再次出現數據閃斷現象。

3.2 故障排查

為進一步排查中間風數據傳輸問題，根據圖1所示其傳輸走線，將線路排查重點放在內場中間風設備至02L數據傳輸結點之間的線路，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中間風數據傳輸節點位置，實現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。其中橙色虛線框內的設備位于同一地點。中間風數據首先至FD12支撐桿的接線盒3內，此為第一結點。并與FD12數據和相關備用線路由一根線纜傳送至02L接線盒1中，此為第二個結點。同時02L自觀設備及遙測站數據線路也傳至接線盒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，發現線路為斷路。后經查找發現，接線盒3中中間風至接線盒3備用線路結點和接線盒3傳至02L接線盒1中結點未導通導致。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以實現降低傳輸線路阻值，但接線盒內備用線路長度有限，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。中間風數據恢復正常后再無數據閃斷或丟失現象。

3.3 總結分析

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

4 ?結語

目前，自動氣象觀測系統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，當設備出現故障時，要一個節點一個節點去分析、判斷，加強設備日常巡檢與業務學習，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.