機場目視助航燈光系統的運行管理研究

李亮

（四川機場集團成都天府國際機場分公司，四川 成都 641419）

0 引言

作為運輸行業的重要分支之一，航空運輸業具有快速高效的優勢，因此社會經濟的發展與航空業息息相關。為了保證機場的正常運行并運轉提高效率，機場目視助航燈光系統以及其配套設施在其中發揮了重要的作用，提高助航燈光系統的工作效率和可靠性就能更好地提升航空業的發展[1]。

1 機場目視助航燈光的作用

民用飛機作為公共交通工具之一，在夜航著陸期間與其他交通工具一樣需要燈光照明來保證飛機的飛行安全。飛機本身配備有大功率著陸燈。民航機場配備用于照明和指示的助航燈光系統，其目的是更好地幫助飛機安全著陸，尤其是在降雨、霧天等能見度較低時，燈光系統更是有著不可替代的作用，兩者構成一個整體，一起為夜航飛機安全著陸提供保障。

隨著民航領域的快速發展，大型民用機場各航班之間沒有間歇時間，因此在晝間無法對跑道燈具進行巡檢，所以對助航燈光系統的可靠性和穩定性提出了極高的要求，助航燈光系統能否穩定工作，決定了在惡劣天氣條件時機場是否可以正常開放運行。現代民用機場助航燈光系統主要有以下幾個部分組成：進近燈光系統、目視進近坡度指示系統、跑道燈光系統、滑行道燈光系統及其他燈光系統。圍繞助航燈光系統還涉及到供電系統、調光設備、備用電源系統、助航燈光回路、監控系統等。以上所述共同構成一個完整的助航燈光系統[2]。

2 機場目視助航燈光構成與運行原理

3 機場目視助航燈光的控制方案

目前大部分機場的目視助航燈光系統的發光設備都是白熾燈和鹵鎢燈，光源顏色與白色相近，為了得到各種顏色的燈光需要通過在燈泡外加蓋一層半透明有色遮罩的方式來完成，以此來滿足燈光系統的要求。但這兩種發光設備都有一定的缺點，見表1。

表1 燈光系統的現狀和缺點

目前，大部分民用機場的調光器有弱電回路和功率回路兩個部分，弱電回路負責利用芯片來完成對電路的控制，由顯示器展示結果；功率回路則是負責接引強電。其控制系統結構如圖1所示。

圖1 調光器結構

4 助航燈光系統的運行維護管理

4.1 監控系統

燈光監控系統一般采用冗余設計，通過主備光纖網絡將每個站點和塔臺之間建立連接；通過CAN通信、RS485等通信方式，將服務器與設備之間建立連接，實時監視和控制機場助航燈光的運行狀態，系統具有穩定性和可靠性。值守監控系統的工作人員需在工作時保持認真嚴謹的態度，及時發現報警信息，避免操作失誤，確保助航燈光系統的正確性和適用性。

4.2 備用電源

電力供應是燈光系統能夠運行的最基礎保障條件，目前常用的備用電源有UPS和柴油發電機。規模較小的民用機場大都將柴油發電機作為備用電源，用來確保I類及以下級別的燈光系統可以在中斷供電15s內恢復供電。柴油發電機需要進行大于15min/周和大于30min/月的加載實驗，春秋兩季進行常規保養以確保可以在必要時正常投入使用。規模較大的機場則會使用UPS和柴油發電機來確保II類和III類燈光系統的正常使用，UPS規定必須在1s之內恢復中斷的供電，而后再切換到柴油發電機進行供電。UPS的維護需要每月測量電瓶電壓、測試UPS供電的可靠性、春秋兩季對電池組和機柜進行一次保養[3]。

4.3 調光系統

調光器決定了燈光的明亮程度，根據運行標準有1至5級光，通過輸出恒定的電流值保障外場串聯燈光回路發光的一致性，因此又叫恒流調光器，它是燈光系統極其重要的組成部分。CCR-95調光器是由大連電子研究所研發的，通過可控硅導通關斷特性，對輸入的正弦交流電進行斬控，通過控制一次電壓達到我們所需的二次電流值，因其配套設施完善，且工作運行穩定可靠，所以目前機場在用的調光器大都是該調光器。

4.4 助航燈具

立式燈具和嵌入式燈具共同構成了助航燈具。由于現代機場航班間隙小，所以對助航燈具的日常檢修和保養的速度要求就非常高。工作人員的主要任務有更換易損配件，更新設備燈泡，維護周邊環境等。

4.5 外場回路

外場回路以串聯的方式連接隔離變壓器來傳輸燈光系統所需的電流和電壓，回路的故障將會導致燈光系統大面積無法正常工作甚至癱瘓，并且回路故障不易定位，維修成本高，所以保證外場回路的正常工作時是極其重要的任務。前期，收集整理好外場回路的設備資料，為后期定位故障位置的工作減輕負擔。后期，需要對故障情況和處理進行詳細的記錄，為以后的工作提供參考。除此之外，每個月需要對回路進行常規維護，使用兆歐表對回路的絕緣情況進行檢查。

5 助航燈光新技術及其應用

5.1 正弦波調光器

正弦波調光器與當前相對成熟的可控硅型調光器不同，該類調光器利用IGBT和全橋整流所搭建出的橋建立一個交流開關，其中IGBT具有即時性，通過高頻斬控的方式，以輸出電流為根據來調節PWM的占空比，經過濾波器的平滑作用之后，輸出符合正弦變化的電流波形，來完成對輸出電流的幅度調控[4]。

正弦波調光器具有易維護、可靠性高的優點。搭配了TFT液晶顯示屏可以展示更為豐富的信息。完善的配套設計，為調光器的工作提供了很大的便利和保障。可降低機場在助航燈光系統方面的用電負荷，降低供電設施的故障率。配備的高壓系統切換柜可以在主系統故障時快速切換至備用調光器，保障燈光回路的正常運行。該調光器具有監視功能、遙控功能、警報功能以及運行時間數據存儲與查詢。

5.2 LED燈具

LED燈具的使用壽命長、節約能耗、可靠性高、維護工作簡單，可以為機場帶來很大的經濟利益；LED有著嚴格的色彩管理，保證了燈光系統的顏色一致性，且符合FAA標準；燈具防護等級高達IP65，保證了燈具內部的清潔；LED燈具模塊化設計，易于檢修更換。與以往的燈光系統相比較，LED燈具系統更為準確，可以實現單燈控制，并且使用壽命長、效率高。雖然前期成本會稍高，但后期的運行和維護成本將會大大降低[5]。

5.3 高級地面活動引導及控制系統

高級地面活動引導及控制系統（以下簡稱“A-SMGCS”）指的是對機場場面上的飛機和車輛進行監視、告警、線路規劃和引導的系統。通過使用A-SMGCS可以有效減少各種沖突，極大地提高機場周轉的效率。北京大興機場A-SMGCS的建設與使用開啟了我國民航建設控制系統的新篇章，未來在民航局的領導下，按照總局的要求，將會逐步出臺中國版本的A-SMGCS系統標準，并將A-SMGCS的推廣與建設工作覆蓋到全國。

5.4 深桶燈箱

以往的土質區燈箱在實際工作過程中暴露出如下幾方面不足之處：①在燈具與隔離變壓器之間存在二次電纜老化更新困難，大型機場因二次電纜造成的電費損失過高；②燈箱分布無規則，需通過圖紙對應查找，維護困難；因航班量增多導致的航后維護時間緊、任務重，影響工作效率；③土質區的低洼地帶容易導致燈箱積水，影響回路絕緣。

為了解決以上問題，結合各種燈箱的優點研制出了新型嵌入式燈具燈箱，又稱“深桶燈箱”。經過一系列技術可行性分析后確定了新型燈箱的各種技術參數為：箱體容積25L、燈箱材質為鋁合金、底座為全螺紋螺桿、底進孔式一次進線方式、接線管彎曲半徑為30CM。經測試，新型燈箱的平均安裝時間為43.3min，無二次線長度，燈具和燈箱一體，方便查找，特別對于安裝了單燈定位器的燈光回路。新型燈箱相較老式燈箱更加節能減耗，符合綠色發展的觀念；大大減少了工作量，提高了設備穩定性和可靠性，并且已在天府機場得到廣泛應用。

6 結語

綜上所述，可以了解到助航燈光系統對于機場運行的重要性。隨著新型材料的出現和新技術的發展，燈光系統也需要不斷地改進和優化，才能更好地服務于機場。工作人員在工作中也需要有一顆追求進步的心，為了航空事業發展付出自己的力量。