成都双流国际机场自动气象观测系统故障分析与排除

郭方

摘   要：自动气象观测系统是与机场等级标准直接相关的大型气象要素综合探测系统，在保障飞行安全中是必不可缺的重要设备，目前广泛应用于各大民航机场，在民航飞行安全保障及航空气象业务中发挥着重要的作用。文章主要阐述了双流国际机场多起自动气象观测系统故障的分析排除过程。

关键词：双流机场自动气象观测系统  故障排查  案例分析

中图分类号：P415.12                               文献标识码：A                      文章编号：1674-098X（2019）07（b）-0139-02

随着我国经济的飞速发展，航空运输事业也得到了迅猛发展，航空需求持续旺盛。天气作为影响航空器运行的重要因素，一直被高度关注。气象观测系统作为监控天气信息的最有力手段，也成为了空管系统中最重要的基础设施之一[1]。

机场气象自动观测系统是用于保障飞行安全的重要设备。包括气象自动观测系统，云高探测仪，风向风速仪，湿度，温度和气压等气象要素传感器。及时有效地对气象自动观测系统进行维护维修便成为了气象设备机务员工作的重中之重。

1  成都双流国际机场自动气象观测系统的配置情况

西跑道配置：

（1）两套自动气象站milos520，安装在跑道两端，每套含温、湿、气压、风传感器一套，02L配备雨量筒一个。

（2）两套激光云高仪CT25K，安装于跑道两端，测量云底高。

（3）兩套大气透射仪mitras，安装于跑道两端，测量两端气象光程。

（4）一套FD12，安装于跑道中间点位置，测量中间点气象光程。

（5）一套FD12P，安装于02L，测量当前天气现场并用于02L大气透射仪备份传感器。

东跑道配置：

（1）两套自动气象站MAWS301，安装在跑道两端，每套含温、湿、气压、风传感器、雨量筒各1套。

（2）两套激光云高仪CL31安装在双跑道两端，测量云底高。

（3）三套大气透射仪LT31安装在跑道两端及中间点位置，测量气象光程。

（4）一套天气现象传感器的前向散射仪FD12P，安装于02R，测量当前天气现象并用于大气透射仪传感器备份。

（5）一套风向风速仪，安装于跑道中部。

2  大气透射仪故障案例分析

2.1 故障现象

12月27日14：50，值班人员发现东跑道中间RVR数据丢失，并初步判断是大气透射仪系统故障，需要进行校准。

2.2 故障排查

12月27日15：25，维护人员到达东跑道中间故障设备大气透射仪处，开始对大气透射仪进行校准工作。校准结束后，维护人员通过联系设备室值班员确认终端RVR数据任然没有得到恢复。至此维护人员否定了校准问题导致RVR数据丢失，怀疑是通信线路出现故障。故维护人员打开TERMBOX-1200保护罩，发现防雷器连接部分有蜜蜂筑巢、蜘蛛网以及活昆虫等，PWD的信号线部分线皮已被腐蚀，且出现部分断开现象，故维护人员首先清理了干扰物，再将线路跳接，即从接收机出来的信号线不经过防雷器直接连接到数据传输线上，最后再将损毁的PWD信号线重新连接，联系设备室值班人员，发现问题仍未解决。接下来更换备用光纤传输设备PCM，RVR数据仍然没有恢复再次通过维护端口查看系统参数，发现DataPort通信参数中的波特率为9600，与航管楼机房这边的波特率1200设置不匹配，故立即更改波特率为1200，并重新校准，但此时设备室终端RVR数据仍未恢复，但此时配电房光端机用于传输RVR数据的30端口指示灯亮。

12月27日21：30，设备人员确认完设备现场没有问题返回网络机房，未采集到RVR数据，网络机房中的备用光端机指示灯显示正常，设备维护人员在光端机的30口，（即向2楼机房输出RVR数据的端口）未能采集到内场传来的RVR数据。经过以上情况分析后，设备维护人员判断备用光端机的30口存在故障。由于备用光端机的29口和30口均为485与光纤转换模块，因此网络中心值班人员决定拆开光端机，将29口的模块电路板更换到30口上，至此，设备维护人员可以从备用光端机的30口上接收到RVR数据，但此时的数据仍为乱码。设备维护人员与网络中心值班人员再次进行情况分析后，一致认为场内485信号在进入光端机时有严格的正负之分。12月27日22：35设备维护人员再次进入设备现场，交换了配电房中防雷器两路输入信号的位置。

12月27日22：50，设备室终端显示RVR数据恢复。

2.3 总结分析

此次故障排除工作历时8h，导致此次故障的原因一是TERMBOX-1200中的PWD信号线破损，二是网络中心航管小区机房备用PCM出现故障。而纵观本次故障排除过程，可归纳如下几点：（1）昆虫容易通过大气透射仪的TERMBOX-1200下方的接线孔进入设备内部，造成部分线路损坏;（2）光端机PCM的485与光纤转化模块电路板容易出现故障;（3）场内485信号在进入光端机时，有严格的正负之分。

3  西跑道中间风数据闪断案例分析

3.1 故障现象

1月5日06：44值班人员发现西跑道中间风数据丢失，二楼机房modem池中中间风接收数据信号灯较弱，初步判断为modem信号线电阻过大、数据信号较弱导致。重新将中间风数据线接线柱的信号线拧紧，插拔modem池信号线、更换modem接口后仍出现数据闪断，随后，将信号线剥线直接连接，并用绝缘胶带包裹，跳过接线柱。最终09：21西跑道中间风数据恢复正常。后通过历史记录查询当日23：45、03：14、04：25西跑道中间风数据均由闪断现象。随后，1月8日15：38中间风再次出现数据闪断现象。

3.2 故障排查

为进一步排查中间风数据传输问题，根据图1所示其传输走线，将线路排查重点放在内场中间风设备至02L数据传输结点之间的线路，该段线路距离较长且铺设使用时间较长。设备维护人员分两组分别位于西跑道中间风所处位置及02L中间风数据传输节点位置，实现对该段线路电阻测量。西跑道中间自观设备至南下滑走线如下图所示。其中橙色虚线框内的设备位于同一地点。中间风数据首先至FD12支撑杆的接线盒3内，此为第一结点。并与FD12数据和相关备用线路由一根线缆传送至02L接线盒1中，此为第二个结点。同时02L自观设备及遥测站数据线路也传至接线盒1中，随后接线盒1中所有线路传至接线盒2中，并由同一线缆传至南下滑机房。接线盒1和2位于同一支撑杆，位于02L FD12P附近。

由值班人员通知观测、预报及监控室后，开始对线路电阻进行测试。首先我们将中间风风杆位置的传输线路结点进行短接，在02L接线盒1中用萬用表对其电阻进行测量，测得数值为120Ω左右。此时我们在中间风风杆处备用线路进行短接，在接线盒1中找到相对应备用线路进行阻值测量，发现线路为断路。后经查找发现，接线盒3中中间风至接线盒3备用线路结点和接线盒3传至02L接线盒1中结点未导通导致。于是将接线盒3中至接线盒1中的备用线路一端进行短路并进行阻值测量，测得阻值为102Ω左右，阻值均小于120Ω。期间试图采用两条备用线路并联以实现降低传输线路阻值，但接线盒内备用线路长度有限，故最终选取阻值相对较小的备用线路替换在用中间风传输线路。中间风数据恢复正常后再无数据闪断或丢失现象。

3.3 总结分析

由于西跑道自动气象观测系统于2002年建成投入使用，迄今已投入运行17年之久，通信线路出现老化电阻值过大导致传输信号较弱从而出现数据闪断的情况，查找并更换备用线路该故障得到解决

4  结语

目前，自动气象观测系统处在越来越重要的地位，在日常气象观测以及飞行管制的工作中起到了关键性的作用。在日常维护中，当设备出现故障时，要一个节点一个节点去分析、判断，加强设备日常巡检与业务学习，从而更好地保障设备的正常运行。

参考文献

[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.