西安咸阳国际机场云高仪故障的分析与处理

权小苗

摘 要：本文主要结合西安咸阳国际机场CT25K云高仪的使用情况，对一次典型的云高仪故障进行了剖析，并简要介绍了云高仪CT25K的基本工作原理。

关键词：CT25K云高仪;激光探测LIDAR技术;故障排除

1  引言

根据云底高度，可将云分为高云、中云和低云，其中低云的高度一般在2500m以下，对于飞机的飞行而言，低云会阻碍飞行的实现，还会带来雨、雪、大雾等天气，所以低云是危害飞机飞行安全的主要复杂天气之一。在低云遮蔽机场的情况下着陆，如果飞机出云后离地面高度很低，且又未对准跑道，往往来不及修正，容易造成复飞。有时，由于指挥或操作上的不当，还可能造成飞机与地面障碍物相撞或失速的事故。云高仪CT25K能正确测出云底的高度，预报员根据云高，结合其它气象要素可正确判断当时气象条件是否利于飞行，因此保证云高仪CT25K正常工作对航空安全起着重要作用。

2云高仪CT25K

2.1云高仪CT25K结构组成

云高仪CT25K主要由三部分组成：测量单元、外壳、基座。测量单元包括光学组件CTB22、激光变送器CTT21、接收器CTR21、光学监测器CTL21、支架DMF51（处理器面板DMC50B、DC转换器DPS52、云高仪界面控制器、调制解调器）、电线和电源界面组件、不间断电池、内部加热器组件、倾斜角传感器、内部电缆等。外壳包括内置窗口鼓风机，基座采用金属基座。

2.2云高仪CT25K测量原理

CT25K云高仪用于测量云高和垂直能见度，该类型云高仪运用了激光脉冲

LIDAR技术（LIDAR=Light detection and ranging，光检测与测距），通过发射机向上发射一束光脉冲，光脉冲从发射端发出，经云底反射后被接收端检测到，通过测量光信号从发射到被接收到所需要的时间来确定云层高度。

设定C为激光光速，t为激光发射到接收到激光返回信号的时间，则云底高

度为：h=ct/2。

3故障介绍

3.1故障现象

值班机务员巡视设备时发现23R方向的云高仪数据丢失。

3.2故障分析与处理

数据丢失可能有很多原因，通信线路中断或者云高仪硬件故障会导致工作中断，错误通讯参数、错误的数据端口以及操作模式待机也会造成数据丢失。首先分析云高仪的数据流程，如图2所示：

由图2可知从外场传回来的云高仪数据先到达MCU111，再经过交换机到达服务器进行数据处理，最后通过终端显示出来。值班人员首先对室内的MCU111进行检查，发现载波灯不亮，于是进一步检查端口，将网线拔下重新插入，载波灯依然不亮，同时无法远程登录，所以不能通过get status命令初步判断故障原因。

值班機务员前往外场检查设备，发现（1）MODEM板上的TXD和RXD两个灯都不亮;（2）载波灯不亮。机务员连接维护终端，键入get status命令，发现设备各测量组件正常，但鼓风机电源进入开关保护状态。从故障机理上分析，风机运行与测量值没有关系，依据由易至难原则，首先拆下云高仪鼓风机，发现由于积尘导致不能正常供电，风机不能正常工作，更换风机后恢复正常。由于MODEM板的TXD和RXD两个灯不亮，载波灯灭，考虑可能是MODEM板或处理器板有问题，更换后TXD和RXD两个灯仍然不亮，载波灯也不亮，值班人员联系网络中心检查通讯线路，载波灯正常。接着进行排查发现数据输出端口为维护端口而不是正常的数据端口，将其改为数据端口后，数据恢复正常。

3.3校准

为了保证云高仪测量的准确性，还应该在对云高仪进行拆装之后进行交扰检查和补偿调整。调整必须在晴朗的天气下或者在室内使用光学终端罩情况下进行。如果在调整过程中，监视补偿输出图形的峰—峰间最大值超过5行，则必须手动调整补偿光水平，使用1.5mm规格的内六角小扳手拧接收器上的螺丝B即可调整补偿光水平。

参考文献：

[1]Vaisala O Y J.MIDAS IV AWOS Maintenance Manual[G].Finland：Vaisala，2002：102.