机场机电设备运行故障维修维护研究

王晓龙

（乌鲁木齐国际机场分公司 新疆乌鲁木齐 830000）

机场机电设备主要是指用于运输、旅客通行、登机、安检的机械设备，查看航班信息的自动化设备，以及通信、导航等功能的其他用途的电器。尽管机场定期都会针对机电设备系统进行检修维护，但受机场高峰期设备负荷压力大、设备管理模式比较落后、维修维护人员效率不高等综合因素的影响，部分机电设备的安装使用场所成为了故障多发地带，不仅会加剧机场机电设备的实际损耗成本，更影响了机场正常的旅客吞吐效率。因此，做好机电设备故障维修维护的保障工作，对于机场运行管理具有重要意义。

1 机场机电设备故障类型及原因

1.1 机场LED电子屏显示故障

乌鲁木齐机场分公司网络信息部，于2015年重新规划商业面积时，将T1、T2、T3航站楼内原有的LCD组合屏全部更换为LED电子屏。显示屏是机场重要的信息显示设备，在机场信息化管理模式中，电子屏的主要功能是用于播报机场运行航班航次信息，起到疏导旅客的功能。因此，一旦机场电子屏出现了故障问题导致无法正常显示信息，就会直接加剧机场问询台、服务台工作人员的负担，且极易因信息传递不及时导致旅客登机受到影响。从乌鲁木齐机场以往的检修维护记录中，分析LED电子屏的运行条件，由于长期处于连续不中断的供电运行状态，会导致光电显示元件及部分线路老化烧断或者短路，因此，造成的故障影响有整屏黑屏不亮，或者整块单元板、连续的色块故障不亮、单元板上行不亮、缺色等。除此以外，由于机场LED显示屏需要立在机场较为醒目的高处，因此，在线路搭接时很容易受到外力拉扯等机械作用导致线路虚接、断接，这样显示屏就会出现无输出信号或者画面信息扭曲变形的问题。

1.2 登机桥载机械设备运行故障

在乌鲁木齐机场的机电设备系统中，还有一部分机电设备是直接用于辅助旅客登机或通行的机电设备，也叫作登机桥载设备。机场业务繁忙时，T1、T2、T3 三个航站楼近50 个登机口几乎全部开放，此时，登机桥载设备由于运行时间较长，负荷量极大，导致机场设备维护检修的窗口期被压缩，难以得到正常的维护保养，因此，难免会出现运行故障问题，如卡死、脱轨等问题［1］。另外，上述机电设备中，需要完全处在室外露天的运行环境下的不乏少数，长期受到风沙、水雾、雨水等不良气候的侵蚀，久而久之就会出现部件老化受损等影响设备运行的故障现象，如登机桥载设备因遮棚破损出现漏雨、漏风和遮棚推进器活塞受到异物堵塞导致串腔故障等问题，严重影响机场登机服务质量。登机桥载设备一旦出现故障，将会因旅客通行运输效率受到影响，直接导致航班延误，十分不利于机场的长期稳定运行。

1.3 行李传送带设备故障

以乌鲁木齐机场最大的T3航站楼运行情况为例，T3航站楼为地上3层，其中，2层为进港厅，由A、B、C、D 这4 个值机环岛办理乘机手续。旅客在办理登机手续通过进港厅前，旅客托运的随身行李必须要通过行李传输带进行安检。而行李传输带设备同样面临着高负荷量、长作业周期的使用问题，若当机场当地时值雨雪天气时，旅客行李箱底部滑轮沾到的雨水或雪水，就会顺着传输带的孔隙处渗透进入机电设备内腔，从而引起机电设备的零件出现锈蚀、老化［2］。传动轴锈蚀会增大运输带与轴之间的运行摩擦力，相当于加大了机电设备的实际负荷压力，不仅会使整个传输装置的运行效率急剧下降，还容易因超负荷问题使电机过载高温损坏。另外，传送带设备的核心单元是电机与滚筒，而滚筒在正常运行时，为了使运输设备在运行过程中始终保持最小的摩擦阻力，减轻电机负荷，需要时刻保证组合轴承受到润滑油的保护状态。但在以往的检修工作中发现，组合轴承的一端经常会由于密封措施不合理或者老化破损，机油沿着轴承螺纹方向渗出，这样不仅会污染运输物品，还会导致轴承摩擦力增大、定子等部件温度升高，使机电设备处于动力损耗的异常工况，直接加剧了传送带设备的寿命损耗速度。

2 机场机电设备的运行故障维修检修方法

2.1 机场LED电子屏的维修检修办法

在LED 电子屏出现整屏故障问题时，维修人员首先应当想到的故障原因是屏体未正常供电，所以，此时应当检查LED电子屏的发送卡，若出现绿灯闪烁现象，则说明LED电子屏的电源线路未提供正常的运行电压或者无供电，或者发送卡故障。此时，应拆除更换新的发送卡，查看电子屏是否恢复供电，若屏体仍然未正常工作，则说明发送卡不存在故障问题，应将发送卡复位安装后，检查LED 屏的直流电源输入端，使其维持在5～5.2V 水平。若经检查发现LED 电子屏的直流供电与发送卡均无故障现象，应当利用测试卡检查屏体是否可以识别接口，当测试卡红灯闪烁亮起时，则说明屏体无法识别接口，此时，应当检查灯板接口是否存在接地短路，最后排查检测74HC245 是否存在焊脚脱落虚接问题。

针对单元屏不亮的问题，可以基本确认屏体供电线路是正常工作的，所以故障原因大概生在A、B、C、D各个信号源之间。首先，在电子屏的电路控制板中找到上述信号源所对应的模块与针脚，利用验电笔检查是否针脚在本行模块中存在氧化、短路问题，若存在，直接拆换下对应模块与单灯即可。另一种情况是故障单元屏在整屏上呈规律性分布，例如，中间分隔的正常运行单元行数是固定的，且为2的倍数，则说明LED电子屏的故障位置发生在138～4953 之间，因线路虚接、短路或者缺焊导致光电显示元件无法正常工作，同样利用验电笔排查上述线路区间的接线故障问题并恢复即可。若故障单元屏在整屏上呈现不规则的区块分布，如一行或者多行不亮，那么，此时应当在线路控制板上找到该行的控制引脚，检测其是否完好地与74HC595、TB62726等驱动输出端连接［3］。若显示故障发生的同时还伴随着临近单元高亮、画面重叠等问题，则说明故障显示的单元屏与电源出现接地短路或者正极短路的问题，导致光电显示信号被错误地传输到了临近单元屏，在处理好该行短接问题后，还应当更换LED电子屏的驱动IC。

第三个问题是屏体供电正常，无显色故障区块，但无法接收到正常的显示信号，出现纯色高亮显示。此类故障问题位置通常不在屏体本身，可能在通信线、发送卡、驱动程序，以及电子屏接口位置存在错误接线、错误参数设置等方面。首先，依次更换电子屏的信号线与插口，检查电子屏输出接口与输出IC线路之间是否存在连接开路。若未发现信号传输线路故障，接下来检查发送卡与控制卡是否过热老化，控制卡上的信号灯若未亮起，则说明控制卡与发送卡存在故障。如果故障现象仍然未得到有效解决，最后应当将驱动加载程序重新卸载后重装，并重新调节LED 屏的设置参数。需要注意的是，LED屏安装驱动加载程序时，其默认参数可能会导致屏体显示出现闪烁、扭曲、重叠等画面问题，所以还需要进一步调整参数直至上述问题不再出现为止。

2.2 登机桥载机械设备的维修检修办法

登机桥载设备是机场航班起落所必须使用的通行承载设备，其故障问题主要体现在机械故障与电气故障两方面，机械故障问题主要有以下两种诱因。

一是登机桥载机械的零部件安装或者选型不当，例如，此前登机桥载设备出现过轨道轴承、拉杆及电机等主要部件损伤，在更换时选择了错误的型号，导致机械系统功率不匹配。以往乌鲁木齐机场在更换登机桥载设备的液压泵电机时，由于过度追求经济成本效益，选择了原厂生产以外的电机型号，当其额定功率由原来的5.5kW 提升至7.5kW 乃至更高水平时，原设备自带的动力驱动部件都会处于过载运行状态，久而久之就会导致遮棚拉带发生断裂、拉杆气压不足及轨道轴承磨损的问题。针对此类问题，维修保障人员应当从历史检修维护中找到故障常发的登机桥载设备，检查设备泵压电机额定功率是否与设备铭牌一致，若存在较大差异，应当拆除原有的电机，并更换与设备铭牌参数一致的电机型号后，再进行后续的零部件拆换维修工作［4］。

二是恶劣气候环境导致机械零部件受损，例如，机场冬季容易出现桥体链条结冰，使压杆与电机实际负荷明显加大；或者风沙天气导致气泵活塞无法正常供给动力，拉杆升降杆难以完成正常的升起功能；再或者由于机油低温呈现出高黏特性，导致升降杆在完成拉伸动作时出现剧烈抖动，均会影响到登机桥载设备的正常使用质量。针对此类问题，首先，机场应当在经济条件允许的情况下多采购几台备用的登机桥载设备，以轮流间歇运作的方式延长设备的维修窗口期，每次在恶劣气候条件下完成登机桥载作业后应当立即入库保养，清除沙石、水汽等不利于机械系统运行的异物［4］。而后针对机油冷冻的问题，应当在合适位置加装一个油温加热器，并根据天气条件合理设置温度范围，使机油既不会出现温度过低导致影响液压设备运行质量，又不会使机油高温氧化变质。最后，维修保障人员应当检查机油的使用质量，冬季应当做好机油的更换工作；夏季，在使用机油前，还需析出机油杂质，使机油得以正常发挥润滑保护功能。在此基础上，定期将出现变形弯曲、破损、开裂的机械零部件全部拆除修复或直接更换，以延长登机桥载设备的实际使用寿命。

而登机桥载机械设备的电气故障现象，则主要集中在感测元件与空气开关上，如PLC数据线松动、感应探头损坏、I/O 模块功能失效等问题，此类问题的维修检修方案除了必要的拆换维修以外，设备选型也尤为重要，考虑到机场登机桥载设备的实际使用环境，不宜选择过于灵敏易损的检测元件。而针对登机桥载的PLC 控制系统的具体故障问题，本文给出如下集中针对性的维修维护策略。

一摸。初步探查登机桥载设备的PLC控制单元是否存在温度过高问题，常态运行下，逻辑处理单元CPU的温度不会超过60℃，所以，当CPU 出现过热现象时，可以基本判定CPU烧毁，拆除更换CPU即可［5］。

二看。观察PLC控制线板是否存在虚接、开路，同时，还要观察各个模块的指示灯是否存在异常故障信号，若存在故障信号，应直接拆除更换对应模块以恢复电气线路功能。

三闻。若表面观察无法发现电气线路问题，可以在设备断电后依靠嗅觉捕捉线路控制板及线路部位是否存在烧焦气味，并根据此排查烧毁部位的大体位置。

四听。主要是继电器、空气开关、热磁断路器等部位若出现频繁脱扣跳闸故障，首先检查在运行状态下是否上述部位存在异常响动，若出现规律性的噪声，则说明继电器、空气开关及热磁断路器等部位存在固定螺丝松动，导致在设备运行时出现异常振动，引起错误跳闸保护动作，检查上述电气保护设备的固定安装状况，排除跳闸故障。

五替换。针对登机桥载设备中不确定的接线故障或元件故障，应当用一个完好的元件替换掉怀疑故障元件接入电气线路，而后观察电气故障问题是否得到解决。

除了上述硬件方面的排查故障办法以外，另一种故障是由于PLC控制软件系统错误引起的，具体还需要机场维修保障人员进一步熟悉PLC控制系统的CPU工作模式与优先级来解决。通常，登机桥载设备的PLC控制逻辑中，高优先级的控制程序主要有STOP、HOLDUP、STARTUP（WARMRESTART/COLDRESTART）等，而低优先级程序主要有RUN、RUN-P及PG/PC等在线读写程序。所以，只有掌握了CPU 的工作模式与逻辑优先级，才能够结合登机桥载设备的工艺流程图纸排查故障原因。例如，在RUN 模式下与STOP 模式下均出现闪烁故障信号时，通常不是RUN、RUN-P 程序的逻辑故障，而是STOP 模式下出现了调试模式故障，可能是在登机桥载故障的运行过程中出现了用户程序的断点，导致设备进入调试模式，所以，此类故障除了需要重新调试好PLC 控制系统的启动模式参数以外，还应当重新将控制程序下载入CPU中。

2.3 传输设备的故障维修维护方法

机场的传输设备主要是指用于登机柜位寄舱行李的传送带，此类设备的常见故障现象主要分为两类。一是电机驱动的滚筒、传送带被卡住，导致实际运行效率大幅度降低，出现传输速度过慢或者完全停转的问题。二是电子控制器老化损坏，导致传输机械无法完成启动程序，出现设备停转。但从传输设备的工作实际来分析，控制模块的外壳保护条件远好于电机滚筒等机械作业零部件，因此，损坏故障概率也远低于电机、滚筒、轴承等机械部件。所以，维修维护应当以电机等机械动力系统为主，首先是定子引出线的线缆外表皮破损的故障修复，考虑到乌鲁木齐机场在旅客高峰期时行李的工作需求，一旦设备停机维护，将会直接影响行李安检运输工作效率，容易导致航班延误。所以，当检修发现此类电机故障时，多是以临时性的修复作业手段为主，可以将定子引出线破损部位修复连接后，在支架部位用橡胶垫材减少引出线缆与电机之间的摩擦，等到机场旅客低谷期时，再将受损部位的引出线缆拆除后更换。

上文中提及，当组合轴承的橡皮密封圈出现破损后，起到润滑保护作用的机油会沿着轴承螺纹渗出，此时的故障现象除了传送带表面油污以外，还伴随着传输带运行效率明显下降［6］。所以，为了避免电机受到滚筒摩擦影响加大负荷，首先应当将漏油部位的滚筒轴承密封圈拆除更换，而后在维护保养工作中，应当轴承螺旋连接部位加装一个止回装置防止出现机油渗漏问题。最后，针对因机油渗漏已经出现功率受损故障的传输带设备，还要检查其在正常负荷水平下定子线圈是否存在高温老化问题。为了避免漏油后，电机定子线圈烧坏，可以通过改良风道、加大风扇转速及调整叶片角度等方法来改善定子降温冷却条件，做好漏油故障的预防保险措施。最后，检查传输带是否存在导轴与轴承盖之间的偏转刮碰问题，若在运行期间电动机与滚筒存在摩擦、振动噪声，说明轴承滚道已经存在划伤、破损或开裂，此时，应当制动设备，并将对应滚筒部位的轴承部件拆除更换［7］。

3 结语

综上所述，机场机电设备系统的安全稳定运行性能将直接关系到机场的运行管理效率与航班服务质量，但由于机场机电设备长期处于连续运行、恶劣环境及高负荷运转的不良状态，导致部分机电设备常发生故障。因此，机场机电设备保障人员应当根据具体故障现象，准确判断故障位置及原因，有针对性地开展机电设备维修维护工作，解决临时性技术故障的同时，还要分析故障诱因，为设备运转提供有力的保障环境，这样才能使机场机电设备长期稳定运行，保障机场顺利完成旅客高峰期的运行管理任务。