自動(dòng)氣象觀測(cè)系統(tǒng)MCU111故障分析與排除

摘 要：自動(dòng)氣象觀測(cè)系統(tǒng)是與機(jī)場(chǎng)等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)直接相關(guān)的大型氣象要素綜合探測(cè)系統(tǒng)，在保障飛行安全中是必不可缺的重要設(shè)備，目前廣泛應(yīng)用于各大民航機(jī)場(chǎng)，在民航飛行安全保障及航空氣象業(yè)務(wù)中發(fā)揮著重要的作用。文章主要闡述了長(zhǎng)春龍嘉國(guó)際機(jī)場(chǎng)一起自動(dòng)氣象觀測(cè)系統(tǒng)通信單元MCU111故障的分析排除過(guò)程。

關(guān)鍵詞：自動(dòng)氣象觀測(cè)系統(tǒng)；通信；MCU111；系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

引言

隨著我國(guó)民用航空事業(yè)的迅猛發(fā)展和現(xiàn)代化水平的不斷提高，現(xiàn)在許多大中型機(jī)場(chǎng)都配備了氣象自動(dòng)觀測(cè)系統(tǒng)，該系統(tǒng)是一套非常重要的氣象設(shè)備，服務(wù)于空管人員、觀測(cè)員、預(yù)報(bào)員和其他機(jī)場(chǎng)人員。

1 長(zhǎng)春龍嘉國(guó)際機(jī)場(chǎng)自動(dòng)觀測(cè)系統(tǒng)組成

自動(dòng)氣象觀測(cè)系統(tǒng)由傳感器、中央處理單元、用戶(hù)終端、電源、通信單元、打印設(shè)備等硬件和系統(tǒng)軟件、應(yīng)用軟件構(gòu)成。其中每一個(gè)節(jié)點(diǎn)軟硬件故障以及鏈路、電力故障均能導(dǎo)致自動(dòng)觀測(cè)系統(tǒng)運(yùn)行不正常，因此，遇到故障需要每一個(gè)節(jié)點(diǎn)沒(méi)一個(gè)節(jié)點(diǎn)逐步排查。

2 MCU111組成與內(nèi)部結(jié)構(gòu)

MCU111主要是由串口服務(wù)器TS16、MCB111母板以及供電單元三個(gè)主要單元構(gòu)成。作為自動(dòng)觀測(cè)系統(tǒng)的通信單元，是連接場(chǎng)外與室內(nèi)數(shù)據(jù)傳輸?shù)闹匾O(shè)備，負(fù)責(zé)采集場(chǎng)外傳感器數(shù)據(jù)、與室內(nèi)數(shù)據(jù)處理單元進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，將處理后的數(shù)據(jù)傳送至工作站和用戶(hù)終端，MCU111故障將會(huì)導(dǎo)致自觀系統(tǒng)數(shù)據(jù)全部丟失，給飛行安全帶來(lái)嚴(yán)重影響。

3 故障現(xiàn)象

氣象自動(dòng)觀測(cè)系統(tǒng)數(shù)據(jù)全部丟失。經(jīng)檢查事態(tài)監(jiān)控告警提示如圖1所示。

4 故障分析

經(jīng)過(guò)分析判斷發(fā)生故障的原因有以下幾種：

（1）通信線路故障；（2）傳感器硬件故障；（3）MCU111故障；（4）CDU故障；（5）交換機(jī)故障。

5 故障排查

5.1 排查線路

圖2是本場(chǎng)所有節(jié)點(diǎn)通信線路圖，首先利用DXL421模塊在設(shè)備間MCU111后拔出任意一對(duì)信號(hào)線，把信號(hào)線接入DXL421的Line口，并設(shè)置好主叫被叫以及波特率，將其通電，觀察DXL421載波燈，經(jīng)觀察載波燈長(zhǎng)亮，因此排除了線路上的故障。

5.2 排查傳感器

在室內(nèi)采用DXL421模塊，一端連接信號(hào)線一端連接超級(jí)終端，超級(jí)終端有數(shù)輸出，排除了外場(chǎng)傳感器問(wèn)題。

在日常工作中，如果線路中斷或者傳感器故障可以利用DXL421很直觀快速地找出是線路哪一個(gè)節(jié)點(diǎn)出問(wèn)題，還是哪一個(gè)傳感器工作不正常，一個(gè)節(jié)點(diǎn)一個(gè)節(jié)點(diǎn)地逐一排查。我們把DXL421做成了USB的供電模式，使用的時(shí)候，插在筆記本上，接通信號(hào)線即可檢查線路與數(shù)據(jù)。

5.3 排查MCU111

MCU111是設(shè)計(jì)用來(lái)實(shí)現(xiàn)AWOS系統(tǒng)室內(nèi)外設(shè)備通信的集成單元，外部包含有多達(dá)16路的modem或RS485信號(hào)插槽，還有一個(gè)Ethernet口和數(shù)個(gè)RS232接口（COM1-COM4）。其含有16端口RS232/Ethernet轉(zhuǎn)換器TS16、MCB111母版和數(shù)塊modem子模塊。串口服務(wù)器TS16設(shè)備是室外傳感器與CDU、網(wǎng)絡(luò)等設(shè)備連接節(jié)點(diǎn)，其設(shè)備供電或者主板故障，會(huì)引起自動(dòng)觀測(cè)系統(tǒng)外場(chǎng)傳感器數(shù)據(jù)無(wú)法處理。首先檢查供電問(wèn)題，經(jīng)檢查確定TS16電源燈常亮，判斷電源指示燈正常，其次檢查其主板，使用RS232轉(zhuǎn)RJ45模塊連到超級(jí)終端上，確定TS16正常，于是查看MCB111，檢查其供電，發(fā)現(xiàn)220V輸入電壓有，但是220V-5V交流轉(zhuǎn)直流穩(wěn)壓電源送出的5V供電沒(méi)有了，進(jìn)而判斷出由于交流轉(zhuǎn)直流穩(wěn)壓電源故障導(dǎo)致整個(gè)自觀數(shù)據(jù)異常，換上同等型號(hào)的交流轉(zhuǎn)直流穩(wěn)壓電源，設(shè)備恢復(fù)正常。MCU111故障將會(huì)導(dǎo)致整個(gè)自動(dòng)觀測(cè)系統(tǒng)數(shù)據(jù)遺失，系統(tǒng)癱瘓，對(duì)航空安全釀成重大的不良影響。如果現(xiàn)場(chǎng)具備條件，可單獨(dú)為MCU111配置一套220VAC穩(wěn)壓電源，從而達(dá)到更好的穩(wěn)壓效果。

6 結(jié)束語(yǔ)

目前，自動(dòng)氣象觀測(cè)系統(tǒng)處在越來(lái)越重要的地位，在日常氣象觀測(cè)以及飛行管制的工作中起到了關(guān)鍵性的作用。在日常維護(hù)中，當(dāng)設(shè)備出現(xiàn)故障時(shí)，要一個(gè)節(jié)點(diǎn)一個(gè)節(jié)點(diǎn)去分析、判斷，加強(qiáng)設(shè)備日常巡檢與業(yè)務(wù)學(xué)習(xí)，從而更好地保障設(shè)備的正常運(yùn)行。

參考文獻(xiàn)

[1]芬蘭vaisala公司.MIDAS IV User's Guide[Z].

[2]MCU111用戶(hù)手冊(cè)[Z].