LT31中LTL211模塊的故障分析研究

宮大龍+于東良

摘要：目前，我國(guó)民用航空機(jī)場(chǎng)均配備有自動(dòng)氣象觀測(cè)設(shè)備，并對(duì)本場(chǎng)的氣象要素進(jìn)行采集、分析、處理以及顯示，向管制員、預(yù)報(bào)員、觀測(cè)員以及飛行人員等提供數(shù)據(jù)依據(jù)。本文分析研究了LT31中LTL211模塊的故障分析及更換。

關(guān)鍵詞：大氣透射儀；窗口監(jiān)測(cè)發(fā)射模塊；故障分析

中圖分類號(hào)：TH866 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1007-9416（2017）11-0092-01

自動(dòng)氣象觀測(cè)系統(tǒng)的跑道視程（RVR）則是民用航空機(jī)場(chǎng)飛行保障的重要?dú)庀笠兀蠖鄶?shù)機(jī)場(chǎng)配備的自動(dòng)氣象觀測(cè)系統(tǒng)型號(hào)為芬蘭維薩拉生產(chǎn)的AVIMET；其中大氣透射儀型號(hào)為L(zhǎng)T31，以下稱LT31。

1 本場(chǎng)LT31的概述及其結(jié)構(gòu)

根據(jù)國(guó)際民航組織有關(guān)規(guī)定，民用航空機(jī)場(chǎng)必須配備先進(jìn)的自動(dòng)氣象觀測(cè)系統(tǒng)。2010年5月哈爾濱太平國(guó)際機(jī)場(chǎng)民航黑龍江空管分局進(jìn)行了自動(dòng)氣象觀測(cè)系統(tǒng)的安裝，其中配備了兩套LT31大氣透射儀，2016年5月安裝了第三套LT31大氣透射儀，能夠有效的測(cè)量跑道兩端以及跑到中間位置的跑道視程。

LT31大氣透射儀，需要115/230V交流供電，以及RS-232或RS-485電纜，或1對(duì)modem線通信。LT31向遠(yuǎn)端的顯示單元或處理系統(tǒng)發(fā)送能見(jiàn)度和狀態(tài)信息。LT31內(nèi)置命令集和自檢程序，利用這些功能可以配置和檢測(cè)LT31的功能。在裝配和維護(hù)時(shí)，需要使用終端程序檢查、更改系統(tǒng)參數(shù)。LT31系統(tǒng)的測(cè)量單元里有精確對(duì)準(zhǔn)機(jī)制，用于執(zhí)行自動(dòng)對(duì)準(zhǔn)。在V型窗口內(nèi)有獨(dú)立的發(fā)射機(jī)和接收機(jī)測(cè)量實(shí)際窗口透明度。可以在極短時(shí)間內(nèi)監(jiān)測(cè)窗口污染和可能出現(xiàn)的阻擋情況。鼓風(fēng)機(jī)在LT31的窗口前端產(chǎn)生風(fēng)簾，降低了降水造成的窗口污染。基于自動(dòng)校準(zhǔn)和窗口污染測(cè)量結(jié)果，系統(tǒng)持續(xù)監(jiān)測(cè)大氣透射儀對(duì)準(zhǔn)質(zhì)量狀態(tài)，該狀態(tài)通過(guò)LT31標(biāo)準(zhǔn)信息報(bào)告。

LT31大氣透射儀測(cè)量系統(tǒng)由發(fā)射機(jī)和接收機(jī)組成，具體結(jié)構(gòu)如：分別為L(zhǎng)T31接收機(jī)、接收機(jī)測(cè)量單元、支撐桿、接收機(jī)接口單元、LT31發(fā)射機(jī)、PWD前散射傳感器、發(fā)射機(jī)測(cè)量單元、支撐桿、發(fā)射機(jī)接口單元。

發(fā)射機(jī)中包括：支撐桿、接口單元（包括電源和接線端子）、支撐單元（包括鼓風(fēng)機(jī)，保護(hù)罩，支撐臂，測(cè)量頭外殼）、發(fā)射機(jī)測(cè)量單元（包括窗口加熱器和出氣口帶有對(duì)準(zhǔn)機(jī)制的光學(xué)單元、測(cè)量CPU（包括窗口監(jiān)測(cè)接收機(jī)），主發(fā)射機(jī)，窗口監(jiān)測(cè)發(fā)射模塊）以及PWD前散射儀。

其中測(cè)量頭的結(jié)構(gòu)分別為：測(cè)量頭保護(hù)罩、測(cè)量單元、支撐單元、外支撐桿。這種特殊結(jié)構(gòu)使得安裝在測(cè)量單元內(nèi)的光學(xué)部件免受日光輻射和風(fēng)阻帶來(lái)的機(jī)械影響，從而保證對(duì)準(zhǔn)的穩(wěn)定性。發(fā)射機(jī)和接收機(jī)都配有接口單元，其中包含電源和所需的接線端子。在接收機(jī)的接口單元中還有主CPU。此外，系統(tǒng)中還包含前散射儀PWD。PWD安裝在LT31發(fā)射機(jī)測(cè)量頭上。

2 窗口監(jiān)測(cè)發(fā)射模塊LTL211

窗口監(jiān)測(cè)發(fā)射機(jī)LTL211安裝在光學(xué)單元上。它通過(guò)2個(gè)接頭和測(cè)量CPU連接。窗口監(jiān)測(cè)發(fā)射模塊包括一個(gè)白色、大功率LED作為光源并帶有光擴(kuò)散薄膜使光線均勻分配。光源以大約250Hz頻率調(diào)制，調(diào)制信號(hào)由測(cè)量CPU產(chǎn)生。發(fā)射強(qiáng)度被監(jiān)測(cè)并通過(guò)閉環(huán)電路調(diào)節(jié)、補(bǔ)償LED驅(qū)動(dòng)，使發(fā)射強(qiáng)度保持恒定。光強(qiáng)監(jiān)測(cè)值用于控制LED驅(qū)動(dòng)電流，并輸入測(cè)量CPU的模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器用于自檢。窗口監(jiān)測(cè)發(fā)射模塊帶有溫度測(cè)量和EEPROM。這些器件通過(guò)IIC總線與測(cè)量CPU相連。這些器件的校準(zhǔn)參數(shù)單獨(dú)保存在EEPROM中，使器件更換相當(dāng)容易。

3 LTL211故障的發(fā)現(xiàn)以及備件LTL212的更換

我們先從診斷程序中發(fā)現(xiàn)告警：初期告警時(shí)出現(xiàn)時(shí)間較短顯示狀態(tài)代碼為W000000000000W002000由此我們會(huì)發(fā)現(xiàn)為窗口檢測(cè)模塊的問(wèn)題但是我們不能完全確定是LTL211的問(wèn)題，但后期出現(xiàn)以下告警：TRANSMISSOMETER RECEIVER WTU LIGHT SOURCE和TRANSMISSOMETER RECEIVER WARNING以及TRANSMISSOMETER OVERALL WARNING，所以要有效的或及時(shí)的監(jiān)測(cè)告警的方式，然后調(diào)取維護(hù)端中的故障代碼為：W2010000W02000000000，根據(jù)故障狀態(tài)表我們可知是LT31大氣透射儀的發(fā)射污染補(bǔ)償出現(xiàn)了問(wèn)題需要更換。

更換時(shí)的步驟如：（1）將LT31供電關(guān)閉；（2）將LT31的測(cè)量頭保護(hù)罩卸下；（3）將LT31發(fā)射機(jī)的測(cè)量單元卸下，LTL211在測(cè)量單元內(nèi)；（4）將測(cè)量單元中的LTL211卸下；（注意拆下前將測(cè)量單元外殼擦干凈，避免更換時(shí)內(nèi)部進(jìn)入灰塵）；（5）將LTL212備件換上；（6）將換完LTL212的發(fā)射機(jī)測(cè)量單元裝回LT31。

如果更換LTL211無(wú)需進(jìn)行以下操作直接進(jìn)行校準(zhǔn)操作；如果在更換升級(jí)模塊LTL212時(shí)，必須進(jìn)行如下操作：

（1）OPEN*進(jìn)入LT31維護(hù)界面；（2）LEVEL3 進(jìn)入高級(jí)用戶；（3）如LTL212安裝在發(fā)射測(cè)量單元LTM111，則輸入： 》CONFIGURE LTM111 .LIMIT_WINTXDERA_OFF 10、如LTL212安裝在接收測(cè)量單元LTM211，則輸入：》CONFIGURE LTM211 .LIMIT_WINTXDERA_OFF 10、LT31回應(yīng)：Configuration parameter LTM111.LIMIT_WINTXDERA_OFF Set to valve：10 或Configuration parameter LTM211.LIMIT_WINTXDERA_OFF Set to valve：10，如果LT31無(wú)反應(yīng)則重做。

上述工作做完之后由于更換時(shí)發(fā)射機(jī)測(cè)量單元被卸下一定要對(duì)LT31重新進(jìn)行校準(zhǔn)步驟如：（1）對(duì)LT31進(jìn)行粗調(diào)使得信號(hào)值達(dá)到60%；（2）對(duì)LT31進(jìn)行細(xì)調(diào)使得信號(hào)值達(dá)到75%以上；（3）對(duì)LT31進(jìn)行零校準(zhǔn)；（4）對(duì)LT31進(jìn)行能見(jiàn)度校準(zhǔn)。

4 操作時(shí)的注意事項(xiàng)以及建議

（1）發(fā)射機(jī)卸下后一定要在密閉和無(wú)塵的情況下更換LTL212，并且保持發(fā)射機(jī)內(nèi)的清潔，否則會(huì)使發(fā)射機(jī)內(nèi)進(jìn)入雜物影響LT31的正常工作。（2）切記在LTL211更換為L(zhǎng)TL212時(shí)需要在3級(jí)界面輸入命令，否則無(wú)法正常使用。（3）備件更換完成后必須按照校準(zhǔn)步驟進(jìn)行，如果順序改變無(wú)法恢復(fù)正常使用。

5 結(jié)語(yǔ)

LTL212是大氣透射儀能夠測(cè)量的大氣能見(jiàn)度中重要的組成部分，熟練掌握大氣透射儀的整體構(gòu)造以及基本功能，能夠快速的對(duì)故障原因進(jìn)行判斷，并且有效的采取維護(hù)維修措施，對(duì)于確保飛行安全有著重要的意義。建議記錄更換時(shí)間，發(fā)光的光學(xué)設(shè)備都有一定的使用期限，在使用期限內(nèi)定期更換備板備件，在性能下降的告警前及時(shí)更換避免影響正常使用，做到有備無(wú)患。

Abstract：At present， China's civil aviation airports are equipped with automatic weather observation equipment， and the meteorological elements of the collection， analysis， processing and display， to controllers， forecasters， observers and flight personnel and so on to provide data. This paper analyzes and studies the fault analysis and replacement of LTL211 module in LT31.

Key Words：atmospheric transmittance instrument； window monitoring transmitting module； fault analysisendprint