湛江機(jī)場自動(dòng)氣象觀測系統(tǒng)工作原理及故障排查方法

梁文杰

摘要：自動(dòng)氣象觀測系統(tǒng)（即AWOS）是民航空管氣象設(shè)備的重要組成部分，保障自動(dòng)氣象觀測系統(tǒng)運(yùn)行正常對飛行安全有著重要的意義，因此掌握自動(dòng)氣象觀測系統(tǒng)故障排查技巧非常重要。本文介紹湛江機(jī)場自動(dòng)氣象觀測系統(tǒng)組成及工作原理、并結(jié)合實(shí)例講述故障排查方法。

關(guān)鍵詞：湛江機(jī)場；自動(dòng)氣象觀測系統(tǒng)；AVIMET；工作原理；故障；排查

中圖分類號：G642 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1009-3044（2019）04-0245-02

1 自動(dòng)氣象觀測系統(tǒng)概述

自動(dòng)觀測系統(tǒng)由跑道上的傳感器，一個(gè)或幾個(gè)操作員站還有工作站上的軟件組成。表面氣象傳感器位于跑道上某些測量點(diǎn)，通過中央數(shù)據(jù)單元（CDU）連接在一起[1]。自動(dòng)氣象觀測系統(tǒng)具有測量、處理、顯示、發(fā)布、存儲(chǔ)氣象信息的功能[2]。自動(dòng)氣象觀測系統(tǒng)主要分為以下幾類：MIDAS600、AWOS2000、MIDAS IV以及AVIMET。湛江機(jī)場自動(dòng)氣象觀測系統(tǒng)型號為AVIMET。

2 自動(dòng)氣象觀測系統(tǒng)組成及工作原理

湛江機(jī)場自動(dòng)氣象觀測系統(tǒng)由沿著跑道布置的傳感器（包括前向散射儀、自動(dòng)氣象站（6要素）等）、維護(hù)終端、用戶終端、中央數(shù)據(jù)單元（CDU A/B）以及配套的通信、供電系統(tǒng)等組成。傳感器與光端機(jī)之間通過RS485信號進(jìn)行傳輸，室外光端機(jī)通過光纖將信號傳輸回室內(nèi)光端機(jī)，再轉(zhuǎn)換為RS485串口信號，將串口信號送入TS16端口服務(wù)器，經(jīng)過轉(zhuǎn)換為網(wǎng)絡(luò)信號，傳輸至交換機(jī)，服務(wù)器、各系統(tǒng)終端通過交換機(jī)交換數(shù)據(jù)，系統(tǒng)組成如圖1所示。

AVIMET系統(tǒng)基于遠(yuǎn)程對象體系結(jié)構(gòu)（ROA）構(gòu)建的，ROA體系結(jié)構(gòu)用于提供一種分布式模塊化系統(tǒng)環(huán)境，ROA體系結(jié)構(gòu)的組件分別為服務(wù)和對象，它們用于處理系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)流，各傳感器位于跑道上特定的測量點(diǎn)，將探測到的氣象要素傳輸至服務(wù)器CDU，CDU對數(shù)據(jù)進(jìn)行驗(yàn)證和處理，再將數(shù)據(jù)分發(fā)至各工作站，用戶可以使用Weather View應(yīng)用軟件進(jìn)行查看。

3 故障排查方法

3.1 一般故障排查流程

自觀系統(tǒng)，可以分為三大部分，室外設(shè)備部分，通信部分，服務(wù)器部分[3]。當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，需要明確排查思路，靈活通過Diagnostics、UPS監(jiān)控等監(jiān)控軟件將故障由大到小逐漸縮小范圍，逐步排查最終確定故障設(shè)備。湛江機(jī)場自動(dòng)氣象觀測系統(tǒng)一般故障排查流程如圖2所示。

以下通過三個(gè)湛江機(jī)場自動(dòng)氣象觀測系統(tǒng)發(fā)生的故障實(shí)例進(jìn)行排查，以說明以上排故流程。

3.2 光纖線路故障排查

故障現(xiàn)象：自觀diagnostics軟件提示34#自動(dòng)氣象觀測系統(tǒng)數(shù)據(jù)全部丟失（含34#云高儀數(shù)據(jù)），UPS監(jiān)控出現(xiàn)告警。

故障分析：查看室內(nèi)光端機(jī)，發(fā)現(xiàn)兩臺34#光端機(jī)顯示LOS紅色告警，檢查UPS監(jiān)控發(fā)現(xiàn)無法監(jiān)控外場UPS。初步判斷故障原因：34#通信線路故障或者供電發(fā)生異常。進(jìn)入機(jī)場控制區(qū)檢查自觀供電正常，外場光端機(jī)電源正常，排除供電異常并確認(rèn)通信線路發(fā)生故障，檢查周邊發(fā)現(xiàn)34#跑道旁邊有施工隊(duì)在施工，最終檢查確認(rèn)光纖線路被挖斷。

故障維修：及時(shí)進(jìn)行熔纖恢復(fù)通信，并增加34#端至16#端自觀光纖線路，以形成通信環(huán)路，出現(xiàn)通信故障點(diǎn)時(shí)，可通過另一回路將數(shù)據(jù)傳送回航管樓服務(wù)器。

3.3 UPS故障排查

故障現(xiàn)象：自觀diagnostics軟件提示34#自動(dòng)氣象觀測系統(tǒng)數(shù)據(jù)全部丟失（含34#云高儀數(shù)據(jù)），UPS監(jiān)控出現(xiàn)告警。

故障分析：故障現(xiàn)象與上述例子幾乎一樣，初步判斷故障原因?yàn)椋?4#通信線路故障或者供電發(fā)生異常。進(jìn)入機(jī)場控制區(qū)檢查34#設(shè)備工作情況，發(fā)現(xiàn)34#航向臺UPS房UPS處于關(guān)機(jī)狀態(tài)，UPS空氣開關(guān)處于合閘狀態(tài)，UPS電池開關(guān)跳閘，確認(rèn)供電異常。

故障維修：把UPS斷開，直接接市電恢復(fù)供電后，設(shè)備恢復(fù)正常，更換正常的UPS后加裝電源穩(wěn)壓器ATS。

3.4 風(fēng)速傳感器故障排查

故障現(xiàn)象：自觀Weather View軟件提示34#風(fēng)速數(shù)據(jù)斷斷續(xù)續(xù)丟失。

故障分析：檢查diagnostics軟件，發(fā)現(xiàn)其他設(shè)備均正常，檢查室內(nèi)光端機(jī)狀態(tài)正常，UPS監(jiān)控顯示正常，可初步排除外場至服務(wù)器通信線路故障以及供電異常問題。

故障維修：更換新風(fēng)速傳感器后，檢查發(fā)現(xiàn)34#MAWS301數(shù)據(jù)全無，使用萬用表檢查數(shù)據(jù)采集器輸出電壓錯(cuò)誤，導(dǎo)致數(shù)據(jù)采集器無法正常工作，更換新的數(shù)據(jù)采集器QML201以及另一個(gè)確認(rèn)正常的風(fēng)速傳感器后，自動(dòng)站恢復(fù)正常。將更換下來的數(shù)據(jù)采集器拆開檢查，發(fā)現(xiàn)供電模塊一個(gè)電阻被擊穿，更換該電阻測試數(shù)據(jù)采集器恢復(fù)正常。

4 結(jié)束語

本文在依據(jù)AVIMET自動(dòng)氣象觀測系統(tǒng)工作原理上，講述自動(dòng)氣象觀測系統(tǒng)故障一般排查方法，并結(jié)合湛江機(jī)場自動(dòng)氣象觀測系統(tǒng)發(fā)生的3起典型故障實(shí)例論述該排查方法，只有明確故障排查思路，才能夠提高故障處理效率，避免不應(yīng)有的損失[4]。

參考文獻(xiàn)：

[1] 黃捷.桂林機(jī)場地面氣象自動(dòng)觀測系統(tǒng)介紹[J].廣西氣象，1994（4）.

[2] 周祖錫.淺談Vaisala氣象自動(dòng)觀測系統(tǒng)的故障維修[J].氣象水文海洋儀器，2016（2）.

[3] 陶建國.氣象自動(dòng)觀測系統(tǒng)典型故障及系統(tǒng)維修[J].氣象水文海洋儀器，2007（3）.

【通聯(lián)編輯：朱寶貴】