自動氣象觀測系統概述及排故淺析

摘 要：AWOS自動氣象觀測系統，英文全稱Automatic Weather Observing System，即以智能化硬件設備探測氣象要素并進行數字化呈現，服務于終端用戶。代替人工氣象觀測的部分功能，使用戶可以了解區域內的當前氣象實時信息，并加以分析和利用。本文通過整理有關技術資料，簡述民航自動氣象觀測系統組成，并結合發生在本機場的故障案例，分析基本故障排查方法，以供大家在以后的維護工作中參考，今后遇到相似故障時可以盡快解決問題，為飛行安全提供保障。

關鍵詞：自動氣象觀測系統系統;MIDAS IV; 大氣透射儀;前向散射儀;云高儀;自動站

1 引言

濟南機場目前采用的是芬蘭VAISALA公司的AWOS自動氣象觀測系統，其所采集提供的主要氣象要素數據包括：云高、能見度、跑道視程、雨量、氣壓（QFE、QNH）、風速、風向、溫度、濕度、露點等。這些氣象要素信息從大體上講是最終通過各種方式服務于抵離本場的航空飛行人員，航空飛行人員根據這些氣象要素數據做起飛和降落的相應飛行措施。外場傳感器將測得氣象要素的原始數據發送至中央數據單元CDU，經計算處理后在各用戶終端上進行顯示。

2 系統組成

2.1核心部分：中央數據單元

CDU中央數據單元全稱CENTRAL DATA UNIT，是整個系統的核心，其作用是搜集所有接入氣象傳感器的原始測量數據，并進行后臺計算處理，通過終端方式提供給不同的用戶使用參考。其硬件配備為兩臺服務器電腦，雙機互為熱備份，以保障系統運行安全與延續性，其運行邏輯為兩臺服務器CDU（A）和CDU（B）同時運行，當主用機出現故障時，備用機自動無縫連接接管處理。主備關系可由軟件進行設置。服務器操作系統，MIDAS IV版本下為Windows2000，AVMET版本下為Windows7。

2.2外場傳感器接入CDU

外場傳感器將測得原始數據以點對點形式傳輸至端口服務器，再通過以太網傳輸至CDU，CDU以端口服務器提供的UDP地址對每個傳感器進行身份識別，以確認數據源來自于哪一個傳感器。

外場傳感器包括（民用機場傳感器主流配備）：能見度儀（天氣現象、背景光亮度）*3、云高儀*2、溫濕傳感器*2、雨量傳感器*2、風速風向傳感器*3、氣壓傳感器*2。

2.3內場各相關連接

（1）內場工作站（終端）：觀測工作站、預報工作站、塔臺工作站、維護工作站、其他用戶顯示（航空公司）。

（2）AFTN線路：AFTN線路，全稱Aeronautical Fixed Telecommunication Network民用航空固定格式通信網絡，觀測員利用AWOS系統將本場實況報文通過AFTN線路向外發布。

（3）數字顯示（終端）：WD50、DD50或其他數字顯示器。

（4）燈光設置（RWY light setting）：管制根據實際跑道燈光設置情況給AWOS系統一個跑道燈光參數用于參與RVR跑道視程的計算。5檔旋鈕為調節跑道燈光級數（跑道燈光亮度參數）設置，分別對應1%、3%、10%、30%、%100，撥鈕為設置跑道起降方向，此兩項設置都由管制完成，并在AWOS系統計算和終端顯示。

3 案例分析

自動氣象觀測系統包含眾多傳感器以及室內用戶終端，因此故障案例較多，故障原因復雜。筆者總結了本場幾個典型案例并進行分析，旨在增加排故經驗，同時供今后維護排故參考。

3.1 跑道01端CL31供電故障

3.1.1 故障現場處置

機務員巡視發現AWOS監控界面01端CL31變紅，使用Vtermin.exe軟件遠程登錄01端CL31，輸入STA命令查看CL31狀態信息，查看技術手冊，對應的信息為CL31工作在電池狀態，（Working from battery），并且電池告警（battery failure），查看01端其余傳感器工作正常，初步判斷跑道01端CL31供電故障，立即去外場檢查01端CL31供電情況。到達現場后，發現CL31指示燈全部熄滅，處于斷電狀態（推斷電池已耗完），斷開云高儀J2口（POWER INPUT）連接線，測量X1接線端子電壓222V，測量X2接線端子電壓為0V，判斷X2接線端子有異常，拆除X2接線端子所在電路板固定螺絲，發現X2接線端子后面有一只小鳥，已燒焦，確認X2接線端子因短路斷開，由于沒有備用電路板更換，經電話咨詢VAISALA工程師，可以拋開X1、X2接線端子所在電路板（該電路板由電阻、電感器件組成，起濾波作用），采取直接連接到J2口方式恢復CL31供電。

3.1.2 故障原因分析

由于TERMBOX-1200配電盒進線孔未密封做防鳥蟲處理，導致線路短路，供電中斷。

3.2跑道01端自動氣象觀測系統RVR故障

3.2.1 故障現場處置

機務員先檢查供電問題，由于UPS無輸出，因此先恢復UPS供電。赴外場檢查是否UPS故障還是市電供電問題。若是UPS故障，把UPS拋開，直接接入市電。恢復供電后，RVR仍然無數據，在內場，使用event monitor查看故障信息，以及sensor terminal查看傳感器狀態，判斷故障原因，發現主處理板故障。

更換主CPU LTC211步驟：主 CPU LTC211 位于LT31接收機接口單元內部，首先取出接口單元上蓋板，用提供的鑰匙打開接口單元。再松開所有的LTC211接線端子，打開蓋板螺釘，取出CPU。接下來打開固定LTC211的兩個螺釘，仔細退出電源板。把替換的LTC211安回原位置，用兩顆螺釘把它固定在正確位置。通過擰緊四條螺絲把它固定好。再把接線端子插回到LTC211電路板，注意它們正常的接線順序（參考蓋板上的號碼）。最后打開主電源開關，并關閉接口，固定上蓋板。

3.2.2 故障原因分析

UPS無法正常供電，檢查發現大氣透射儀LT31主 CPU LTC211故障，需更換LTC211模塊。

4 結束語

這兩起自動氣象觀測系統傳感器故障原因較為罕見，排故方法也較為復雜，要求機務員對設備的板件及其安裝方法都牢記于心，才能在第一時間恢復設備的正常使用。所以提醒大家在進行排故時，要根據實際情況逐步分析，按照故障提示逐步排查，這樣才能有的放矢，最大可能減少排故時間，避免走彎路。另一方面，要加強設備的巡視力度，及時發現問題及時處理。隨著維護經驗的不斷積累，對各類設備的保障技術會更加日益成熟，可以最大限度的減少故障的發生，保障設備的安全運行。

參考文獻：

[1] 2016年AWOS教材培訓教材.

作者簡介：

周正（1994-），女，助理工程師，設備維護維修.