機場助航燈光信息管理系統及故障預警機制研究

楊鋒濤

（寧夏機場有限公司，寧夏回族自治區 銀川 750000）

一、機場助航燈光簡介

機場助航燈光系統是機場在夜間或能見度較差的天氣條件下,保障飛行員進行順利起飛、降落的重要環節之一。從控制方式上可分為調光回路(跑道邊線、跑道中線燈,滑行道邊線、滑行道中線燈,進近燈、坡度燈,順序閃光燈等)和不調光回路(障礙燈,T字燈等)。助航燈光串聯回路由恒流調光器、助航燈光電纜、隔離變壓器、燈具等組成。

隨著我國民航事業的迅速發展,航空器品質不斷提高,機場航班量密度增大,夜航時間增長,對供配電及助航燈光系統的要求也隨之提高。為確保機場助航燈光系統更安全穩定地運行,借助功能強大的計算機技術,對系統設備進行實時可靠的集中監控,為機場助航燈光系統提供了現代化的管理手段。

二、機場助航燈光系統常見故障類型

（一）調光器故障

機場助航燈光系統中的調光器是燈光系統的重要控制設備，不僅需要負責開關燈光，還要保持燈光回路電流的持續恒定；同時診斷監測燈光系統運行狀態情況，若調光器出現故障，會影響整個機場助航燈光系統的正常運行。

（二）助航燈光回路故障

助航燈光回路出現故障是導致機場助航燈光系統無法正常工作的主要原因之一，由于機場助航燈光回路容易受環境因素的影響，出現故障的頻率較高且影響較為顯著，在針對機場助航燈光系統故障進行分析的過程中，要重視機場助航燈光回路方面的問題。一般機場助航燈光回路的故障類型主要有：開路故障、接地故障、短路故障、絕緣阻值下降類型。

（三）系統供電存在故障

機場助航燈光系統構成部件繁多，容易出現多種故障隱患，較為常見的供電故障主要有以下幾種：市電中斷；變壓器、控制柜跳閘；變壓器觸頭放電；備用供電系統切換存在問題；柴油發電機和市電切換存在問題；柴油發電機自身存在故障。

三、機場助航燈光系統故障產生原因

（一）環境問題造成的系統故障

機場助航燈光系統中的線路、燈具暴露在機場環境當中，經受大量風吹日曬，容易出現設備、線路加速老化的情況，同時機場助航燈光系統容易遭受雷擊、霧霾和酸雨等多種惡劣天氣考驗，在經受大型機械活動、高強度飛行活動過程等都容易影響機場助航燈光系統。

（二）人為問題造成的系統故障

一是機場運行維護人員未嚴格依照《設施設備三大規程》標準，定期、保質開展維保和檢修相關作業，導致設施設備處于“亞健康”狀態。二是機場助航燈光系統智能化程度較高，各類機電產品都較為成熟，供電系統和調光設備多處于室內環境，隨著硬件制造體系的逐步完善，硬件引發的故障問題很容易解決，而更多的故障是由于人為誤操作等造成的系統故障。

（三）設備問題造成的系統故障

機場助航燈光系統設備質量、體系都會影響系統運行，特別是部分存在運營經費問題的機場，其對機場助航燈光系統設備的質量要求較低，由于設備、配件質量差，配件使用要求不嚴，設備、備件等元件的存儲不當，都很容易出現故障問題。

四、助航燈信息管理系統

機場助航燈光是機場的重要保障設施，保證飛機在夜間和復雜氣象條件下飛行，飛機的安全直接受燈光系統運行的可靠性影響。據了解我國某機場40km范圍內的3.4萬套燈具，分布距離約0.1～5m不等，共有約40種左右不同燈具，每種燈具至少20種備件，燈具品牌復雜，類型繁多。由于機場助航燈數量多、分布范圍廣，巡查全場需要投入的人力、物力巨大，并且純人工巡查容易造成漏查、誤查、統計錯誤等問題，將直接影響整個機場的安全運行。

助航燈信息管理系統利用物聯網技術、大數據技術、人機交互技術將機場助航燈的身份信息、生命體征信息、相干關系人（企業）信息、設備周轉信息等一系列數據進行統一管理、集中分析，在極大簡化管理流程、降低施工及維護等作業難度的同時，可以提高助航燈運維管理的效率和精準性。

五、助航燈故障預警機制

傳統的助航燈光運維管理方法存在耗時耗力、問題發現不及時、故障只能事后處置無法提前預警等痛點。本文提出的故障預警機制，可以在助航燈光設備出現異常時，第一時間發出告警，使運維人員可以及時處理。同時，系統利用大數據挖掘與分析技術，可以對助航燈設備可能發生的故障提前預警，降低助航燈設備發生故障的概率。

助航燈光管理系統在助航燈設備內增加了實時監測設備，該設備主要監測溫度、振動和工作電流三個物理量。其中，溫度變量與時間變量相結合，作為助航燈光設備故障發生的背景條件。振動監測量用于診斷助航燈光設備是否出現碎裂或安裝部件松動等故障，工作電流監測量用于診斷助航燈設備是否出現斷路或短路故障。

助航燈光系統管理人員需根據設備的工作時長、工作環境溫度、維修保養記錄等信息設定合理的短路、斷路比例系數，助航燈光管理系統便可準確判定設備的電氣類故障，在助航燈設備發生斷路或短路故障前，給出故障預警。