民用机场助航灯光监控系统现状及发展趋势探究

《装备维修技术》2020年第18期
—297—
通过倒闸操作隔离故障设备，检查故障情况发现，此时故障断路器在合位，后台监控机报弹簧未储能、控制回路断线信号，调度端无法遥控分闸。

断路器位置指示牌显示机构在合位，弹簧储能指示牌显示在未储能状态。

拆开断路器操作机构检查发现，如图2（1）所示机构一侧弹簧断裂成两段，并且上半段断裂弹簧卡死在断路器主传动轴上。

如图2（2）所示另一侧弹簧储能拐臂发生明显变形，如图2（3）所示破损故障拐臂轴套，储能拐臂上的轴套破损，轴套内滚珠已脱落。

此时机构储能装置的传动轴卡死，轴上的凸轮和连杆机构已卡死，导致断路器机构分合闸均无法完成操作。

检查断裂弹簧断口，有明显的新旧断痕，同时在断裂弹簧的下半段，检查出一处贯穿性裂纹。

机构储能电机严重烧毁，无法带动储能链条。

同时，储能轴上的滚轮和储能保持轴上的储能保持掣子始终处于脱开状态，弹簧无法储能，并
且控制回路分闸线圈已烧毁。

（1）断裂的故障的弹簧 （2）故障拐臂 （3）破损故障拐臂轴套 图25C3断路器储能机构故障图
通过分析可知，正常状态下当断路器机构接到合闸命令，合闸储能机构释放合闸弹簧能量。

此时行程断路器动作，储能控制回路接通，储能电机动作，带动储能传动轴上的传动机械连杆对合闸弹簧进行储能。

此次故障机构由于断路器机构右侧合闸弹簧断裂，断路器机构在合闸状态，指示牌显示断路器在合位，由于真空断路器在自由状态下是合位，在一侧合闸弹簧断裂的情况下，断路器合闸力不足，断路器本体处于合闸但压紧力不足状态；同时该侧合闸弹簧断裂，断裂的上半部分弹簧在储能过程中正好转动至与断路器主传动轴卡死位置无法动弹，储能轴被卡死无法转动，套在储能轴上的凸轮正好转动到与推动断路器主传动轴动作的机械传动部件无法继续动作，储能装置部件处于空转状态，储能失效。

同时，由于储能保持滚轮和储能保持掣子始终无法达到保持位置，储能轴上连板无法带动储能指示牌到已储能位置，行程开关无法断开，电机回路一直处于接通状态，电机持续转动，储能控制回路中只有储能超时报警无储能超时断储能电源空开的功能。

因此，电机长时间带电动作，直至烧毁。

同时由于弹簧未储能，断路器拒分，辅助开关无法实现切换，线圈长时间带电，导致分闸线圈烧毁。

3.2现有10kV 断路器有待改进地方
这起电机故障，主要的原因是操动机构储能装置故障导致的。

10kV 断路器状态评价效果主要取决于检测方法。

现有10kV 断路器操动机构检测方法主要包括：对断路器的合、分闸时间检测；分、合闸各相的同期性对比；合闸弹跳次数检测；断路器合闸接触器及分、合闸线圈动作电压测量；合闸接触器和分合闸线圈的直流电阻测量；辅助及控制回路绝缘电阻检测或辅助及控制回路交流耐压测试。

其中涉及到断路器机构储能装置主要为二次辅助回路和控制回路绝缘电阻及交流耐压试验，而对于表1中现有10kV 断路器操动机构储能装置常见故障类型缺少有针对性的检测手段。

表1 现有10kV 断路器操动机构储能装置故障类型
储能机构故障类型
故障表象 严重等级 机构异常 弹簧机构不储能
紧急 机构异常 断路器拒合 紧急 机构异常
无法电动储能
重大
指示异常 弹簧储能指示不到位 一般
4对10kV 断路器状态评价方法的改进
储能电机是断路器操动机构储能装置动作过程中核心部件，在储能动作过程中其电流值不仅受自身电机参数的影响，而且受负载波动的影响。

因而
通过分析电机电流在不同阶段的变化情况，可以判断电机自身是否存在故障，也可以了解断路器操动机构储能装置工作状况是否正常。

为便于更全面对断路器操动机构各重要部件进行定量分析，确保断路器操动机构储能装置的正常运行，增加电机电流试验项目，以便更全面对断路器操动机构各重要部件进行定量分析，确保断路器操动机构正常运行。

通过储能电机电流典型的储能电机电流波形如图3所示，储能电机电流信号变化过程可以分为如下几个阶段[2-5]:
图3 储能电机各阶段波形图
(1) T 1时刻接通电源，储能控制回路接通，储能电机开始工作。

此时，电机尚未带动储能装置工作，可以认为做无负荷启动。

在这阶段储能电机电流可以近似为指数函数曲线。

其峰值电流I 1电可以作为判断其电机线圈电阻状态的依据。

(2) T 2时刻开始，储能电机内部电流平稳开始变得稳定，但此时合闸弹簧未开始拉伸，储能电机依然处于无负荷运行状态。

储能电机此刻平稳电流值I 2可以反映控制电源电源状态。

(3) T 3到T 4时刻，储能电机开始带动合闸储能弹簧拉伸，这一时间长度与合闸弹簧自身变化有关。

针对上述分析,表征储能电机的特征量总结如下表2:
表2 10kV 断路器操动机构储能装置缺陷类型 参数 参数含义 表征状态 T 1 电机上电时刻 行程开关 T 2 电机电流平稳时刻 控制电源 T 3~T 4 电机带动弹簧做功 机械传动状态 I 1
电机平稳电流
电机电枢电阻
I 2 电机峰值电流 合闸弹簧状态
上述特征量能反映电机电源电压等故障定量分析各个影响因素与特征量变化对应关系后,将这些对应关系转化为储能电机故障诊断参数,这个参数可以作为是断路器储能电机状态评价的依据。

5 结语
近年10kV 断路器屡屡发生的故障，导致非计划停电事件常年居高不下，其中对机构合闸储能系统没有对应的检测方法。

论文对通过增加对机构合闸储能系统电机控制回路电流检测，来判断10kV 断路器操动机构储能装置运行状态，对现有10kV 断路器评价方法进行改进。

为检修人员提供检修依据，以减少断路器发生故障导致非计划停电，从而实现电力系统的安全可靠运行。

参考文献
[1]2015年度高压开关专业工作总结[R]．广东电网有限责任公司，2016． [2]国连玉，李可军，梁永亮等．基于灰色模糊综合评判的高压断路器状态评估[J]．电力自动化设备，2014，34（11）：161-167
[3]陈伟根， 魏延芹， 廖瑞金等．高压断路器运行状态的变权模糊综合评判方法[J]．高压电气，2009，45（3）：73-77
[4]黄道姗,林韩,林济群等．电力设备状态检修实施策略研究[J]．福建电力与电工，2001，21（4）：44-47．
[5]钟隽．基于设备老化失效和系统风险的断路器资产管理策略[D]．重庆:重庆大学,2017
作者简介：
江景祎（1987年-），男，汉族，广东省惠州市，工程师，本科，工程硕士学位，主要从事变电设备管理、运检及智能化改造工作。

民用机场助航灯光监控系统现状及发展趋势探究
钟洪民
（辽宁省机场管理集团有限公司，辽宁 沈阳 110000）
前言
近年来，国际和国内机场的投资和建设一直稳定增长，在民用机场建设中，助航灯光及其监控系统得到越来越多的关注。

民用机场助航灯光及其监控系统是飞机飞行安全的重要视觉辅助，在进近和着陆过程中起着关键作用。

在夜间可见性差或在大雾中的自然条件下，导航灯具的正常使用与飞机起飞和降落的安全直接相关，并且是维持现代民用机场运行的先决条件之一。

1、民用机场助航灯光监控系统的发展现状
我国对于民用机场助航灯光监控系统的研究，启动时间相对较晚。

目前，市场上的国内产品，以厂家自主研发为主，由国家或行业研究机构进行系统性、持续性开发的助航灯光监控系统较少。

在实际应用中，国内产品在监控系统的软件领域取得了一些进展和进步，为我国的助航灯光照明控制系统的进一步提高打下了基础。

但是，由于某些固有硬件缺陷无法通过故障排除法来解决，总体上看，实际应用效果并不理想。

在此背景下，我国一些枢纽机场和旅客流量大的新建、扩建机场工程中，逐渐引入了国外导航照明监控系统和灯光故障监控，并日渐成为主要趋势。

其中，南京禄口机场引进了英国的航标照明监控系统；上海浦东机场和杭州萧山机场一直采用瑞典助航设备照明和灯损监控系统。

但是，这些系统的故
障检测机构，仅能针对灯芯损坏的情况发挥作用，功能单一，跟机场运行体系对助航灯光监控的实际需求有一定差距。

在数据传输方式上，国外机场都安装额外的光纤，用于传输监控系统检测数据。

此模式快速、可靠且无电磁干扰，可以从根本上解决控制系统问题，
技术改造
—298—
实现更多的功能。

要实现这一目标，需要在前期进行预留，在机场建设施工期间铺设电线和管道。

但是，对于我国现有机场的灯光系统而言，这种方案过于复杂，大多数机场的现状都不支持给每个灯具新增一条通信回路。

因此除了近年来新建的机场外，国内机场通常没有预埋的电缆管道，在运营中进行如此大规模的机场建设是不现实的，这将影响机场的正常运营。

2、民用机场助航灯光监控系统介绍
民用机场助航灯光监控系统包括进近灯光系统、进近坡道的视觉指示系统、跑道照明系统、滑行道照明系统和其他照明系统。

复杂程度取决于多种因素，例如机场布局、航班流量、飞机所在机场的气象标准以及与之配合使用的无线电导航辅助设备的准确性。

此外，应根据项目所在国家/地区的国情确定。

进近照明系统安装在跑道末端，它是一系列水平灯、闪烁的信标或两者的结合，主要功能是引导飞机着陆。

高精度进近照明系统可分为I，II 和III 类。

以带有闪光信标的高强度进场照明系统的配置为例。

典型配置包括常亮信标、绿色跑道入口灯、附加红色进近灯以及普通的高强度灯。

这种类型的配置有包括若干个白灯和若干个闪烁灯，可用于不同类型的精密进近跑道。

视觉进近坡度指示器是安装在跑道上的一组灯，用于向飞行员指示飞机是否以正确朝向滑行角运行，帮助飞行员在进入阶段正确滑行。

跑道照明系统，包括跑道入口灯、尾灯、侧灯、中线灯和区域灯，跑道中心线和地面区域灯应匹配精密进近照明系统的类别。

滑道照明系统通常由滑行道位置灯和中心线灯组成。

对于其他照明设备，机场通常还应配备无线电信标，该信标交替闪烁绿色和白色。

机场识别信标的识别信号字母按照国际摩尔斯电码间歇闪烁。

3、民用机场助航灯光监控系统供电
民用机场助航灯光监控系统供电具有独特的特点主要有三点分别是：串联供电、高压供电、光强可调。

这是民用机场助航灯光监控系统供电的三个特点，也是民航系统外部设计部门通常在工作中忽略的地方。

此外还要注意供电可靠性。

（1）民用机场助航灯串联供电：由于机场运营要求跑道灯的发光强度必须恒定，因此通常在电源电路中使用串联供电。

在串联的灯之间流过的电流是相同的，并且每个灯发出的光的强度是相同的。

关键照明系统可以由两个串联回路供电。

（2）民用机场助航灯高压供电：由于与跑道灯电源的距离较长，因此使用率低压电源不切实际且不经济，因此通常使用5 kV 电源或其他高压电源。

（3）民用机场助航灯光强可调：为了在各种可见性条件下运行，每个串联电源电路都配备了带有恒流装置的调光器，光强度调节范围通常分为五个级别：1%，3%，10%，30%和100%。

（4）电源可靠性：民用机场助航灯供电的可靠性是飞行安全的保证之一，机场辅助设备的导航灯的功率水平是特别重要的负载。

通常，应该有两个独立的电源。

如果主电源出现故障，切换到备用电源。

转换时间要求也取决于照明系统的级别。

此外，应根据所需的最大功率将发电机组配置为备用电源。

因此，即使其中一个导航灯失效，另一个导航电源也可以为飞机控制提供最简单的视觉民用机场助航灯光监控系统。

4、民用机场助航灯光监控系统的发展趋势
4.1民用助航灯光监控系统网络化
网络对于实施民用助航灯光监控系统也带来巨大的好处。

通过民用民用机场助航灯光监控系统网络化可以获得关于系统故障的更多信息，对故障的性质，故障的位置以及到故障的距离的确定的评估将更加准确。

但是，为了真正实现对民用导航照明监控系统的工作模式和故障状态的自适应，有必要获取更多有关系统运行和故障的信息。

网络监控的最大优势是数据共享，可以实现高频保护和光纤保护。

另外，将民用机场助航灯光监控系统联网可以显着提高导航仪照明系统设备的性能和可靠性，这也是民用机场助航灯光监控系统发展的必然趋势。

4.2民用机场助航灯光监控系统的全面自动化 在民航照明和网络监控计算机化的背景下，导航照明监控系统实际上是一整套高性能多功能计算机系统，是整个民用机场助航灯光监控系统计算机网络中的智能终端。

不仅可以执行导航辅助装置的保护和监控功能，还可以在正常运行中不间断地执行测量，控制和数据传输功能，即实现保护监控、控制、测量和数据的集成。

4.3民用机场助航灯光监控系统的智能化
由于计算机技术的飞速发展，近年来，诸如辅助系统，人工神经网络、模糊逻辑等人工智能技术已经应用，使民用机场助航灯光监控系统的智能化水平显著提高。

随着人工智能技术的不断发展，新方法不断出现，助航设备照明监控系统的应用范围不断扩大，这为民航照明监控系统的发展提供了新的动力。

结束语：
作为民航飞机进入机场的视觉辅助系统，民用机场助航灯光监控系统是确保机场正常运行的重要环节之一，必须将其发展战略提升到新的水平，以确保导航辅助设备照明系统的安全性，可靠性和稳定性。

参考文献：
[1]秦继林.国海涛.郑春光.朱旭刚.薛现伟基于神经网络的助航灯故障诊断实现[J]-数字技术与应用2013(12)
[2]李青云.LiQingyun 民用机场助航灯光监控系统现状及发展趋势探究[J]-价值工程
机械设备安装调试的关键技术与对策分析
周元翔 李庆同
（中建新疆安装工程有限公司，新疆 乌鲁木齐 830013）
1机械设备安装的保障条件
针对设备进行安装之前，需要切实保障下列几项条件符合要求。

（1）要求工作人员对零件进行清点。

要由建设单位、供货单位以及安装施工单位三者针对设备各大零部件实施有效清理，并且要做好详细的记录工作。

一旦后期设备出现故障问题之后，这样才能够有利责任认定。

（2）为了切实保障各项工作可以顺利开展和实施，不仅仅需要通过运用车辆针对设备实施运输，与此同时，应当针对部件实施检查，对容易损坏部件进行单独保管和检查。

此外，要求相关的工作人员能够进一步强化现场交接工作。

（3）要求工作人员能够保障技术方案设计的科学性和有效性，特别是针对切割、测量、焊接等工作要加强分析，只有这样才能够切实保障总体方案和工程设计实现相互匹配，同时也可以为后续工程项目工作提供较大便利性。

2机电设备的安装施工
2.1基础工作 进行机械设备安装工程前，还需要进行许多基础工作，例如设备或部件的外观尺寸测量、承受强度检测、安装位置确认等。

只有确定这些内容，在施工过程中才确定具体的安装顺序，而且还要对机械设备安装的现场的地势、水文、障碍物等进行详细的检查，并做好相应的预处理，确保安装工程正式施工时能够正常进行。

需要注意的是，在确定设备的安装位置和预处理时，这些基础工作都要与设计方案以及施工图纸相对应，最大限度避免出现误差的情况。

例如地脚螺栓的位置选择以及固定方式等都需要提前进行设计，保证机械设备安装工作顺利进行。

2.2完善相关的配套设施 为了推动自动化技术在机械工程中的应用，首先一定要先改进和完善最基础的相关设备。

比如计算机、数控机床等高端的专业基础设备，只有完善该技术的整体设备的发展，才能够促使机械工程在生产过程中完成全面的自动化，从而进一步提高机械工程自动化技术所产生的经济效益等。

2.3设备装配 至于其他的设备多为比较重要或者是核心的设备部件，进行安装时必须要按照设计规定来进行。

至于当中会有些设备的体积较大，安装时需要运用特殊的手段来进行，比如设备安装的场地是在室外且空旷的环境下，可以运用起重机来吊装。

如果是在生产车间内，可利用生产车间内现有的吊装设备进行现场起吊，这样不仅能够提高工作效率，也能够节省许多施工方面的投入。

设备装配完毕后，还需要做好相应的润滑处理，有些设备需要不断运作，若不进行润滑处理，调试时增大摩擦面积，不仅会产生强烈的摩擦声，对不同的部件和设备整体也会产生较大的损耗，缩短使用周期。

而且，机械设备安装后进行维护工作较为复杂，为了能够更好地提升润滑液的使用时间，可以在当中掺杂相应的物质，比如石墨粉等物质，不仅能够延长使用周期，也能够更好地提升润滑的效果。

2.4管道安装 管道安装是机械设备安装工程施工中不可缺少的内容。

在机械设备安装工程中，由于设备安装量大，在运行过程中会产生大量的废弃物。

机械设备本身不能合理排放废弃物，只能借助管道实现排放功能。

或部分设备出厂时因体积原因不能正常运输，在安装过程中需要现场安装所连接的管道。

管道的安装和处理主要分为清洗和焊接。

管道出厂后，在运输或储存过程中不可避免地会碰到其他东西，造成不同程度的变化。

因此，在管道安装前，需要对管道进行详细的清理。

在不改变管道形状和内部结构的情况下，应清除管
道内部的填料、砾石、灰土等杂质，以确保管道内部无明显的异物，或使用酸液。

管道应通过冲洗和冲洗的方式进行清洗，即管道内的铁锈、防锈层和污染物不易去除的都要处理。

如有坚硬的异物，可在铁锹外缘用坚韧的布或棉纱包住，尽量避免金属与管壁直接接触，减少划伤次数。

毕竟，管壁上有划痕，会造成残余排放，造成腐蚀问题。

如有锈蚀，可用低腐蚀性液体除锈并擦拭干净，以保证管道内壁光滑。

管道冲洗完毕后，应及时对水进行干燥处理，以保证设备在安装过程中处于干燥状态。

清洗后，即可进行管道安装。

安装过程中，应根据具体方式随时调整注意事项。

例如，在选择焊接方法安装管道时，管道接口应紧密连接，内壁应平整，两者之间的间隙不应大于2mm，以保证焊接工艺不会出现问题。

如选用法兰连接，连接管道时应注意
与接口、法兰盘、法兰垫片的距离，以保证螺栓能正常通过，便于更好地固定。

另一方面，风机的安装也很重要。

风机需要具有控制流量的能力，并能有效地分离叶栅气流，从而与其他方面形成必要的循环系统，有助于提高机械设备的运行效率。

以上设备的安装应按设计图纸和要求进行，不得随意操作。

3机电设备的调试 3.1撰写调试技术报告 针对机械设备进行调试的过程当中,也需要相关的工作人员可以切实做好调试报告的撰写工作,调试技术报告主要就是指大型机械设备安装和调试相关记录,同时也是技术管理以及财务工作重要的一大依据。

对当前的工作人员来讲,调试技术报告对于调试工作顺利实施,保证最终工作质量和效果达到理想要求具有重要意义。

调试技术报告综合性、技术性较强,内容比较专业,撰写调试技术报告的过程当中需要保障详略得当以及主次分明。

3.2坚持安全第一。