一种因供电原因引起的仪表着陆系统DC-LOOP故障案例分析

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一种因供电原因引起的仪表着陆系统DC-LOOP 故障案例分析
付
晶，刘雪峰，刘
璨
（重庆机场集团有限公司航务管理部，重庆401120）
摘要：NM7000A 型仪表着陆系统是国际民航组织批准使用的精密进近引导系统，它能为航空器提供到降落跑道的方位
及距离指引信息。

本文在此介绍一种因供电原因引起的NM7000A 型仪表着陆系统DC-LOOP 故障以及故障后的分析及处理过程，希望能为其他机场类似设备故障排查提供借鉴。

关键词：NM7000A ；DC-LOOP ；故障中图分类号：V267文献标识码：A 文章编号：1673-1131（2019）04-0076-02
0引言
NM7000A 型仪表着陆系统，是原挪威Normarc 公司生产的标准仪表着陆系统。

一套完整的仪表着陆系统主要由三部分组成，分别为航向设备、下滑设备及指点标或测距仪设备。

其中航向设备为航空器提供水平指引信息；下滑设备为航空器提供垂直指引信息；指点标设备或测距仪设备为航空器提供距离指引信息。

重庆江北国际机场目前共有三条跑道，共安装了六套仪表着陆系统。

其中一套20R 方向为NM7000A 型，正面临升级改造,剩余五套均为NM7000B 型。

一跑道20R 方向NM7000A 型仪表着陆系统始建于1998年，至今已工作20年。

本文重点介绍该套仪表着陆系统航向设备某次DC-LOOP 故障后的分析和处置过程。

1故障现象
某日夜间，设备监控人员突然发现第一跑道20R 航向设备DC-LOOP 参数达到42越高限告警，30分钟后恢复正常；次日白天又发现20R 航向设备DC-LOOP 参数DL0，DL1值在36-42之间跳动，当跳动到42时，达到门限产生告警。

2故障分析
DC-LOOP 是Cable and Antenna Fault Monitor （电缆天线故障监控系统），DC-LOOP 是用于检查天线系统是否完好的重要参数，不同航向天线的DC-LOOP 参考门限不同。

20R 设备的天线型号为NM3524，门限范围为2-42，达到或超过42即产生告警。

步骤一：DC-LOOP 告警，考虑天线系统是否存在异常使用网络分析仪的矢量电压表功能对天线系统进行检查。

将设备关机，依次断开每根监控天线，首先使用网络分析仪测量单根天线的监控参数，并使用万用表测试每根监控天线的电阻值，测量结果如表1所示。

表1
单根天线测量值
其次，使用网络分析仪测量发射-监控回路传输性能，结果如表2所示。

表2
天线系统传输性能测试
最后，将两次测量结果进行综合分析，并与设备正常时的测量值进行对比，未发现明显异常，同时根据监控器其他参数正常，排除天线系统的原因。

步骤二：考虑DC-LOOP 自身电路是否存在异常
DC-LOOP 工作原理如图1所示，DC-LOOP 电阻网络如图2所示[1]。

DC-LOOP 连接到机柜后面的接口板CI1210A 。

接头为双排六针直插式，四组Ch X in 、Ch X out 和GND 信号。

其中GND 机柜接地，Ch X in*为来自主机柜的参考电压,Ch X out*
为来自天线的回复电压。

图1DC-LOOP 工作原理
2019
（Sum.No 196）
信息通信
INFORMATION &COMMUNICATIONS
2019年第4期（总第196期）
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图2DC-LOOP 电阻网络
DC-LOOP 电路实际上是一个直流闭环检测回路。

初始电压为4.77V ，由MO1212板产生，通过接口板CI1210A 上的
双排直插式接头，通过电缆输送给天线分配单元ADU (DIA 527A )，CI1210A 及ADU 中线序定义如表1所示。

表3DC-LOOP
线序及定义
在图2中，引脚2和5是输入端，引脚1和4是对应输出端。

最左侧符号表示天线阵子序号，如果某根天线阵子中存在虚焊或者开路等接触不良，则对应上半部分或下半部分网络的阻值降低，对应的1脚或者4脚上的输出电压会改变，监控器检测后，输出告警信号。

根据第一步的测试结果，基本排除天线阵子的问题，随后对DC-LOOP 电阻网络进行检查，各元器件无明显老化及烧毁
迹象，对DC-LOOP 电路中各个接头进行检查，均接触良好，未发现异常[2]。

步骤三：考虑MO1212板件与RMA1215A 板件
因DC-LOOP 电压由MO1212板件产生，最终的反馈回复电压由MO1212板件判断，并将结果传输至RMA1215A 板件，考虑两块板件是否存在异常。

经分别更换备件，现象均一致，排除板件原因。

步骤四：检查运行环境，包括电磁环境干扰，电源系统等因DC-LOOP 系统检测的是Ch X out 与地之间的电压差信号，考虑机柜接地是否良好，是否存在干扰电压。

经过检查发现接地端存在微弱信号，进一步检查发现供电电源零地电压2.5V 偏高，且供电电源的地线与机房接地、设备接地最终汇合到一起。

一般情况之下零地电压值不能超过2V 。

零地电压过高的危害，除了引起电子设备硬件直接损坏外，还可能引发控制信号的误动作。

影响零地电压过高的影响因素主要有以下5个方面。

（1）三相电源负载不平衡；
（2）接地电阻不符合规范要求；（3）N （零）线、PE （地）线线径不够或断路；（4）高频谐波引起电位升高；（5）使用UPS 、电子稳压器等电子供电设备；
通过对以上5个方面的逐一排查：
三相电源A 相的负载有设备UPS,墙插，照明。

B 相的负载有空调1和消防，C 相的负载有空调2和空调3，均与其他台站一致，三相基本匹配。

经过测试，接地电阻良好，实测为0.9欧，满足规范要求。

N （零）线、PE （地）线线径均按照设计标准建设，导航台站供电为一级保障供电，高频谐波存在的可能性非常小。

重庆机场该套NM7000A 型设备已工作20年，该设备使用的UPS 也工作了近10年，随即对该UPS 进行更换。

更换后测试零地电压为1.5V ，DC-LOOP 告警消失，经持续观测，后续未再发生DC-LOOP 告警。

重庆机场该套NM7000A 型设备已工作20年，元器件的各项性能已有所退化，板件间电气绝缘性能衰退。

同时，该设备使用的UPS 也工作近10年，最终因UPS 老化原因，导致零地电压过高，引起本次DC-LOOP 故障。

3结语
此次故障事件，主要由供电原因间接导致，与以往设备本
身板件故障有所不同，故障点存在一定的隐蔽性。

以此提醒设备维护人员在日常的维护工程中，除了关注设备本身各项参数的正常外，还必须十分重视设备的运行环境与电源供给。

为减少供电系统的零地电压，需重点考虑三项负载是否平衡;是否建立了良好的接地系统；使用的UPS 及电子稳压器是否规范。

同时作为设备维保人员，熟练掌握设备手册是分析和排除故障的关键[3]。

参考文献：[1]
NORMARC 352412-Element Two-Frequency Localizer
Anternna System [S ].20-21.
[2]邢晓东.NM7000型仪表着陆系统故障分析与维护[J ].赤
峰学院学报.2017,02(33):64-66.[3]
李炳军,胡明波,李韫蕾.NM7000A/B 仪表着陆设备[S ].天津.中国民航大学.
信息通信付晶等：一种因供电原因引起的仪表着陆系统DC-LOOP 故障案例分析。