昌北机场大气透射仪设备历年故障分析与总结

昌北机场大气透射仪设备历年故障分析与总结

作者：宋伍亮

来源：《科学与信息化》2020年第12期

摘要 2011年昌北机场大气透射仪自建成投入运营使用至今，期间多次发生由不同原因引发的设备故障，为了有效保障和维护设备的运行，本文针对该故障从设备安装环境、维护角度及天气对设备的影响进行了详细的分析与总结。

关键词大气透射仪;安装环境;故障分析;总结

引言

大气透射仪在民航气象应用中的主要功能是探测光学能见度MOR，同事具备探测天气现象的功能，接收机端配备有背景光亮度仪LM21，因此该设备还可提供背景光亮度数据。据了解，昌北国际机场自2011年大气透射仪投入运行贻始时间已长达八年之久，期间虽经历过设备抢修，紧急维护，但设备总体一直处于较平稳的运行状态。本文将针对该设备近年来出现的故障告警现象进行全方位的分析探讨、归纳总结，希望为相关从业人员及读者提供维护经验和帮助。

1 LT31工作原理、系统结构及逻辑

LT31为大气透射仪，同时还配备了天气现象仪PWD22，从探测原理上讲，既应用到了MITRAS的探测原理，也应用到了前散射原理，是透射探测和前散射探测的结合。理论上透射测量在低能见度时比较精确，前散射测量高能见度时比较精确，而LT31正是透射和前散射测量相互弥补，在高能见度下LT31透射仪测量始终与前散射PWD测量进行校准，而在低能见度下则一直输出透射仪自身测量出的MOR值。

LT31有测量CPU和主CPU，测量CPU负责接收机、发射机的测量单元各模块控制和信号处理计算，并将测量参数发送给主CPU，主CPU负责全局指令和收集各测量单元的测量参数做全局处理，包括收发机测量CPU所有的测量参数、背景光数据与PWD前散射参数，并且负责状态的诊断、成品数据输出和维护端口连接，而发射机与接收机之间的信息传递、通讯则为RS485[1]。

2 昌北机场设备安装地点环境概述

南昌昌北国际机场位于江西省南昌市正北方向21千米处，机场基准点（跑道中心）坐标为北纬28º51'48"，东经115º53'53"。机场有水泥质主跑道一条，长度为3400米，宽度为45米，跑道坡度为0.24%，跑道呈023º—203º真方向，中心海拔高度为43.74米，设有可调跑道灯光及珂提供跑道视程的RVR设备，实施一类精密进近。该跑道安装配备三套大气透射仪分别位于03、21、MID跑道位置。由两路市电供应，并配有UPS系统，以保证LT31的持续稳定运行。

3 大气透射仪历年故障特征统计分析

（1）2016年5月份03跑道、2016年6月份21跑道、2017年3月份MID跑道LT31发射机窗口发射机模块（也叫窗口污染检测模块，它的作用：测量窗口的事迹透明度;在短期内补偿窗口污染;探测镜头中可能出现的堵塞情况;产生相关的警告/错误信息）LTL211老化告警，2016年9月份21跑道、2017年8月份03跑道、2018年5月份MID方向接收机窗口发射机模块LTL211老化告警;虽然此时的AWOS数据仍处于可用状态，因为在该模块老化告警后进一步出现的将是污染检测模块故障，AWOS数据不可用。但为了预防后期大气透射仪产生突发故障，机务员在出现老化告警将会及时选择适好天气更换污染检测模块。更换后对设备进行粗细校准及能见度校准，如果更换的是不同型号的单元，同时还需进入Lever3，更改大气透射仪的相关参数配置[2]。

（2）2016年8月昌北机场21跑道自动观测监控终端显示LT31数据全部丢失。立刻赶赴跑道现场发现LT31发射机、接收机均处于停机状态，检查供电系统有正常的市电输入到设备，检查电源板输入正常，但是无输出，检查电源板上的保险丝，发现3.15A保险丝烧断。更换保险丝送电，保险丝仍烧断，继续检查电源板，发现板上的压敏电阻已损坏，更换新的电源板后设备恢复正常。

（3）2016年12月份，气象机务员在对03跑道LT31做月维护时，当完成能见度校准过程时发现显示的OFFSET值为0，属于不正常情况，而在校准过程中的步骤完全正确，也并未出现报错现象，自动观测监控界面也并未出现告警现象。Offset为0表示接收机灵敏度很差。比较MID和21跑道offset值均在1000—2000之间;更换接收机主接收模块后Offset值恢复正常。

（4）2017年4月份21跑道、2017年5月份MID方向、2018年3月份21跑道主发射模块老化告警，数据不可用，故障代码为E4000000EA0000000000。

（5）2017年8月份03跑道大气透射仪故障，代码为E400080000000E080100，发射机接收机同步线缆故障，造成offset值error。打开发射机接收机电源信号盒，更换同步线缆（整机出现接收机同步错误，但重启发射机接收机后两端风机均能正常启动，更换同步信号线缆问题仍存在（同步线缆四颗线芯，两根调制，两根时钟），根据上述现象初步判断为时钟信号传输存在问题，于是检查发射机接收机机箱内接线发现发射机端同步信号线路中存在一根线芯接触松动，重新接上后恢复正常。

（6）2017年9月份R21方向大气透射仪发射机风机不转：导致的原因可能为风机电机故障;启动电容故障;供电故障更换启动电容后恢复正常。2018年1月份21跑道发射端风机故障。

（7）2018年5月份。03跑道LT31状态红色告警，故障代码E8008800W00C0000000E本场雷雨天气。（检查动力提供线路;检查通信线路;检查信号处理模块，检查防雷模块，防浪涌模块，发现防雷、防浪涌模块全部故障。保险丝烧断）更换后恢复正常。

（8）2018年9月份21跑道LT31上的PWD22雨感器故障，更换后对其进行干湿校准及能见度校准。

根据以上时间发生的故障告警统计可知2016年发生了窗口发射模块告警3起，主接收模块故障告警一起、电源故障一起，通讯信号传输故障一起;2017年发生了窗口发射模块故障告警2起、主发射模块老化告警2起、风机故障一起;2018年窗口发射模块告警一起、主发射模块告警一起，动力传输故障一起、PWD22感雨器故障一起。故障占比如下图所示。

由图可知设备模块老化故障占比达到67%，电源及通信故障占比达到20%，都主要天气原因导致。由昌北机场气候志可知雷暴天气集中在四月份至八月份。而故障告警比较集中发生在三、五、八、九月份，此时发生雷暴天气次数也增多，影响了设备的电源及通信。增加了故障发生率[3]。

4 结束语