湛江機(jī)場MIDAS600的工作原理和維護(hù)維修

林南太

摘 要：首先簡要介紹了自動觀測系統(tǒng)，其次闡述了大氣透射儀系統(tǒng)、MILOS500自動站系統(tǒng)、測風(fēng)系統(tǒng)、FD12P系統(tǒng)和CT25K等的結(jié)構(gòu)和工作原理，最后探討了MIDAS600的日常維護(hù)維修。

關(guān)鍵詞：湛江機(jī)場；MIDAS600；自動觀測系統(tǒng)；維護(hù)維修

中圖分類號：V321.2+12 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2016.06.148

1 自動觀測系統(tǒng)概述

自動觀測系統(tǒng)是一個(gè)自動氣象觀測系統(tǒng)，主要分為MIDAS600、AWOS2000、MIDAS IV和AviMeT幾種。

2 MIDAS600各傳感器系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和工作原理

自動觀測系統(tǒng)由跑道上的傳感器、工作站及工作站上的軟件組成。氣象傳感器位于跑道上某些測量點(diǎn)上，通過中央數(shù)據(jù)單元連接在一起。本文主要介紹湛江機(jī)場MIDAS600，其系統(tǒng)組成如圖1所示。

圖1 MIDAS600的系統(tǒng)組成圖

大氣透射儀主要由發(fā)射機(jī)和接收機(jī)組成，用于直接測量光發(fā)射機(jī)和光接收機(jī)間的大氣透射率。將光發(fā)射機(jī)的光束對準(zhǔn)光接收機(jī)的接收鏡頭，在發(fā)射機(jī)處理器的控制下，接收機(jī)處理器通過電流通信環(huán)路，完成初始測量和數(shù)據(jù)的內(nèi)部交換操作。發(fā)射機(jī)和接收機(jī)具有相同的固化程序，處理器受MIDAS主處理器時(shí)序的控制，通過FSK定時(shí)向MIDAS主機(jī)發(fā)送MOR數(shù)據(jù)，并在MIDAS主機(jī)上通過跑道背景光強(qiáng)度和跑道燈光強(qiáng)度計(jì)算出RVR值。MILOS500能自動采集溫度、相對濕度、氣壓、降水和測雨時(shí)間等數(shù)據(jù)，預(yù)處理后向中央處理器發(fā)送數(shù)據(jù)。各傳感器采集數(shù)據(jù)后進(jìn)入接口單元的模擬通道，將模擬信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號，送至處理器處理控制，再以串行方式將數(shù)據(jù)流調(diào)制成FSK工作方式，實(shí)現(xiàn)與中央處理器的通信。測風(fēng)系統(tǒng)由風(fēng)向傳感器WAV15A、風(fēng)速傳感器WAA15A、控制單元WAT15、顯示單元WAD21、MODEM300組成。WAT15主要對WAA15A、WAV15A的相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行采集，一旦WAD21向WAT15發(fā)出請求信號，WAT15將數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換后送到WAD21顯示。FD12P通過測量呈33°角散射的紅外光強(qiáng)度來評估氣象光學(xué)范圍能見度。FD12P依據(jù)散射信號的快速變化來檢測降水顆粒。水滴數(shù)據(jù)用于估計(jì)光學(xué)降水強(qiáng)度和降水量。安裝于接口卡上的溫度傳感器用來測量橫桿溫度。溫度數(shù)據(jù)、光學(xué)信號分布圖和DRD12表面?zhèn)鞲衅鲾?shù)據(jù)一起用于判定實(shí)際氣象編碼。CT25K用于測量云高和垂直能見度。通過測量光脈沖經(jīng)大氣層射到云層后返回接收機(jī)所需的時(shí)間，可計(jì)算出云層的高度。返射層高度的計(jì)算公式為：

H=C×T/2. （1）

3 MIDAS600的日常維護(hù)維修

MIDAS600硬件的日常維護(hù)主要分為月維護(hù)、季維護(hù)和年維護(hù)，維護(hù)內(nèi)容包括定期清潔MIDAS600主機(jī)和其他自動氣象觀測系統(tǒng)終端，定期清潔FD12P接收鏡頭、感雨器、溫濕度計(jì)和雨量筒，定期更換云高儀的光纖并進(jìn)行光學(xué)串?dāng)_補(bǔ)償校準(zhǔn)。MIDAS600主機(jī)處理系統(tǒng)主要基于DOS系統(tǒng)，用戶端包括數(shù)據(jù)存儲客戶端、維護(hù)終端和預(yù)報(bào)顯示終端。軟件的日常維護(hù)主要是設(shè)置好各客戶端com數(shù)據(jù)口參數(shù)。MIDAS600主機(jī)上插有兩塊1×8的串行多用戶卡（DIGIBOARD 1和DIGIBOARD 2），兩塊卡共16個(gè)串行通信口。在工作過程中，如果某一個(gè)通信口損壞，不必更換DIGIBOARD，挑選一個(gè)空余口代替損壞的通信口即可繼續(xù)使用。MIDAS600硬件故障大體上分為室內(nèi)故障、室外故障和線路故障。室內(nèi)故障主要有MIDAS600主機(jī)故障、modem故障和分頻器故障；室外故障主要為傳感器故障。下面列舉兩個(gè)常見故障，并探討相應(yīng)的排查措施。

3.1 風(fēng)傳感器故障

風(fēng)傳感器故障主要有以下兩種：①傳感器進(jìn)水，引發(fā)軸承生銹和電路板故障，造成風(fēng)速數(shù)據(jù)丟失和風(fēng)向不準(zhǔn)。有時(shí)，因輸出的風(fēng)向格雷碼與實(shí)際風(fēng)向格雷碼不同，造成風(fēng)向偏差很大。在南方多雨地區(qū)，工作人員應(yīng)適當(dāng)增加檢查次數(shù)，避免因風(fēng)向報(bào)錯(cuò)引發(fā)飛行事故。②傳感器軸承摩擦系數(shù)增大，造成風(fēng)速偏小和風(fēng)向偏轉(zhuǎn)力增大，在多污染、多塵埃、潮濕的地區(qū)，應(yīng)適當(dāng)增加檢查次數(shù)并更換軸承。

3.2 FD12P故障

FD12P故障原因主要有以下三個(gè)：①能見度高。造成能見度值高的原因主要有從發(fā)射機(jī)到接收機(jī)的光路受到了干擾，透鏡被過度污染，鏡頭蓋被樹葉或其他物體充滿，透鏡表面有一些凝水，加熱部件出現(xiàn)故障等。②能見度低。造成能見度低的原因主要是取樣量受到影響。當(dāng)能見度低時(shí)，需檢查鏡頭蓋。如果鏡頭蓋被輕微扭轉(zhuǎn)，盡量將其對直，并試圖為接收機(jī)、發(fā)射機(jī)光學(xué)元件找到合適的方向。③在無降水時(shí)，F(xiàn)D12P報(bào)告降水。此時(shí)，需確保在FD12P附近沒有閃光燈，因?yàn)殚W光燈會使FD12P光學(xué)信號檢測出現(xiàn)中峰值；檢查在采樣范圍內(nèi)有無外來物體，采樣范圍內(nèi)的樹枝或其他移動物體可能導(dǎo)致散射信號突變；如果在0 ℃以上發(fā)現(xiàn)故障，DRD12不能正常工作，需徹底清潔DRD12傳感器表面。

參考文獻(xiàn)

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〔編輯：劉曉芳〕