自動氣象觀測系統(tǒng)MCU111故障分析與排除

摘 要：自動氣象觀測系統(tǒng)是與機場等級標準直接相關的大型氣象要素綜合探測系統(tǒng)，在保障飛行安全中是必不可缺的重要設備，目前廣泛應用于各大民航機場，在民航飛行安全保障及航空氣象業(yè)務中發(fā)揮著重要的作用。文章主要闡述了長春龍嘉國際機場一起自動氣象觀測系統(tǒng)通信單元MCU111故障的分析排除過程。

關鍵詞：自動氣象觀測系統(tǒng)；通信；MCU111；系統(tǒng)結構

引言

隨著我國民用航空事業(yè)的迅猛發(fā)展和現(xiàn)代化水平的不斷提高，現(xiàn)在許多大中型機場都配備了氣象自動觀測系統(tǒng)，該系統(tǒng)是一套非常重要的氣象設備，服務于空管人員、觀測員、預報員和其他機場人員。

1 長春龍嘉國際機場自動觀測系統(tǒng)組成

自動氣象觀測系統(tǒng)由傳感器、中央處理單元、用戶終端、電源、通信單元、打印設備等硬件和系統(tǒng)軟件、應用軟件構成。其中每一個節(jié)點軟硬件故障以及鏈路、電力故障均能導致自動觀測系統(tǒng)運行不正常，因此，遇到故障需要每一個節(jié)點沒一個節(jié)點逐步排查。

2 MCU111組成與內(nèi)部結構

MCU111主要是由串口服務器TS16、MCB111母板以及供電單元三個主要單元構成。作為自動觀測系統(tǒng)的通信單元，是連接場外與室內(nèi)數(shù)據(jù)傳輸?shù)闹匾O備，負責采集場外傳感器數(shù)據(jù)、與室內(nèi)數(shù)據(jù)處理單元進行數(shù)據(jù)交換，將處理后的數(shù)據(jù)傳送至工作站和用戶終端，MCU111故障將會導致自觀系統(tǒng)數(shù)據(jù)全部丟失，給飛行安全帶來嚴重影響。

3 故障現(xiàn)象

氣象自動觀測系統(tǒng)數(shù)據(jù)全部丟失。經(jīng)檢查事態(tài)監(jiān)控告警提示如圖1所示。

4 故障分析

經(jīng)過分析判斷發(fā)生故障的原因有以下幾種：

（1）通信線路故障；（2）傳感器硬件故障；（3）MCU111故障；（4）CDU故障；（5）交換機故障。

5 故障排查

5.1 排查線路

圖2是本場所有節(jié)點通信線路圖，首先利用DXL421模塊在設備間MCU111后拔出任意一對信號線，把信號線接入DXL421的Line口，并設置好主叫被叫以及波特率，將其通電，觀察DXL421載波燈，經(jīng)觀察載波燈長亮，因此排除了線路上的故障。

5.2 排查傳感器

在室內(nèi)采用DXL421模塊，一端連接信號線一端連接超級終端，超級終端有數(shù)輸出，排除了外場傳感器問題。

在日常工作中，如果線路中斷或者傳感器故障可以利用DXL421很直觀快速地找出是線路哪一個節(jié)點出問題，還是哪一個傳感器工作不正常，一個節(jié)點一個節(jié)點地逐一排查。我們把DXL421做成了USB的供電模式，使用的時候，插在筆記本上，接通信號線即可檢查線路與數(shù)據(jù)。

5.3 排查MCU111

MCU111是設計用來實現(xiàn)AWOS系統(tǒng)室內(nèi)外設備通信的集成單元，外部包含有多達16路的modem或RS485信號插槽，還有一個Ethernet口和數(shù)個RS232接口（COM1-COM4）。其含有16端口RS232/Ethernet轉換器TS16、MCB111母版和數(shù)塊modem子模塊。串口服務器TS16設備是室外傳感器與CDU、網(wǎng)絡等設備連接節(jié)點，其設備供電或者主板故障，會引起自動觀測系統(tǒng)外場傳感器數(shù)據(jù)無法處理。首先檢查供電問題，經(jīng)檢查確定TS16電源燈常亮，判斷電源指示燈正常，其次檢查其主板，使用RS232轉RJ45模塊連到超級終端上，確定TS16正常，于是查看MCB111，檢查其供電，發(fā)現(xiàn)220V輸入電壓有，但是220V-5V交流轉直流穩(wěn)壓電源送出的5V供電沒有了，進而判斷出由于交流轉直流穩(wěn)壓電源故障導致整個自觀數(shù)據(jù)異常，換上同等型號的交流轉直流穩(wěn)壓電源，設備恢復正常。MCU111故障將會導致整個自動觀測系統(tǒng)數(shù)據(jù)遺失，系統(tǒng)癱瘓，對航空安全釀成重大的不良影響。如果現(xiàn)場具備條件，可單獨為MCU111配置一套220VAC穩(wěn)壓電源，從而達到更好的穩(wěn)壓效果。

6 結束語

目前，自動氣象觀測系統(tǒng)處在越來越重要的地位，在日常氣象觀測以及飛行管制的工作中起到了關鍵性的作用。在日常維護中，當設備出現(xiàn)故障時，要一個節(jié)點一個節(jié)點去分析、判斷，加強設備日常巡檢與業(yè)務學習，從而更好地保障設備的正常運行。

參考文獻

[1]芬蘭vaisala公司.MIDAS IV User's Guide[Z].

[2]MCU111用戶手冊[Z].