自動氣象觀測系統(tǒng)TS16電源故障檢修案例分析

葉新興

【摘要】自動氣象觀測系統(tǒng)（AutomaticWeatherObservingSystem）簡稱AWOS，是民航空管系統(tǒng)在用一個較為重要的系統(tǒng)，是一個測量跑道視程、常規(guī)氣象要素、云和天氣現(xiàn)象等傳感器以及相應(yīng)的監(jiān)控和遠程顯示的集成自動化系統(tǒng)。TS16是該系統(tǒng)當(dāng)中非常重要的節(jié)點，采集數(shù)據(jù)后傳送到CDUA、CDUB進行數(shù)據(jù)處理，再把數(shù)據(jù)分發(fā)到各個工作站，集成一個顯示界面Weather view提供給管制員、觀測員以及預(yù)報員使用。

【關(guān)鍵詞】自動氣象觀測系統(tǒng)；氣象要素；TS16

一、引言

目前，三亞在用的系統(tǒng)型號為Avimet，產(chǎn)自芬蘭維薩拉公司，于2014年1月1日啟用，運行時間將近4年。

二、TS16電源故障影響

根據(jù)民航局空管局下發(fā)的《民航空管自動氣象觀測系統(tǒng)運行維護維修規(guī)定》第二章安全運行規(guī)定要求，民航空管系統(tǒng)氣象服務(wù)機構(gòu)應(yīng)保持自動氣象觀測系統(tǒng)24小時不間斷運行，工作質(zhì)量應(yīng)當(dāng)符合《民航空管系統(tǒng)氣象工作質(zhì)量管理辦法》的要求。同時在空管局下發(fā)的《空管系統(tǒng)不安全事件標(biāo)準(zhǔn)》要求，因自動氣象觀測系統(tǒng)故障，不能提供正確的跑道視程，造成在相應(yīng)天氣標(biāo)準(zhǔn)下無法實施Ⅱ類、I類運行，達到3小時（含）以上，定性為嚴(yán)重差錯；達到2小時（含）以上且不足3小時，定性為一般差錯。

端口服務(wù)器TS16作為自動氣象觀測系統(tǒng)傳輸數(shù)據(jù)的一個重要節(jié)點，一旦故障，整個系統(tǒng)將傳輸中斷，造成實時氣象數(shù)據(jù)的丟失、AWOS數(shù)據(jù)匯交中斷，影響觀測員的整點發(fā)報，不能提供給管制員實時的風(fēng)向風(fēng)速、修正海壓等氣象要素，影響管制以及氣象的現(xiàn)場工作，對航空實際運行造成較大影響。

三、電源元器件解析

（1）電容：該塊電源輸入端使用為MKP電容（.22k275V），起到濾波作用，電源電路中常使用的電容有：陶瓷電容（色環(huán)陶瓷）、瓷片電容、MKP電容（安規(guī)）、鋁電解電容、貼片電容、鉭電容等等，鋁電解電容電容有正負(fù)極，電容的作用一般分為濾波、旁路、儲能、去耦，單位：uF、pF、F等。

（2）IC芯片：UC3842，作為開關(guān)電源的“心臟”，具有多種作用，能夠提供驅(qū)動信號，亦用于脈寬調(diào)制的PWM，具有穩(wěn)壓輸出，保持電壓穩(wěn)定的特性。1腳：增益補償，外接電容電阻改善增益；2腳：反饋電壓，與2.5V基準(zhǔn)電壓比較，控制脈沖寬度；3腳：電流檢測；4腳：脈沖頻率端，由外接電阻電容決定；5腳：公共地；6腳：驅(qū)動輸出，輸出脈沖信號控制信號；7腳：VCC供電，16V；8腳：5V基準(zhǔn)電壓輸出端。

（3）MOS管：K4111（10A600V），具有放大信號、開關(guān)、穩(wěn)壓等作用，該塊電源中該MOS管起到開關(guān)的作用。

（4）變壓器：通過初級側(cè)、次級側(cè)線圈匝數(shù)的不同，將電壓變換成理想電壓輸出，具有電壓變換、絕緣隔離、功率傳輸?shù)茸饔?。?dāng)MOS管K4111導(dǎo)通時，變壓器把電能轉(zhuǎn)換為磁場能存儲起來，截止時釋放出來，維持一個穩(wěn)定的輸出電壓。

四、故障排查

詳細檢測流程如下。

（1）保險絲：經(jīng)檢測，未燒斷；（2）安規(guī)電容：外表良好，無短路、漏液，阻值0.97M歐；（3）差模電感：火線零線上兩腳都導(dǎo)通；（4）整流橋：四個二極管壓降0.547V左右，無擊穿；（5）熱敏電阻：阻值8.8歐；（6）電解電容：未短路，無漏液，壓降0.472V；（7）測試啟動電阻R3、R4阻值與實際相符；（8）測試啟動電容，未發(fā)現(xiàn)擊穿、漏液；（9）測試MOS管，萬用表測漏極-源極0.47，柵極-源極無窮大，說明mos管正常；（10）通電情況下，測量芯片2腳反饋端電壓1.04V，7腳Vcc16.71V，8腳基準(zhǔn)電壓輸出端5.04V；（11）測試3個輸出端的電解電容，二極管檔0.452V、0.457V、0.197V，通電情況下，兩端電壓均為3.91V；（12）測試TL431，二極管檔，R至K0.701，反測無窮大；A至K0.594，反測無窮大；（13）測量LC817，二極管正負(fù)極電阻值無窮大，反測1.228M歐；（14）測量變壓器初級側(cè)第一繞組導(dǎo)通，阻值0.8、輔助繞組導(dǎo)通，阻值0.2，測量次級側(cè)繞組，測量電壓為3.91V，確認(rèn)是變壓器故障。

該變壓器為國產(chǎn)變壓器，無法找到同類型的變壓器器件更換。因此重新購入三塊臺灣明緯12V電源，已更換電源正常使用，直流輸出12.19V。

五、幾點建議

（1）TS16供電改成雙電源供電；（2）自觀系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸采用無線傳輸作為應(yīng)急；（3）自觀系統(tǒng)各設(shè)備分別采用光纖收發(fā)器傳輸數(shù)據(jù)（4）去電子市場購買一些電容、電阻、二極管、電感、保險絲等，價格便宜，一旦確認(rèn)有設(shè)備板塊元器件故障，進行更換；（5）科室能夠擁有電烙鐵、鑷子、吸槍、萬用表、RLC測量器、示波器等等工具，能夠更直接檢測出元器件的問題。

六、結(jié)語

做好設(shè)備維護的同時，更需要細心，責(zé)任心以及嚴(yán)謹(jǐn)?shù)淖黠L(fēng)。要做到“望、聞、問、切”，多觀察，觀察設(shè)備的外表與狀態(tài)，往往設(shè)備故障問題出現(xiàn)時能夠第一時間發(fā)現(xiàn)；多留意，設(shè)備故障時，通過嗅覺留意是否有元器件或模塊燒焦的味道；多檢查，不放過每一個細節(jié)、每一個元器件；多測量，更能論證一個元器件的好壞，更能直觀地體現(xiàn)故障點。要想做好設(shè)備維護，需要我們保持一顆平常心，嚴(yán)謹(jǐn)認(rèn)真，一絲不茍，持之以恒，使民航氣象重要設(shè)備持續(xù)穩(wěn)定高效地運行。

參考文獻

[1]邢西淳，毛娟.FHD-1數(shù)字化地磁觀測系統(tǒng)常見故障維修及電源改進[J].地震地磁觀測與研究，2008（6）.

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