自動氣象觀測系統(tǒng)概述及排故淺析

摘 要：AWOS自動氣象觀測系統(tǒng)，英文全稱Automatic Weather Observing System，即以智能化硬件設(shè)備探測氣象要素并進行數(shù)字化呈現(xiàn)，服務(wù)于終端用戶。代替人工氣象觀測的部分功能，使用戶可以了解區(qū)域內(nèi)的當(dāng)前氣象實時信息，并加以分析和利用。本文通過整理有關(guān)技術(shù)資料，簡述民航自動氣象觀測系統(tǒng)組成，并結(jié)合發(fā)生在本機場的故障案例，分析基本故障排查方法，以供大家在以后的維護工作中參考，今后遇到相似故障時可以盡快解決問題，為飛行安全提供保障。

關(guān)鍵詞：自動氣象觀測系統(tǒng)系統(tǒng);MIDAS IV; 大氣透射儀;前向散射儀;云高儀;自動站

1 引言

濟南機場目前采用的是芬蘭VAISALA公司的AWOS自動氣象觀測系統(tǒng)，其所采集提供的主要氣象要素數(shù)據(jù)包括：云高、能見度、跑道視程、雨量、氣壓（QFE、QNH）、風(fēng)速、風(fēng)向、溫度、濕度、露點等。這些氣象要素信息從大體上講是最終通過各種方式服務(wù)于抵離本場的航空飛行人員，航空飛行人員根據(jù)這些氣象要素數(shù)據(jù)做起飛和降落的相應(yīng)飛行措施。外場傳感器將測得氣象要素的原始數(shù)據(jù)發(fā)送至中央數(shù)據(jù)單元CDU，經(jīng)計算處理后在各用戶終端上進行顯示。

2 系統(tǒng)組成

2.1核心部分：中央數(shù)據(jù)單元

CDU中央數(shù)據(jù)單元全稱CENTRAL DATA UNIT，是整個系統(tǒng)的核心，其作用是搜集所有接入氣象傳感器的原始測量數(shù)據(jù)，并進行后臺計算處理，通過終端方式提供給不同的用戶使用參考。其硬件配備為兩臺服務(wù)器電腦，雙機互為熱備份，以保障系統(tǒng)運行安全與延續(xù)性，其運行邏輯為兩臺服務(wù)器CDU（A）和CDU（B）同時運行，當(dāng)主用機出現(xiàn)故障時，備用機自動無縫連接接管處理。主備關(guān)系可由軟件進行設(shè)置。服務(wù)器操作系統(tǒng)，MIDAS IV版本下為Windows2000，AVMET版本下為Windows7。

2.2外場傳感器接入CDU

外場傳感器將測得原始數(shù)據(jù)以點對點形式傳輸至端口服務(wù)器，再通過以太網(wǎng)傳輸至CDU，CDU以端口服務(wù)器提供的UDP地址對每個傳感器進行身份識別，以確認(rèn)數(shù)據(jù)源來自于哪一個傳感器。

外場傳感器包括（民用機場傳感器主流配備）：能見度儀（天氣現(xiàn)象、背景光亮度）*3、云高儀*2、溫濕傳感器*2、雨量傳感器*2、風(fēng)速風(fēng)向傳感器*3、氣壓傳感器*2。

2.3內(nèi)場各相關(guān)連接

（1）內(nèi)場工作站（終端）：觀測工作站、預(yù)報工作站、塔臺工作站、維護工作站、其他用戶顯示（航空公司）。

（2）AFTN線路：AFTN線路，全稱Aeronautical Fixed Telecommunication Network民用航空固定格式通信網(wǎng)絡(luò)，觀測員利用AWOS系統(tǒng)將本場實況報文通過AFTN線路向外發(fā)布。

（3）數(shù)字顯示（終端）：WD50、DD50或其他數(shù)字顯示器。

（4）燈光設(shè)置（RWY light setting）：管制根據(jù)實際跑道燈光設(shè)置情況給AWOS系統(tǒng)一個跑道燈光參數(shù)用于參與RVR跑道視程的計算。5檔旋鈕為調(diào)節(jié)跑道燈光級數(shù)（跑道燈光亮度參數(shù)）設(shè)置，分別對應(yīng)1%、3%、10%、30%、%100，撥鈕為設(shè)置跑道起降方向，此兩項設(shè)置都由管制完成，并在AWOS系統(tǒng)計算和終端顯示。

3 案例分析

自動氣象觀測系統(tǒng)包含眾多傳感器以及室內(nèi)用戶終端，因此故障案例較多，故障原因復(fù)雜。筆者總結(jié)了本場幾個典型案例并進行分析，旨在增加排故經(jīng)驗，同時供今后維護排故參考。

3.1 跑道01端CL31供電故障

3.1.1 故障現(xiàn)場處置

機務(wù)員巡視發(fā)現(xiàn)AWOS監(jiān)控界面01端CL31變紅，使用Vtermin.exe軟件遠(yuǎn)程登錄01端CL31，輸入STA命令查看CL31狀態(tài)信息，查看技術(shù)手冊，對應(yīng)的信息為CL31工作在電池狀態(tài)，（Working from battery），并且電池告警（battery failure），查看01端其余傳感器工作正常，初步判斷跑道01端CL31供電故障，立即去外場檢查01端CL31供電情況。到達現(xiàn)場后，發(fā)現(xiàn)CL31指示燈全部熄滅，處于斷電狀態(tài)（推斷電池已耗完），斷開云高儀J2口（POWER INPUT）連接線，測量X1接線端子電壓222V，測量X2接線端子電壓為0V，判斷X2接線端子有異常，拆除X2接線端子所在電路板固定螺絲，發(fā)現(xiàn)X2接線端子后面有一只小鳥，已燒焦，確認(rèn)X2接線端子因短路斷開，由于沒有備用電路板更換，經(jīng)電話咨詢VAISALA工程師，可以拋開X1、X2接線端子所在電路板（該電路板由電阻、電感器件組成，起濾波作用），采取直接連接到J2口方式恢復(fù)CL31供電。

3.1.2 故障原因分析

由于TERMBOX-1200配電盒進線孔未密封做防鳥蟲處理，導(dǎo)致線路短路，供電中斷。

3.2跑道01端自動氣象觀測系統(tǒng)RVR故障

3.2.1 故障現(xiàn)場處置

機務(wù)員先檢查供電問題，由于UPS無輸出，因此先恢復(fù)UPS供電。赴外場檢查是否UPS故障還是市電供電問題。若是UPS故障，把UPS拋開，直接接入市電?；謴?fù)供電后，RVR仍然無數(shù)據(jù)，在內(nèi)場，使用event monitor查看故障信息，以及sensor terminal查看傳感器狀態(tài)，判斷故障原因，發(fā)現(xiàn)主處理板故障。

更換主CPU LTC211步驟：主 CPU LTC211 位于LT31接收機接口單元內(nèi)部，首先取出接口單元上蓋板，用提供的鑰匙打開接口單元。再松開所有的LTC211接線端子，打開蓋板螺釘，取出CPU。接下來打開固定LTC211的兩個螺釘，仔細(xì)退出電源板。把替換的LTC211安回原位置，用兩顆螺釘把它固定在正確位置。通過擰緊四條螺絲把它固定好。再把接線端子插回到LTC211電路板，注意它們正常的接線順序（參考蓋板上的號碼）。最后打開主電源開關(guān)，并關(guān)閉接口，固定上蓋板。

3.2.2 故障原因分析

UPS無法正常供電，檢查發(fā)現(xiàn)大氣透射儀LT31主 CPU LTC211故障，需更換LTC211模塊。

4 結(jié)束語

這兩起自動氣象觀測系統(tǒng)傳感器故障原因較為罕見，排故方法也較為復(fù)雜，要求機務(wù)員對設(shè)備的板件及其安裝方法都牢記于心，才能在第一時間恢復(fù)設(shè)備的正常使用。所以提醒大家在進行排故時，要根據(jù)實際情況逐步分析，按照故障提示逐步排查，這樣才能有的放矢，最大可能減少排故時間，避免走彎路。另一方面，要加強設(shè)備的巡視力度，及時發(fā)現(xiàn)問題及時處理。隨著維護經(jīng)驗的不斷積累，對各類設(shè)備的保障技術(shù)會更加日益成熟，可以最大限度的減少故障的發(fā)生，保障設(shè)備的安全運行。

參考文獻：

[1] 2016年AWOS教材培訓(xùn)教材.

作者簡介：

周正（1994-），女，助理工程師，設(shè)備維護維修.