機場助航燈光信息管理系統(tǒng)及故障預警機制研究

楊鋒濤

（寧夏機場有限公司，寧夏回族自治區(qū) 銀川 750000）

一、機場助航燈光簡介

機場助航燈光系統(tǒng)是機場在夜間或能見度較差的天氣條件下,保障飛行員進行順利起飛、降落的重要環(huán)節(jié)之一。從控制方式上可分為調光回路(跑道邊線、跑道中線燈,滑行道邊線、滑行道中線燈,進近燈、坡度燈,順序閃光燈等)和不調光回路(障礙燈,T字燈等)。助航燈光串聯(lián)回路由恒流調光器、助航燈光電纜、隔離變壓器、燈具等組成。

隨著我國民航事業(yè)的迅速發(fā)展,航空器品質不斷提高,機場航班量密度增大,夜航時間增長,對供配電及助航燈光系統(tǒng)的要求也隨之提高。為確保機場助航燈光系統(tǒng)更安全穩(wěn)定地運行,借助功能強大的計算機技術,對系統(tǒng)設備進行實時可靠的集中監(jiān)控,為機場助航燈光系統(tǒng)提供了現(xiàn)代化的管理手段。

二、機場助航燈光系統(tǒng)常見故障類型

（一）調光器故障

機場助航燈光系統(tǒng)中的調光器是燈光系統(tǒng)的重要控制設備，不僅需要負責開關燈光，還要保持燈光回路電流的持續(xù)恒定；同時診斷監(jiān)測燈光系統(tǒng)運行狀態(tài)情況，若調光器出現(xiàn)故障，會影響整個機場助航燈光系統(tǒng)的正常運行。

（二）助航燈光回路故障

助航燈光回路出現(xiàn)故障是導致機場助航燈光系統(tǒng)無法正常工作的主要原因之一，由于機場助航燈光回路容易受環(huán)境因素的影響，出現(xiàn)故障的頻率較高且影響較為顯著，在針對機場助航燈光系統(tǒng)故障進行分析的過程中，要重視機場助航燈光回路方面的問題。一般機場助航燈光回路的故障類型主要有：開路故障、接地故障、短路故障、絕緣阻值下降類型。

（三）系統(tǒng)供電存在故障

機場助航燈光系統(tǒng)構成部件繁多，容易出現(xiàn)多種故障隱患，較為常見的供電故障主要有以下幾種：市電中斷；變壓器、控制柜跳閘；變壓器觸頭放電；備用供電系統(tǒng)切換存在問題；柴油發(fā)電機和市電切換存在問題；柴油發(fā)電機自身存在故障。

三、機場助航燈光系統(tǒng)故障產生原因

（一）環(huán)境問題造成的系統(tǒng)故障

機場助航燈光系統(tǒng)中的線路、燈具暴露在機場環(huán)境當中，經受大量風吹日曬，容易出現(xiàn)設備、線路加速老化的情況，同時機場助航燈光系統(tǒng)容易遭受雷擊、霧霾和酸雨等多種惡劣天氣考驗，在經受大型機械活動、高強度飛行活動過程等都容易影響機場助航燈光系統(tǒng)。

（二）人為問題造成的系統(tǒng)故障

一是機場運行維護人員未嚴格依照《設施設備三大規(guī)程》標準，定期、保質開展維保和檢修相關作業(yè)，導致設施設備處于“亞健康”狀態(tài)。二是機場助航燈光系統(tǒng)智能化程度較高，各類機電產品都較為成熟，供電系統(tǒng)和調光設備多處于室內環(huán)境，隨著硬件制造體系的逐步完善，硬件引發(fā)的故障問題很容易解決，而更多的故障是由于人為誤操作等造成的系統(tǒng)故障。

（三）設備問題造成的系統(tǒng)故障

機場助航燈光系統(tǒng)設備質量、體系都會影響系統(tǒng)運行，特別是部分存在運營經費問題的機場，其對機場助航燈光系統(tǒng)設備的質量要求較低，由于設備、配件質量差，配件使用要求不嚴，設備、備件等元件的存儲不當，都很容易出現(xiàn)故障問題。

四、助航燈信息管理系統(tǒng)

機場助航燈光是機場的重要保障設施，保證飛機在夜間和復雜氣象條件下飛行，飛機的安全直接受燈光系統(tǒng)運行的可靠性影響。據(jù)了解我國某機場40km范圍內的3.4萬套燈具，分布距離約0.1～5m不等，共有約40種左右不同燈具，每種燈具至少20種備件，燈具品牌復雜，類型繁多。由于機場助航燈數(shù)量多、分布范圍廣，巡查全場需要投入的人力、物力巨大，并且純人工巡查容易造成漏查、誤查、統(tǒng)計錯誤等問題，將直接影響整個機場的安全運行。

助航燈信息管理系統(tǒng)利用物聯(lián)網(wǎng)技術、大數(shù)據(jù)技術、人機交互技術將機場助航燈的身份信息、生命體征信息、相干關系人（企業(yè)）信息、設備周轉信息等一系列數(shù)據(jù)進行統(tǒng)一管理、集中分析，在極大簡化管理流程、降低施工及維護等作業(yè)難度的同時，可以提高助航燈運維管理的效率和精準性。

五、助航燈故障預警機制

傳統(tǒng)的助航燈光運維管理方法存在耗時耗力、問題發(fā)現(xiàn)不及時、故障只能事后處置無法提前預警等痛點。本文提出的故障預警機制，可以在助航燈光設備出現(xiàn)異常時，第一時間發(fā)出告警，使運維人員可以及時處理。同時，系統(tǒng)利用大數(shù)據(jù)挖掘與分析技術，可以對助航燈設備可能發(fā)生的故障提前預警，降低助航燈設備發(fā)生故障的概率。

助航燈光管理系統(tǒng)在助航燈設備內增加了實時監(jiān)測設備，該設備主要監(jiān)測溫度、振動和工作電流三個物理量。其中，溫度變量與時間變量相結合，作為助航燈光設備故障發(fā)生的背景條件。振動監(jiān)測量用于診斷助航燈光設備是否出現(xiàn)碎裂或安裝部件松動等故障，工作電流監(jiān)測量用于診斷助航燈設備是否出現(xiàn)斷路或短路故障。

助航燈光系統(tǒng)管理人員需根據(jù)設備的工作時長、工作環(huán)境溫度、維修保養(yǎng)記錄等信息設定合理的短路、斷路比例系數(shù)，助航燈光管理系統(tǒng)便可準確判定設備的電氣類故障，在助航燈設備發(fā)生斷路或短路故障前，給出故障預警。