自动气象观测系统概述及排故浅析
时间：2020-10-31 04:00:55 来源：达达文档网 本文已影响 人 
摘 要：AWOS自动气象观测系统，英文全称Automatic Weather Observing System，即以智能化硬件设备探测气象要素并进行数字化呈现，服务于终端用户。代替人工气象观测的部分功能，使用户可以了解区域内的当前气象实时信息，并加以分析和利用。本文通过整理有关技术资料，简述民航自动气象观测系统组成，并结合发生在本机场的故障案例，分析基本故障排查方法，以供大家在以后的维护工作中参考，今后遇到相似故障时可以尽快解决问题，为飞行安全提供保障。
关键词：自动气象观测系统系统;MIDAS IV; 大气透射仪;前向散射仪;云高仪;自动站
1 引言
济南机场目前采用的是芬兰VAISALA公司的AWOS自动气象观测系统，其所采集提供的主要气象要素数据包括：云高、能见度、跑道视程、雨量、气压（QFE、QNH）、风速、风向、温度、湿度、露点等。这些气象要素信息从大体上讲是最终通过各种方式服务于抵离本场的航空飞行人员，航空飞行人员根据这些气象要素数据做起飞和降落的相应飞行措施。外场传感器将测得气象要素的原始数据发送至中央数据单元CDU，经计算处理后在各用户终端上进行显示。
2 系统组成
2.1核心部分：中央数据单元
CDU中央数据单元全称CENTRAL DATA UNIT，是整个系统的核心，其作用是搜集所有接入气象传感器的原始测量数据，并进行后台计算处理，通过终端方式提供给不同的用户使用参考。其硬件配备为两台服务器电脑，双机互为热备份，以保障系统运行安全与延续性，其运行逻辑为两台服务器CDU（A）和CDU（B）同时运行，当主用机出现故障时，备用机自动无缝连接接管处理。主备关系可由软件进行设置。服务器操作系统，MIDAS IV版本下为Windows2000，AVMET版本下为Windows7。
2.2外场传感器接入CDU
外场传感器将测得原始数据以点对点形式传输至端口服务器，再通过以太网传输至CDU，CDU以端口服务器提供的UDP地址对每个传感器进行身份识别，以确认数据源来自于哪一个传感器。
外场传感器包括（民用机场传感器主流配备）：能见度仪（天气现象、背景光亮度）*3、云高仪*2、温湿传感器*2、雨量传感器*2、风速风向传感器*3、气压传感器*2。
2.3内场各相关连接
（1）内场工作站（终端）：观测工作站、预报工作站、塔台工作站、维护工作站、其他用户显示（航空公司）。
（2）AFTN线路：AFTN线路，全称Aeronautical Fixed Telecommunication Network民用航空固定格式通信网络，观测员利用AWOS系统将本场实况报文通过AFTN线路向外发布。
（3）数字显示（终端）：WD50、DD50或其他数字显示器。
（4）灯光设置（RWY light setting）：管制根据实际跑道灯光设置情况给AWOS系统一个跑道灯光参数用于参与RVR跑道视程的计算。5档旋钮为调节跑道灯光级数（跑道灯光亮度参数）设置，分别对应1%、3%、10%、30%、%100，拨钮为设置跑道起降方向，此两项设置都由管制完成，并在AWOS系统计算和终端显示。
3 案例分析
自动气象观测系统包含众多传感器以及室内用户终端，因此故障案例较多，故障原因复杂。笔者总结了本场几个典型案例并进行分析，旨在增加排故经验，同时供今后维护排故参考。
3.1 跑道01端CL31供电故障
3.1.1 故障现场处置
机务员巡视发现AWOS监控界面01端CL31变红，使用Vtermin.exe软件远程登录01端CL31，输入STA命令查看CL31状态信息，查看技术手册，对应的信息为CL31工作在电池状态，（Working from battery），并且电池告警（battery failure），查看01端其余传感器工作正常，初步判断跑道01端CL31供电故障，立即去外场检查01端CL31供电情况。到达现场后，发现CL31指示灯全部熄灭，处于断电状态（推断电池已耗完），断开云高仪J2口（POWER INPUT）连接线，测量X1接线端子电压222V，测量X2接线端子电压为0V，判断X2接线端子有异常，拆除X2接线端子所在电路板固定螺丝，发现X2接线端子后面有一只小鸟，已烧焦，确认X2接线端子因短路断开，由于没有备用电路板更换，经电话咨询VAISALA工程师，可以抛开X1、X2接线端子所在电路板（该电路板由电阻、电感器件组成，起滤波作用），采取直接連接到J2口方式恢复CL31供电。
3.1.2 故障原因分析
由于TERMBOX-1200配电盒进线孔未密封做防鸟虫处理，导致线路短路，供电中断。
3.2跑道01端自动气象观测系统RVR故障
3.2.1 故障现场处置
机务员先检查供电问题，由于UPS无输出，因此先恢复UPS供电。赴外场检查是否UPS故障还是市电供电问题。若是UPS故障，把UPS抛开，直接接入市电。恢复供电后，RVR仍然无数据，在内场，使用event monitor查看故障信息，以及sensor terminal查看传感器状态，判断故障原因，发现主处理板故障。
更换主CPU LTC211步骤：主 CPU LTC211 位于LT31接收机接口单元内部，首先取出接口单元上盖板，用提供的钥匙打开接口单元。再松开所有的LTC211接线端子，打开盖板螺钉，取出CPU。接下来打开固定LTC211的两个螺钉，仔细退出电源板。把替换的LTC211安回原位置，用两颗螺钉把它固定在正确位置。通过拧紧四条螺丝把它固定好。再把接线端子插回到LTC211电路板，注意它们正常的接线顺序（参考盖板上的号码）。最后打开主电源开关，并关闭接口，固定上盖板。
3.2.2 故障原因分析
UPS无法正常供电，检查发现大气透射仪LT31主 CPU LTC211故障，需更换LTC211模块。
4 结束语
这两起自动气象观测系统传感器故障原因较为罕见，排故方法也较为复杂，要求机务员对设备的板件及其安装方法都牢记于心，才能在第一时间恢复设备的正常使用。所以提醒大家在进行排故时，要根据实际情况逐步分析，按照故障提示逐步排查，这样才能有的放矢，最大可能减少排故时间，避免走弯路。另一方面，要加强设备的巡视力度，及时发现问题及时处理。随着维护经验的不断积累，对各类设备的保障技术会更加日益成熟，可以最大限度的减少故障的发生，保障设备的安全运行。
参考文献：
[1] 2016年AWOS教材培训教材.
作者简介：
周正（1994-），女，助理工程师，设备维护维修.
