嚴鵬浩

呂梁機場有限責任公司 山西 呂梁 033102

一、氣象自動觀測系統概述

現階段,氣象自動觀測系統能夠實現的主要功能有探測空氣能見度、探測風速風向、預測大氣濕度、判斷大氣氣壓、預測溫度、探測云高等。CL31(即激光云高儀)是氣象自動觀測系統中不可或缺的重要組成部分,對于探測云高、獲取垂直能見度數據具有重要的使用價值。激光云高儀傳感器實現探測功能的關鍵結構即為CLT311 發(fā)射機。

CL31測量單元主要由CLH311內部加熱器、CLE311云高儀引擎主板、CLW311 窗口、CLR311接收機、CLO311光學部件、CLM311激光檢測屏、備用電池、外圍機殼、CLT311發(fā)射機以及CLP交流電源[1]。氣象自動觀測系統的CL31的工作原理為：首先,CL31激光云高儀在運行過程中會通過發(fā)射機向天空發(fā)射級別為100ns的高速光脈沖;其次,對大氣中微粒產生的后射散光自動觀測系統會利用接收機進行監(jiān)測;最后,通過接收機監(jiān)測獲取到的數據確定反射云層的具體高度。由此可見,CL31發(fā)射機在運行過程中發(fā)生故障,將會在極大程度上影響云高以及垂直能見度數據的采集工作,嚴重降低監(jiān)測數據的可靠性。

二、氣象自動觀測系統CL31發(fā)射機故障分析及排查

(一)CL31發(fā)射機故障現象。在氣象自動觀測系統運行過程中,系統管理工作人員發(fā)現CL31 窗口會不定時、無規(guī)律地發(fā)出污染告警,在執(zhí)行清潔操作后污染告警自動消失。在后續(xù)的工作中,工作人員在EVENT MONITOR 界面中首次發(fā)現CL31的發(fā)射機報警,告警信息對話框顯示為“TRANSMITTER EXPIRES”,即氣象自動觀測系統提示發(fā)射機不在有效期范圍之內,與此同時CL31監(jiān)控傳感器的警示燈由綠色轉變?yōu)榧t色[2]。

(二)CL31發(fā)射機故障分析及校準。在發(fā)現CL31故障后,相關工作人員首先對設備的管理狀態(tài)進行了分析,發(fā)現該套CL31設備安裝并投入使用時間總和不足一年,且在系統發(fā)出故障警示的期間,設備監(jiān)測獲取的氣象數據并未出現錯誤。因此,工作人員初步判斷設備故障告警發(fā)出的原因為：CL31窗口污染嚴重,發(fā)射機根據污染的程度對發(fā)射功率進行了自動調節(jié),雖然確保了采集數據準確性,但依舊觸發(fā)了發(fā)射機故障告警。在進行窗口清潔并運行一段時間后,系統告警并未解除,工作人員進一步判斷故障告警發(fā)出的原因可能是窗口污染檢測點在風沙較大、污染嚴重的情況下發(fā)生漂移,進而觸發(fā)了系統發(fā)射機告警。在此情況下,工作人員進一步對CL31窗口污染檢測進行校準,但校準執(zhí)行后系統告警信息仍未消除,此時考慮系統發(fā)出告警的原因可能是發(fā)射機出現故障。

設備管理工作人員在對發(fā)射機進行故障檢測排查時,首先通過維護終端建立與CL31的通訊,并輸入status命令。指令輸入后系統狀態(tài)碼顯示0W///////////////000020008080,即雖然Transmitter的狀態(tài)為OK,但系統仍存在一個發(fā)射機有效期滿告警[3]。接著輸入get failure status命令,指令輸入后Transmitter 狀態(tài)顯示為Expire WARN,系統狀態(tài)為WARNING。工作人員繼續(xù)鍵輸入get failure dig指令,系統信息顯示為Laser Power Fail,即氣象自動觀測系統發(fā)射機發(fā)射功率存在問題。經過上述一系列檢測操作最終確定,此次CL31故障告警發(fā)出的原因為發(fā)射機發(fā)射功率異常。在此基礎上,工作人員鍵入get params factory命令,獲取標準發(fā)射功率為409;鍵入get sensors命令,獲取當前發(fā)射機發(fā)射功率為286。由此可見,當前CL31發(fā)射機的實際運行功率極大程度上低于CL31標準發(fā)射功率,發(fā)射機出現故障[4]。

(三)CL31發(fā)射機故障排查及發(fā)射機更換。為要全面排查氣象自動觀測系統CL31發(fā)射機故障,維護系統運行的穩(wěn)定性及氣象數據獲取的可靠性,系統及設備維護工作人員對故障發(fā)射機進行了更換處理。具體步驟如下：第一步,操控系統打開測量單元門,檢測CLE311云高儀引擎主板上的指示燈,指示燈處于熄滅狀態(tài)則發(fā)射機出現故障;第二步,關掉系統中CL31所有設備的電源開關并按照安全操作順序斷開CT3839 電源線纜和發(fā)射機帶狀線纜[5];第三步,使用2.5mm 內六角扳手操作發(fā)射機上方黑色圓環(huán)向右旋轉,取出故障發(fā)射機;第四步,更換發(fā)射機,確保貼有標簽的一面朝向測量單元門并旋緊黑色圓環(huán);第五步,按照安全操作順序連接帶狀線纜和電源線纜并依次打開電源開關,確保診斷LED 燈全部點亮;第六步,對更換發(fā)射機的CL31 重新進行校準,查看傳感器運行狀態(tài),確保系統無其他故障告警信息。

結束語

在后續(xù)的氣象觀測工作中,相關工作人員在面對設備故障時應沉著冷靜、條理清晰地進行故障分析及排查。首先,應對設備運行狀態(tài)信息解讀,判斷故障位置;其次,應進一步根據故障現象分析并探究故障原因;最后,采取科學有效的措施開高效的故障排查工作,維護系統運行的穩(wěn)定性與可靠性。