自动气象观测系统TS16电源故障检修案例分析

叶新兴

【摘要】自动气象观测系统（AutomaticWeatherObservingSystem）简称AWOS，是民航空管系统在用一个较为重要的系统，是一个测量跑道视程、常规气象要素、云和天气现象等传感器以及相应的监控和远程显示的集成自动化系统。TS16是该系统当中非常重要的节点，采集数据后传送到CDUA、CDUB进行数据处理，再把数据分发到各个工作站，集成一个显示界面Weather view提供给管制员、观测员以及预报员使用。

【关键词】自动气象观测系统；气象要素；TS16

一、引言

目前，三亚在用的系统型号为Avimet，产自芬兰维萨拉公司，于2014年1月1日启用，运行时间将近4年。

二、TS16电源故障影响

根據民航局空管局下发的《民航空管自动气象观测系统运行维护维修规定》第二章安全运行规定要求，民航空管系统气象服务机构应保持自动气象观测系统24小时不间断运行，工作质量应当符合《民航空管系统气象工作质量管理办法》的要求。同时在空管局下发的《空管系统不安全事件标准》要求，因自动气象观测系统故障，不能提供正确的跑道视程，造成在相应天气标准下无法实施Ⅱ类、I类运行，达到3小时（含）以上，定性为严重差错；达到2小时（含）以上且不足3小时，定性为一般差错。

端口服务器TS16作为自动气象观测系统传输数据的一个重要节点，一旦故障，整个系统将传输中断，造成实时气象数据的丢失、AWOS数据汇交中断，影响观测员的整点发报，不能提供给管制员实时的风向风速、修正海压等气象要素，影响管制以及气象的现场工作，对航空实际运行造成较大影响。

三、电源元器件解析

（1）电容：该块电源输入端使用为MKP电容（.22k275V），起到滤波作用，电源电路中常使用的电容有：陶瓷电容（色环陶瓷）、瓷片电容、MKP电容（安规）、铝电解电容、贴片电容、钽电容等等，铝电解电容电容有正负极，电容的作用一般分为滤波、旁路、储能、去耦，单位：uF、pF、F等。

（2）IC芯片：UC3842，作为开关电源的“心脏”，具有多种作用，能够提供驱动信号，亦用于脉宽调制的PWM，具有稳压输出，保持电压稳定的特性。1脚：增益补偿，外接电容电阻改善增益；2脚：反馈电压，与2.5V基准电压比较，控制脉冲宽度；3脚：电流检测；4脚：脉冲频率端，由外接电阻电容决定；5脚：公共地；6脚：驱动输出，输出脉冲信号控制信号；7脚：VCC供电，16V；8脚：5V基准电压输出端。

（3）MOS管：K4111（10A600V），具有放大信号、开关、稳压等作用，该块电源中该MOS管起到开关的作用。

（4）变压器：通过初级侧、次级侧线圈匝数的不同，将电压变换成理想电压输出，具有电压变换、绝缘隔离、功率传输等作用。当MOS管K4111导通时，变压器把电能转换为磁场能存储起来，截止时释放出来，维持一个稳定的输出电压。

四、故障排查

详细检测流程如下。

（1）保险丝：经检测，未烧断；（2）安规电容：外表良好，无短路、漏液，阻值0.97M欧；（3）差模电感：火线零线上两脚都导通；（4）整流桥：四个二极管压降0.547V左右，无击穿；（5）热敏电阻：阻值8.8欧；（6）电解电容：未短路，无漏液，压降0.472V；（7）测试启动电阻R3、R4阻值与实际相符；（8）测试启动电容，未发现击穿、漏液；（9）测试MOS管，万用表测漏极-源极0.47，栅极-源极无穷大，说明mos管正常；（10）通电情况下，测量芯片2脚反馈端电压1.04V，7脚Vcc16.71V，8脚基准电压输出端5.04V；（11）测试3个输出端的电解电容，二极管档0.452V、0.457V、0.197V，通电情况下，两端电压均为3.91V；（12）测试TL431，二极管档，R至K0.701，反测无穷大；A至K0.594，反测无穷大；（13）测量LC817，二极管正负极电阻值无穷大，反测1.228M欧；（14）测量变压器初级侧第一绕组导通，阻值0.8、辅助绕组导通，阻值0.2，测量次级侧绕组，测量电压为3.91V，确认是变压器故障。

该变压器为国产变压器，无法找到同类型的变压器器件更换。因此重新购入三块台湾明纬12V电源，已更换电源正常使用，直流输出12.19V。

五、几点建议

（1）TS16供电改成双电源供电；（2）自观系统数据传输采用无线传输作为应急；（3）自观系统各设备分别采用光纤收发器传输数据（4）去电子市场购买一些电容、电阻、二极管、电感、保险丝等，价格便宜，一旦确认有设备板块元器件故障，进行更换；（5）科室能够拥有电烙铁、镊子、吸枪、万用表、RLC测量器、示波器等等工具，能够更直接检测出元器件的问题。

六、结语

做好设备维护的同时，更需要细心，责任心以及严谨的作风。要做到“望、闻、问、切”，多观察，观察设备的外表与状态，往往设备故障问题出现时能够第一时间发现；多留意，设备故障时，通过嗅觉留意是否有元器件或模块烧焦的味道；多检查，不放过每一个细节、每一个元器件；多测量，更能论证一个元器件的好坏，更能直观地体现故障点。要想做好设备维护，需要我们保持一颗平常心，严谨认真，一丝不苟，持之以恒，使民航气象重要设备持续稳定高效地运行。

参考文献

[1]邢西淳，毛娟.FHD-1数字化地磁观测系统常见故障维修及电源改进[J].地震地磁观测与研究，2008（6）.

[2]程思勇，伍亚光.地面气象观测设备信息系统设计与开发[J].电脑编程技巧与维护，2017（17）.