气象自动观测系统RVR数据丢失故障浅析

□ 民航桂林空管站 关 放/文

2019年3月，桂林两江机场跑道01（南）端反复出现RVR值丢失，背景光值丢失的现象。本文对这次故障的整个排查过程进行分析，望对同行能有所帮助，有不妥之处，烦请批评指正。

故障现象

3月11日：跑道01端出现RVR值丢失，背景光值丢失的现象，期间MCU111的05号端口（对端为RWY01端LT31）CD灯忽亮忽灭，将MCU111和光端机线路紧固后恢复。

3月12日：跑道01端出现RVR值丢失，且背景光值变化幅度较大，内场更换LT31通信模块DMX501后正常。

3月13日：跑道01端出现RVR值丢失，背景光值丢失的现象，紧固MCU111和光端机线路后恢复正常。

3月21日：跑道01端出现RVR值丢失，背景光值丢失的现象。对此次故障进行了如下操作：（1）在航管楼机房内将在用的通信模块DMX501更换为新的通信模块DXL421后，仍无法收到数据。（2）进内场打开LT31接口单元后，发现FSP102指示灯不亮，于是更换新FSP102，此时航管楼机房仍无法收到数据，但连接维护端检查Mes1数据正常。因近几日桂林地区雷雨较多，不排除新更换的通信模块DMX501被雷击坏，于是再次更换新的通信模块DMX501，但更换后仍然未恢复数据传输。（3）最后返回航管楼机房内检查，发现新换的通信模块DXL421存在接触不良的问题，再次更换新的通信模块DMX501后恢复正常。

3月28日：跑道01端出现RVR值和背景光值间歇性丢失的现象，初步怀疑为飞虫干扰，于是进内场进行驱赶，之后恢复。但综合前几日的情况，考虑线路或者设备仍然存在一定的问题。

3月29日：跑道01端再次出现RVR值丢失，背景光值丢失的情况，于是就此展开故障排查。

故障排查

三月份接连几次出现跑道01端的RVR值和背景光值数据丢失，经过一些简单的修复后恢复，但几日后再次出现数据丢失的情况，并且在前几次数据丢失的时候，在航管楼机房内进行了MCU111后接口和光端机接口线路的紧固，之后又更换MCU111上新的通信模块、内场设备端的通信模块和一些相关模块，但并没有彻底排除故障，其后仍然反复出现相同问题。

总结故障现象，发现同为跑道01端的其他设备如云、自动站、雨量这些设备在这段时间内都运行正常，并没有出现数据中断的现象。结合实际的线路连接，首先考虑将故障点考虑为LT31设备端到自动站，自动站到南下滑台机房这两段传输线路上，于是以此为突破口展开排查。

进内场后，首先通过维护口连接LT31检查设备状态为正常，于是就排除了LT31设备自身故障的可能性。由于考虑到线路排查需要一定时间，此时为了尽快恢复RVR设备的正常运行，想到还有备用的电缆可以使用，但由于已经很久没有使用，不能确定是否正常，于是在航管楼机房一端将室内的电缆短接后，再在内场用万用表蜂鸣档进行简单的线路通断情况检查，确定正常后用电缆代替光纤连接LT31的输出口，但正常几小时后再次出现RVR值和背景光值数据丢失的情况。

先从最简单的故障可能点开始排查。由于通信模块在之前出现数据丢失现象时已经更换，故暂不考虑通信模块再次故障的可能性。由于桂林机场跑道01端所有设备都是各自通过电缆连接至自动站内的光端机后，再通过同一条光纤传输至南下滑台内光端机，然后在一起传输到航管楼机房内（如图1所示）。结合之前RVR值和背景光值出现丢失的时间段内其他设备并没有出现同样的情况，证明其他线路的电缆线正常，并且当时天气晴好，于是尝试换线检查，将原本光端机上用于连接云高仪的一对电缆线连接至LT31上进行观察，但是在正常一段时间后再一次出现RVR值和背景光值丢失的情况。由此可推断，LT31至自动站光端机这一段电缆上并没有问题，问题应该是出在其自身的通信传输上。

图1：桂林01端跑道设备至室内线路

这时候已经可以确定此次故障原因为通信线路通信质量的问题，因为所有测试检查的线路均是先正常一段时间后再丢失，并不是一开始就完全无法连接，而且主要问题应该是在LT31设备至自动站光端机器之间的电缆部分。首先对电缆部分进行检查，测量电缆线路电阻值是否符合要求，检查过程中发现连接在LT31上的避雷器电阻过大，考虑可能由于雷雨天气的影响已经损坏，于是更换一个新的避雷器，更换后发现数据恢复正常，等待观察。在等待期间，为确保线路没有其他的问题，又利用通信模块DXL421进行检查后续部分线路，在LT31的接口单元上面将modem线直接接到DXL421，然后再用笔记本接DXL421的232 口，从设备端开始到下滑台再到航管楼机房，一个节点一个节点的检查从设备解调出来的数据是否正常，以此来判断线路状况。

故障分析

之前出现数据丢失故障时，就尝试了最简单的方法，紧固接线处，更换航管楼机房内MCU111的通信模块DMX501，操作后的确有恢复正常一段时间，但又重复出现数据丢失，所以估计故障点不在航管楼机房端。

3月29日故障后进内场接维护口检查，无异常。此时可确定为通信线路传输问题，但综合考虑到数据并不是一直丢失，并且跑道01端使用同一根光纤的其他设备并没有出现数据丢失情况，所以最终将故障定位为线路传输通信质量问题，同时主要问题是在LT31设备端到自动站光端机之间的电缆部分。

在检查电缆部分的过程中发现防雷器的电阻过大，很有可能就是因为电阻过大导致了传输线路质量下降，更换新的防雷器后恢复正常，但仍需等待观察一段时间。与此同时，为了确保01头设备至航管楼机房之间的线路正常，在没有光纤测试仪的情况下，一个一个节点使用DXL421直接连接笔记本232口上对设备输出进行解调，检查数据是否正常（DXL421和笔记本代替MCU111和服务器的功能）。使用这种方法能从另一个方向大致判断出这一段传输线路传输质量，于是在观察期间使用这个方法以各个光端机为节点检查光纤的传输，并没有存在问题，而且这期间航管楼机房内数据一直正常，此时故障恢复。最后，分析电缆无法正常使用的原因，考虑是因为线路老化，电阻过大，造成通信质量不佳，同时因为机场的线路进行过改造，强电供电会干扰到传输电缆，也会造成数据传输不稳定，通信质量不高，所以会在正常一段时间后再次丢失。

值得注意的是，DXL421工作时需要一个12 V的直流供电，长时间使用就需要在LT31接口单元内找一个合适的供电输出，而在用笔记本短时间使用时则可以用U S B进行供电，在DXL421上部有四个拨码开关用于设置传输参数：主叫或应答；1200波特或300波特；9600波特速度缓冲区开或关；2线或4线（默认设置为：应答；300波特；9600波特缓冲区开；2线）。LT31在这个情况下使用DXL421时需要进行设置上的改动，Menu菜单中（A）Configuration选项，然后（H）Port选项中将module改成data，然后推出到Menu菜单确认dataport的参数是1200，8，N，1，RS 232。

总结：

总结此次故障，特点是反复出现数据丢失短暂恢复后又再次丢失的情况，但同位置的其他设备正常。故第一反应可以大致判断为LT31的通信线路存在问题，但不能在一开始就直接排除设备故障的可能性，排查思路是从机房到设备，最后是线路。首先检查航管楼机房的通信模块是否正常，MCU111后接口和光端机等接口位置是否有松动，然后是外场设备是否正常，设备端通信模块是否正常，最后才是整个传输线路上各个节点的故障排查。

当设备出现故障时，首先需要对故障原因进行分析，推测可能的故障原因，在排查过程中对获得的信息不断进行总结，有步骤，有条理的对故障点一步一步的排查。本文描述了整个故障的排查过程以及其中的一些思路，简单介绍了使用DXL421和笔记本电脑代替MCU111和服务器解析数据，进行线路通信质量的检查。