机场助航灯光信息管理系统及故障预警机制研究

杨锋涛

（宁夏机场有限公司，宁夏回族自治区 银川 750000）

一、机场助航灯光简介

机场助航灯光系统是机场在夜间或能见度较差的天气条件下,保障飞行员进行顺利起飞、降落的重要环节之一。从控制方式上可分为调光回路(跑道边线、跑道中线灯,滑行道边线、滑行道中线灯,进近灯、坡度灯,顺序闪光灯等)和不调光回路(障碍灯,T字灯等)。助航灯光串联回路由恒流调光器、助航灯光电缆、隔离变压器、灯具等组成。

随着我国民航事业的迅速发展,航空器品质不断提高,机场航班量密度增大,夜航时间增长,对供配电及助航灯光系统的要求也随之提高。为确保机场助航灯光系统更安全稳定地运行,借助功能强大的计算机技术,对系统设备进行实时可靠的集中监控,为机场助航灯光系统提供了现代化的管理手段。

二、机场助航灯光系统常见故障类型

（一）调光器故障

机场助航灯光系统中的调光器是灯光系统的重要控制设备，不仅需要负责开关灯光，还要保持灯光回路电流的持续恒定；同时诊断监测灯光系统运行状态情况，若调光器出现故障，会影响整个机场助航灯光系统的正常运行。

（二）助航灯光回路故障

助航灯光回路出现故障是导致机场助航灯光系统无法正常工作的主要原因之一，由于机场助航灯光回路容易受环境因素的影响，出现故障的频率较高且影响较为显著，在针对机场助航灯光系统故障进行分析的过程中，要重视机场助航灯光回路方面的问题。一般机场助航灯光回路的故障类型主要有：开路故障、接地故障、短路故障、绝缘阻值下降类型。

（三）系统供电存在故障

机场助航灯光系统构成部件繁多，容易出现多种故障隐患，较为常见的供电故障主要有以下几种：市电中断；变压器、控制柜跳闸；变压器触头放电；备用供电系统切换存在问题；柴油发电机和市电切换存在问题；柴油发电机自身存在故障。

三、机场助航灯光系统故障产生原因

（一）环境问题造成的系统故障

机场助航灯光系统中的线路、灯具暴露在机场环境当中，经受大量风吹日晒，容易出现设备、线路加速老化的情况，同时机场助航灯光系统容易遭受雷击、雾霾和酸雨等多种恶劣天气考验，在经受大型机械活动、高强度飞行活动过程等都容易影响机场助航灯光系统。

（二）人为问题造成的系统故障

一是机场运行维护人员未严格依照《设施设备三大规程》标准，定期、保质开展维保和检修相关作业，导致设施设备处于“亚健康”状态。二是机场助航灯光系统智能化程度较高，各类机电产品都较为成熟，供电系统和调光设备多处于室内环境，随着硬件制造体系的逐步完善，硬件引发的故障问题很容易解决，而更多的故障是由于人为误操作等造成的系统故障。

（三）设备问题造成的系统故障

机场助航灯光系统设备质量、体系都会影响系统运行，特别是部分存在运营经费问题的机场，其对机场助航灯光系统设备的质量要求较低，由于设备、配件质量差，配件使用要求不严，设备、备件等元件的存储不当，都很容易出现故障问题。

四、助航灯信息管理系统

机场助航灯光是机场的重要保障设施，保证飞机在夜间和复杂气象条件下飞行，飞机的安全直接受灯光系统运行的可靠性影响。据了解我国某机场40km范围内的3.4万套灯具，分布距离约0.1～5m不等，共有约40种左右不同灯具，每种灯具至少20种备件，灯具品牌复杂，类型繁多。由于机场助航灯数量多、分布范围广，巡查全场需要投入的人力、物力巨大，并且纯人工巡查容易造成漏查、误查、统计错误等问题，将直接影响整个机场的安全运行。

助航灯信息管理系统利用物联网技术、大数据技术、人机交互技术将机场助航灯的身份信息、生命体征信息、相干关系人（企业）信息、设备周转信息等一系列数据进行统一管理、集中分析，在极大简化管理流程、降低施工及维护等作业难度的同时，可以提高助航灯运维管理的效率和精准性。

五、助航灯故障预警机制

传统的助航灯光运维管理方法存在耗时耗力、问题发现不及时、故障只能事后处置无法提前预警等痛点。本文提出的故障预警机制，可以在助航灯光设备出现异常时，第一时间发出告警，使运维人员可以及时处理。同时，系统利用大数据挖掘与分析技术，可以对助航灯设备可能发生的故障提前预警，降低助航灯设备发生故障的概率。

助航灯光管理系统在助航灯设备内增加了实时监测设备，该设备主要监测温度、振动和工作电流三个物理量。其中，温度变量与时间变量相结合，作为助航灯光设备故障发生的背景条件。振动监测量用于诊断助航灯光设备是否出现碎裂或安装部件松动等故障，工作电流监测量用于诊断助航灯设备是否出现断路或短路故障。

助航灯光系统管理人员需根据设备的工作时长、工作环境温度、维修保养记录等信息设定合理的短路、断路比例系数，助航灯光管理系统便可准确判定设备的电气类故障，在助航灯设备发生断路或短路故障前，给出故障预警。