机场助航灯光信息管理系统及故障预警机制研究

发布时间：2021-02-08

　　摘要：机场助航灯光系统是重要的视觉助航系统，在飞机的飞行和着陆过程中起重要作用，并直接影响飞机的正常起降安全。本文研究了助航灯光信息管理系统，并探讨了故障预警机制，并给出相关解决措施。

　　关键词：机场助航灯光;信息管理系统;故障预警机制

　　随着机场航班次数的增加，各设备例如助航灯使用的频率大大增加，经常不停歇使用，造成故障的可能性相对较高。由于机场面积大，设备范围广，人工检查会消耗大量的人力资源。此外，在系统出现故障时进行故障排除以及及时可靠的维护也很重要。如果灯光系统不起作用，机场在夜间和雾天的飞机使用将面临瘫痪。因此，检查维护部门必须快速，准确地维护助航灯光系统。机场助航灯光维护系统对于维护机场的航班秩序并确保整个机场的正常运行非常有用。

　　1助航灯光信息管理系统概要

　　1.1助航灯光系统分析

　　机场助航照明系统在机场中分布广泛，在每个助航辅助灯与隔离变压器之间安装照明位置信息获取模块，该模块实时检测每个助航辅助灯的运行状态，以获取实时数据。为分析处理计算助航灯的照度和故障类型，并将其传输到由另一台单片机控制的载波通信设备，该通信设备通过载波通信将助航灯的故障信息传输到主电源电路。定位系统控制单元安装在调光器的主电路电缆上，对来自照明位置信息获取模块的信号反馈进行解码和处理，将处理后的信息传输至照明站的控制室模块并显示在观察屏幕上。实时显示机场助航灯的运行状态和故障信息，可以快速准确地识别助航照明系统的故障。在该通信单元中，助航灯故障定位系统的总体设计主要由助航光缺陷检测单元和传感器两部分组成，并且载波通信单元由通信处理器和地址编码单元组成。完整的系统包括误差检测设备，运营商通信设备，地址编码设备，电力线接口设备等。

　　1.2故障信息定位

　　助航灯照明等故障需要准确的信息定位，好的信息处理系统可以自动检测，并准确找到故障助航的坐标并将其显示在控制室中。隔离变压器与照明灯之间安装有参数信息控制的故障检测装置，用于实时采集现场助航辅助灯的工作状态，分析光照强度和故障情况，并采集传输灯位置与故障信号信息模块。灯位置信息收集模块基于接收到的控制室模块，该指令信号通过FSK载波通信传输到主路和次路照明站的控制室，以完成相应故障信息的收集和上传。由控制室模块处理后，将显示相关参数，参数包括故障助航指示器的地址和故障类型。

　　故障位置识别过程包括：塔式计算机直接将命令发送到照明站管理计算机，并且照明站管理计算机发出照明和检查命令。照明站工作人员在收到来自计算机的指令后操作照明站，调整命令并且该命令被发送到相应的主控制单元，试着开启灯观察其动作和照明强度;随后定位系统的主控制单元从照明站管理计算机接收到指令后，将照度设定指令发送至指定的调光器，调光器设置照明等级;在回路稳定之后，灯位置检测单元使用电力线载波以时分方式将灯的状态检测并且将检测结果发送到定位系统的主控制单元;定位系统的主控制单元将接收到的信息发送到照明站管理计算机，并且照明站管理计算机处理，显示和存储数据。

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　　2助航灯故障预警机制

　　传统的助航灯操作与维护方法存在耗时费力，无法及时发现问题，事后只能紧急处理，无法预警等问题。现故障预警机制是率先在助航辅助设备出现异常时发出警报，使运维人员能够及时做出反应的方法。同时，该系统使用大数据挖掘和分析技术来提前警告助航设备可能出现的故障，并减少助航设备发生故障的可能性。参与助航支持管理系统主要在助航支持设备中添加了实时监视设备，以监视温度，振动和工作电流三个物理量维度。其中，随时间变化的温度变量组合考虑，为助航等设备故障的基础参数。振动监测值用于诊断助航设备是否损坏或安装零件是否松动。工作电流监测值用于诊断助航设备是否断开或短路。当一方面计数超过振动限制次数时，系统将自动发出有关异常振动的警告，相关人员将使用此警告信息来点对点地解决助航照明设备中可能出现的裂缝或松动的部件。为了防止在飞机起飞和降落期间由于强烈震动而导致振动监测设备频繁出现误报，在系统运行期间，系统管理人员必须防止系统根据匹配的错误警告和现场诊断反馈的程度报告达到标准的可能性。通过人为地调整累积故障预警比例因子，可以降低系统中发生假预警的可能性。飞机起飞和着陆时会立即发出强烈振动而超频率警告，持续时间更长。因此，通过合理地调整比例因子，可以在满足一定的误警报率的条件下预先确定是否是助航辅助等故障警报。该方法计算简单，便于提高系统的响应时间。系统管理人员必须根据设备的工作时间，工作环境温度，维护记录和其他信息，建立合理的短路和开路比例因子。

　　3有效解决机场助航灯光系统故障的措施

　　机场面积很大，助航设备暴露了在地表很长时间，由于风雨和烈日等外部因素的影响，在使用过程中很容易发生故障。助航灯如果在一定时间内失效，则会对飞机的停靠，起降造成很大的安全风险。有关部门应使用科学的监控系统对助航照明系统的运行情况进行日常检查，及时发现故障，采取积极应对措施，减少安全隐患。

　　3.1使用LED灯替换现有的发光灯

　　首先，对于助航照明系统，需要更换耐久性好且亮度高的灯泡类型。随着科学技术的不断发展，LED照明具有功耗低，亮度高，寿命长，耐用质量好等传统灯泡无法达到的优点。尽管其价格略高于传统灯泡，但它具有出色的强大功能来应对外部因素的影响，低能耗高亮度的优势尤为突出。其次，有必要记录灯泡常规使用时间并定期更换灯泡，以明显减少灯泡故障的频率，从而减少机场助航照明系统的故障频率。

　　3.2将灯泡区域组号并使用科学的监视和定位系统

　　相关的维护人员无法在短时间内到达照明故障位置，并且无法快速锁定故障原因，因此可以将灯泡划分区域和组号，并且可以使用科学的监视和定位系统。观察和处理助航灯工作状态。其次，检查员可以配备可以在机场驾驶的小型车辆，并随时推进式逐一排查与维护。

　　3.3组建高素质的专业队伍

　　为了及时解决助航照明故障的问题，需要高度专业化的人员队伍，因此，在招募人员时，机场必须根据实事求是的原则选拔人才。员工的日常维护与检修是对人民生命财产的负责。机场助航照明系统在整个机场的运营中起着非常重要的作用，有关部门应重视维修的仔细程度，积极寻求科学解决方案，维持机场良好地运行。

　　4评价结论

　　机场助航照明系统可以促进航站系统的良好运行，实现飞机正常的起降与停靠。为了有效降低助航灯光系统的故障率，机场旨在加深对系统管理重要性的理解，并建立和完善相关的管理系统，监督系统和问责制，以有效约束员工工作行为。关于设备因素对照明系统的影响，机场必须制定目标解决方案，真正发挥助航照明系统的作用。——论文作者：张浩