机场助航灯光巡检监控系统汕头大学工学院

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1、1机场助航灯光及其巡检监控系统简介机场助航灯光系统是保障飞机在夜间、低能见度或者其它复杂天气条件下，在航空港进行正常的起飞、着陆、滑行的必要目视助航设备。助航灯光系统的工作状况、可靠性、应急性与飞机的安全紧密相关。为使飞行员有明晰的视觉效果和区别于其他灯光，助航灯光系统设置了不同的回路，由不同的回路对不同种类作不同功能使用的助航灯进行控制。助航灯光的控制主要由塔台和灯光站完成。从控制对象上来说，每一个回路分别由供电系统、恒流调光器、升压变压器、隔离变压器、助航灯具及电缆组成，如图1所示。一般情况下，由于机场助航灯数目多，跑道长，机场在跑道两端附近分别各设有一个灯光站，位于主降端附近的称

2、为主灯光站，位于次降端附近的称为次灯光站。不同回路的助航灯，通过设在灯光站控制该回路的一个调光器来控制它们的开关灯和调光等级。针对不同气候条件下不同的能见度范围，助航灯的调光等级设置了5个等级。图1助航灯光结构图63鉴于机场助航灯光对于飞机起降安全的重要性，民航总局机场司下发的工作手册规定：灯光工作人员每天都要对所有灯泡巡检一次，更换烧坏和发暗的灯泡。助航灯光巡检监控系统的产生，就是用于对整个机场所有助航灯进行状态检测及监控的。助航灯光巡检监控系统由电脑主机及与灯位等量的故障定位器，及通讯环路组成。系统的基本工作原理是，由安装于隔离变压器和灯具之间的故障定位器，实时检测隔离变压器和灯具

3、的有关数据，将数据进行处理后，通过通讯环路传输，由监控系统的电脑主机接收显示，告知灯位的正常、老化、断芯及封装隔离变压器的铁桶进水等状态信息。1国内外监控系统现状63近年来，国内在助航灯光巡检监控系统的研究上有一定的进展。太原的无宿机场、武汉的天河机场、福建的武夷山机场、西安的咸阳机场等，先后与国内的一些研究所联合研制助航灯光计算机监控和巡检系统。并且在监控方面取得一定的成就，推动我国助航灯光管理的现代化发展，但是在故障巡检方面却没能研制出能实际应用的成熟系统，在机场大规模使用时效果并不理想，有待于进一步改进。因此国内规模较大的机场都使用国外的助航灯光巡检系统。同时，国内的监控系统价格

4、也偏高，一个中型机场，要实现助航灯光巡检监控两种功能，需投资约几百万，这对于目前大多数并不景气的民航机场来讲是无法承受的。此外，有不少从事机场灯光工作的技术人员，针对工作上遇到的一些问题与困难，做了一些技术革新和QC课题，使问题简单化（或部分解决），并使一些隐蔽的故障能及时有效地发现，这些技术上的创新，对于助航灯光系统的可靠运行，对于设备的维护都起到一定的辅助作用。随着经济的发展，一些大的新建机场引进了国外的助航灯光监控和灯泡断芯监测系统。其中南京禄口机场引进了英国的助航灯光监控系统；上海的浦东机场、杭州的萧山机场先后引进了瑞典的助航灯光监控与灯泡断芯监测系统。但是这些系统的故障检测都

5、只是完成灯泡的断芯检测，功能单一，不能满足我国机场的实际需要。63国外的产品虽然能完成一定的功能，但价格高。据说上海浦东机场购买了瑞典的助航灯光监控系统的断芯检测，每盏灯折合人民币约3000元。由于财力有限，灯泡的断芯检测只安装了少数灯位，占整个机场灯光的20％左右，余下约4000多盏灯还是靠人工开车巡检。而整个系统建立起来，断芯检测只是系统的一小部分。这样昂贵的价格，对一般的机场来讲是不现实的。售后服务也是进口产品的另外一个问题。从国外引进的系统，技术方面的资料很少，厂家一般不提供，这使得引进以后，用户对系统的掌握比较肤浅，给修护带来了麻烦。遇到稍为复杂一点的问题，只能送厂家或请其公

6、司人员来修理，修理、差旅、备件等费用也相当高，给机场带来沉重负担。而且后续的软件升级，版本更新等会带来更多的问题。目前，国外很多机场都另外铺设光纤，用于监控系统检测数据的通讯。这种模式既有高速、可靠，又没有电磁污染，并能从根本上解决巡检系统的难点，能实现更多的检测功能，是非常不错的方案。国外一般机场在建设时，都有铺设布线管，不用进行大规模施工就能进行光纤铺设。但是这种方案在国内有相当的难度，国内机场除了近几年新建外，一般都没有预埋布线管道，有些机场将供电电缆直接布在跑道的水泥里。因此，对处于运行中的机场进行如此大规模的施工并不现实，而且影响机场的正常运行。633系统设计难点3.1现有系

7、统存在的问题目前国内外现有的助航灯检测系统，其检测数据的传送，都是采取调制耦合的方案，其主要思路是利用主电缆通讯。在隔离变压器与灯泡之间安装检测电路，检测灯位信息，然后将检测数据通过隔离变压器的次级耦合到主电缆回路上，用载波的方式传到调光器，由控制台接收，然后解调显示。其系统结构原理如图2所示。图2调制耦合方案的系统结构原理图这种方案虽然不用另外构架信道，但却存在许多技术难题。63首先是目前国内各机场所使用的调光器种类众多，其技术参数相差很大。