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飞机雷击故障分析过程及整改措施

来源:学术堂 作者:原来是喵
发布于:2016-10-24 共2221字
  本文从某台站遭受雷击故障检修出发,探讨对防雷系统的改进措施,避免类似情况的发生。大家在相关论文写作时,可以参考这篇题目为“飞机雷击故障分析过程及整改措施”的航天工程论文
飞机雷击故障分析过程及整改措施  

  原标题:某全向信标雷击故障分析及其防雷系统改进
  
  摘要:虽然在安装之初都配备了防雷系统,地处雷雨多发地区的全向信标台站,每年的雷雨季节遭受雷击的概率依然很大,给设备保障部门带来很大的压力。文章从某台站遭受雷击故障检修出发,探讨对防雷系统的改进措施,避免类似情况的发生。
  
  关键词:DVOR全向信标;雷击;改进措施
  
  引言
  
  我国民航无论是在空管系统或还是在地方机场,无论是在终端区还是在航路上,多普勒全向信标(DVOR)的利用越来越多。配合测距仪(DME)提供航路及终端区引导。地处雷暴多发地区的设备经常遭到雷击,造成设备故障。作者在对某全向信标故障排查过程和防雷系统改进和全国同行做个探讨,希望能对大家有所帮助,共同提高设备保障能力和对雷击故障的快速检修,并其做到前车之鉴的作用,减少雷击发生的概率。
  
  1故障现象
  
  该全向信标台站处于华东某大型机场内,设备是由THALES公司生产的DVOR4000型。2015年4月5日22:20分,值班员发现全向信标遥控器告警,尝试利用遥控电脑连接设备,发现无法与发射机正常连接。由于当时机场雷雨非常强烈,初步判断设备遭受雷击所致。抢修人员到台后检查发现,全向信标双机故障关机,主要监控参数都处于告警状态,设备无法正常开启。
  
  2分析过程及整改措施
  
  2.1初步判断故障位置
  
  将设备放置监控器旁路状态开机,检查发现设备双发射机都存在同样的故障现象,判断应是公用部分遭受雷击所致。全向信标公用部分主要包括ASU机柜,发射天线阵及电缆,监控回路及电缆,电源系统及控制系统。设备在监控旁路状态下可以开启,可以转换机,说明各电源模块供电正常,控制系统工作正常。由于ASU机柜和天线系统属于发射部分,监控天线及电缆属于检测部分。为了进一步判断故障位置,我们将外场测试仪接至监控天线进入机柜前的最后一个端口,如果外场测试仪显示参数正常,说明设备的发射部分正常,故障在监控器上。如果显示参数不正常,则故障点应在前端。实际检查中,在监控信号最后进入机柜前,利用外场测试仪检测到的参数依然是告警状态。
  
  由于监控回路中包括监控天线和电缆以及衰减器和防雷模块及功率分配器,逐级向前检查。直至在衰减器前端,外场测试仪检测到正常的全向信标监控参数,说明该衰减器损坏,导致监控信号无法送达监控器,进而造成监控器无法检测到正常的参数,以致设备双机告警关机。更换衰减器,重新开机检查,设备主要参数回复正常,可以开机。监控回路检修示意如图1.
  
  监控回路检修示意图
  
  2.2 BIAT参数预警
  
  设备开机后,主要参数正常。但设备依然存在其他预警现象。检查发现监控显示设备ASU BIAT参数不正常,从而形成预警。在设备控制软件中,打开对应预警数据窗口,在ASU各电压检测数据中发现预警。首先怀疑在ASU机柜中存在故障,在ASU机柜中,随意选取几个电压测试点,利用万用表实际测量发现,各点电压值均正常。而在监控器显示中则混乱不堪。即说明ASU机柜送出到监控器的数据是正常的。由于ASU机柜和发射机机柜通信中利用的是A-SU-INT板件,再将数据送到监控器,已经证明监控器是正常的。所以更换ASU-INT板件,预警现象消除。该板件在日后的维修中,更换了部分元器件后修复。
  
  2.3发射机数据无法读写
  
  设备至此主要功能恢复,但在检修完成后的稳定观察期,对设备的几次转换机操作中,容易造成发射数据丢失,或者无法通过监控软件调取和上传理应保存在MSG-S中的数据。两部发射机均存在此现象。怀疑强大的感应雷电信号造成两块MSG-S不稳定,更换后正常。至此,设备全部恢复正常。
  
  2.4原因分析
  
  由于故障发生时,该机场区域内雷电活动非常强烈,正常的雷电经避雷针和引下线入地。某些直击到地面的雷电信号,通过监控电缆窜入监控回路,将衰减器击毁,监控信号无法送达监控器处理,造成双机无法开启的故障现象。由于该全向信标的监控电缆在进入机房后,在安装时把电缆从发射机机柜内部,由下至上连接到监控器MSP,在由下至上的过程中,正好经过两块MSG-S和ASU-INT的背后,距离非常近,雷电信号在经过时通过感应损坏了这三块板件,从而造成BIAT参数预警和发射机数据无法读写的现象。ASU-INT及MSG -S损坏分析如图2.(注:DVOR4000 VHF OMNIDI-RECTIONAL RADIO RANGE TECHNICAL MANUAL PART 2)
  
  ASU-INT及MSG-S损坏分析示意图
  
  2.5改进措施
  
  针对此次雷击的教训,我们对该设备的防雷系统进行如下改进:
  
  第一,为防止雷电经监控电缆窜入室内,损坏监控板件,同时防止雷电信号对监控天线的破坏,对监控电缆两端均进行了外皮接地改造。
  
  第二,将监控电缆室内部分从机柜中移出,经机柜外送到发射机机柜顶端,再经衰减器和防雷模块接到监控器上。此模块属于设备自带,监控电缆进入室内时有第一级防雷,由防雷公司安装于地板下。
  
  第三,经防雷公司检测后,对此次雷击后部分不稳定的SPD进行更换。以确保防雷系统的有效性。
  
  3结束语
  
  在此次雷击故障检修中,由于设备损坏部件较多,总计有一个衰减器,一块ASU-INT,两块MSG-S遭到雷击,从而给设备恢复造成一定难度。通过这个案例我们发现,虽然各类导航设备都配备了防雷系统,但并不代表就万无一失了。应通过日常检查和其他设备雷击案例分析,持续检查发现防雷系统中的薄弱环节,不断改进,减少雷击灾害的发生。
  
  参考文献:
  [1]倪育德,包毅。多普勒全向信标[D].天津:中国民航大学,2005.
  [2]THALES ATM DVOR4000 VHF OMNIDIRECTIONAL RADIORANGE TECHNICAL MANUAL
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