1 引言
跑道视程（RVR）是自动气象观测系统（AWOS）中面向众多用户提供的重要跑道气象要素之一。LT31大气透射仪是一套用于测量大气能见度的精密仪器，它通过直接测量光发射机和光接收机之间的大气透射率来计算出MOR值(气象光学能见度)，然后传输至CDU(中央数据单元)，再结合背景光亮度和跑道灯光级数计算出RVR值(跑道视程)，并显示在各个AWOS(自动气象观测系统)终端上，对飞行安全保障和航空气象服务有着重要的影响。
2 LT31大气透射仪工作原理
LT31大气透射仪是用于测量大气能见度的天气现象传感器，测量系统由一个LT31发射机单元和一个接收机单元组成，通过直接测量发射机和接收机之间的大气透射率，计算大气通过散射和吸收后的消光系数，从而得出气象光学能见度MOR值。其中发射机单元包含相应的电源、测量CPU、主发射机模块和窗口发射机模块；接收测量单元包含相应的电源、测量CPU、主接收机模块和窗口发射模块。同时，发射机上安装了PWD前向散射仪，接收机上安装了LM21背景光亮度仪。LT31任何一个设备单元出现故障都将导致大气透射仪出现告警从而无法计算出跑道视程的值。
萧山机场南北两条跑道一共6套LT31大气透射仪，LT31大气透射仪所测量计算出的MOR值经传输线路至中央数据处理单元CDU，结合背景光亮度和跑道灯光级数最后计算出跑道视程RVR的值。并显示在各个自动气象观测系统AWOS终端上，供塔台、进近、预报、观测等用户使用。
3 典型故障过程
3.1 故障现象描述
用户反映AWOS系统界面有一端RVR数据丢失，机务员查看EVENT MONITOR告警信息为“Transmissometer contamaination measurement error”、“Transmissometer transmitter communication error”等告警。LT31无法提供MOR值测量，由PWD32测量值提供MOR以计算RVR数值。打开LT31端口状态码输出E6008800C0000000000，如图1。
图1 AWOS界面告警信息及历史数据
3.2 故障处理
3.2.1 故障分析
解析状态码E6008800C0000000000，解析如下图2，根据告警信息及状态码解析，可知LT31设备的发射机与接收机端的LT31主处理器之间通信无响应，且同时出现污染检测故障。现场打卡设备维护端口查看设备状态，LT31发射机显示“not responding”，其他组件状态正常，且安装于发射机端的PED32与主处理器间正常通信且能提供MOR值，故初步认为LT31主处理器LTC211正常工作无故障，判断故障点位于LT31发射机端。
图2 LT31状态码示意
根据以往故障经验，由于出现“污染检测错误”告警及发射机通信无响应，首先考虑通过更换发射机窗口发射模块LTL211及测量CPU模块LTC111解决故障。但先后更好LTL211及LTC111模块后均未能解决故障，故障现象及故障码依旧。为进一步查找故障原因，按以下步骤进行操作：
1. 查找LT31技术手册，根据发射机接口单元内电气线路图，检测供电单元输入到接线端子3和4的24V测量单元及风机继电器直流电源正常供电。
2. 再次检查发射机光源及LTC111指示灯，发射机测量单元正常工作，但同时发现发射机风机未正常启动，并检查风机230VAC供电电压正常。此时初步判断为风机损坏，由于风机不工作不直接影响LT31正常探测，所以认为与本次LT31发射机无响应故障并无直接关联。
3. 判断发射机与接收机间RS-485通信可能存在故障。首先在发射机端查找发射机与主处理器间通信线路，其中端子8和10为RS-485通信端子，端子6和7为同步线连接发射机与接收机同步时钟，希望通过并接端子8和10直接读取发射机RS-485通信输出。使用RS-232 to RS-485转接器读取RS-485接口通信输出，但无法读取正常信号，故判断发射机测量单元至发射机接口单元RS-485通信线存在故障，随即用万用表检测RS-485两芯线路为短路状态，需检查更换线缆。
图3 LT31发射机与接收机通信示意图
3.2.2 故障处理
1.拆卸LT31风机，发现风机安装位底槽存在较多由鸟类筑巢产生的杂草、泥土等杂物，可能影响风机散热。
2.取出发射机测量单元信号总线，发现线缆埋于风机侧的外皮存在烧黑开裂现象，内部线路保护层烧融并漏芯，多股线路存在短路、断路现象。该信号总线集成了测量单元24VDC电源、RS-485通信、RS-422同步时钟信号、风机及加热罩继电器信号线路。
3.调取线缆备件，穿线安装，根据接口单元电气图重新连接接线端子，同时清理风机安装位底座杂草、泥土等杂质，并更换风机备件。
4.对LT31进行对准、校准操作，重启设备后检查状态正常，且发射机风机也正常启动，LT31发射机通信无响应故障解除。
4 故障总结
导致本次LT31发射机通信故障的直接原因为发射机测量单元至接口单元RS-485通信线路损坏。但深究其根本原因，其实为发射机风机长期散热受阻，进而在高温季节引起风机机身温度过高，并导致埋藏于风机底部并紧贴风机的通信线路烧毁所致。因某些机场LT31大气透射仪未安装加热延长罩，在冬季寒冷天气时常有鸟类钻入设备取暖，导致设备外罩内部堆积较多杂物，易造成风机堵塞或散热不畅进而损坏，甚至损坏周围其他线缆等组件。此次故障也提醒气象机务人员需在换季检查时检查LT31设备内部情况，及时排除相关故障隐患。
参考文献：
[1]]VaisalaOyj. Vaisala Transmissometer LT31 USERS’S GUIDE [M].2010.