引言

機場助航燈光能為飛機的滑行、起飛、進近著陸提供燈光信號,其通過燈光構(gòu)形、光強、顏色及其有效范圍為飛行員提供動態(tài)的三維定位信息,是保障機場在夜間和復(fù)雜天氣條件下順利運行的重要目視助航設(shè)備。在運行過程中,助航燈光設(shè)備會出現(xiàn)故障,為保證飛行安全,機場運行和維護規(guī)定要求通過巡檢等方式及時掌握助航燈光設(shè)備的運行狀態(tài),以發(fā)現(xiàn)安全隱患,必要時需要關(guān)閉跑道。

助航燈光單燈監(jiān)控裝置用于自動監(jiān)視助航燈光設(shè)備的運行狀態(tài),向上級系統(tǒng)反饋信息,同時還可接收來自上級系統(tǒng)的指令,控制助航燈光設(shè)備的開啟和關(guān)閉。單燈監(jiān)控裝置可大大減輕機場地面管理人員的工作量,減少人員人工巡視次數(shù),及時了解飛行區(qū)內(nèi)助航燈光設(shè)備的運行狀態(tài),為機場的高效率、高質(zhì)量運行提供保障。此外,單燈監(jiān)控裝置作為高級場面活動引導(dǎo)和控制系統(tǒng)(A-SMGCS)的最根本執(zhí)行器件,其性能的優(yōu)劣直接影響到A-SMGCS的運行和安全。

1環(huán)境要求

1.1外殼防護等級

外殼防護等級與設(shè)備所處的工作環(huán)境有關(guān),目前,單燈監(jiān)控裝置的安裝位置通常有兩種,一種是集成在燈具內(nèi),即通常所說的智能燈具,一種是安裝在隔離變壓器箱內(nèi)。

對于集成在燈具內(nèi)的單燈監(jiān)控裝置來說,其已經(jīng)成為燈具的一個部件,不需要單獨考核,只需要其所在的燈具經(jīng)受考核,滿足燈具標準即可,例如立式燈具的IP34和嵌入式燈具的泄漏試驗。

對于安裝在隔離變壓器箱內(nèi)的單燈監(jiān)控裝置來說,需要考慮到其最惡劣的工作狀態(tài)。從現(xiàn)場的經(jīng)驗來看,常常能夠看到積滿泥水的隔離變壓器桶,因此認為IP68比較符合現(xiàn)場的要求,試驗時可將單燈監(jiān)控裝置置于水面下1m處24h,以檢驗其IP68的符合性。

因此,單燈監(jiān)控裝置的外殼防護等級根據(jù)其安裝的位置總結(jié)為如表1所示的要求。

1.2機械沖擊防護等級

單燈監(jiān)控裝置在工作過程中,接受到機械沖擊的概率不高,但是在運輸和安裝過程中,存在較大的機械沖擊概率,為保證產(chǎn)品的可用性,對產(chǎn)品提出機械沖擊防護等級要求是合適的。根據(jù)單燈監(jiān)控裝置的重量和可能跌落的高度,換算到?jīng)_擊的能量,單燈監(jiān)控裝置的機械沖擊防護等級應(yīng)至少滿足IK09的要求。

1.3接地保護

安裝于隔離變壓器箱內(nèi)的單燈監(jiān)控裝置,存在著維修時打開隔離變壓器箱,接觸到單燈監(jiān)控系統(tǒng)導(dǎo)電部件,從而引起觸電的風(fēng)險。為保證施工和維護時的安全,單燈監(jiān)控裝置外殼上的任何裸露導(dǎo)電部件(如果有)都應(yīng)配備一個外部接地端子,以實現(xiàn)獨立的安全接地連接。

1.4工作溫度

與1.1類似,工作溫度與濕度的要求與單燈監(jiān)控裝置的安裝位置有較大的關(guān)系,且需要考慮到工作環(huán)境的極端惡劣狀態(tài)。對于集成在燈具內(nèi)的單燈監(jiān)控裝置,其工作溫度與濕度由燈具來考核,燈具滿足相應(yīng)的燈具要求。對于安裝在隔離變壓器箱內(nèi)的單燈監(jiān)控裝置來說,埋在跑道或滑行道邊上的草地下,溫度條件略優(yōu)于跑道和滑行道上,且考慮到單燈監(jiān)控裝置內(nèi)部以電子元器件為主,過高的溫度要求,尤其是低溫要求,對于電子元器件的選擇要求也較高,將過高地增加防范小概率風(fēng)險的成本,因此,提出-25~＋55℃的溫度要求較為合適。

2電氣要求

2.1工作電流

單燈監(jiān)控裝置的工作電流來源于恒流調(diào)光器,因此需要與恒流調(diào)光器的輸出相匹配。根據(jù)恒流調(diào)光器標準的要求[4],我們關(guān)注以下幾個關(guān)鍵參數(shù):

(1)恒流調(diào)光器非照明光級的最小電流為1.8A:

(2)恒流調(diào)光器5%過流保護閾值臨界值為6.9A:

(3)恒流調(diào)光器25%過流保護閾值臨界值為8.3A。

因此,單燈監(jiān)控裝置的工作電流應(yīng)滿足表2的要求。

2.2工作電壓

單燈監(jiān)控裝置連接在隔離變壓器的次級端,根據(jù)隔離變壓器的標準要求,規(guī)格為GL-300-6.6/6.6的隔離變壓器的開路電壓最高,其最大值為135V,因此單燈監(jiān)控裝置的工作電壓至少為135V。

2.3電磁兼容

飛行器與地面的通信大量采用了無線電的方式,因此需要控制場道上設(shè)備的輻射發(fā)射和傳導(dǎo)發(fā)射。由于單燈監(jiān)控裝置的安裝位置與燈具所處的位置類似,其輻射發(fā)射和傳導(dǎo)發(fā)射的要求可參考燈具的要求,如表3和表4所示。

由于單燈監(jiān)控裝置安裝于隔離變壓器箱內(nèi)埋于地下,工作環(huán)境略優(yōu)于燈具,因此可適當(dāng)降低其浪涌的要求,根據(jù)其安裝位置,可選擇第4級的電壓和電流浪涌的沖擊。

3運行要求

3.1連接

單燈監(jiān)控裝置一端連接隔離變壓器的次級,另一端連接燈具的輸入端。由于隔離變壓器和燈具的連接器均已有標準規(guī)定,因此,單燈監(jiān)控裝置的連接器需要按照標準化設(shè)計,與隔離變壓器次級連接的插頭應(yīng)滿足圖1(樣式1)的要求,與燈具連接的插座應(yīng)滿足圖2(樣式4)或圖3(樣式8)的要求。

單燈監(jiān)控裝置的引出線與單元外殼應(yīng)牢固可靠地結(jié)合,且形成一個防水整體。用一根引出線提起單燈監(jiān)控裝置或在試驗、安裝過程中彎曲或扭絞引出線時,單燈監(jiān)控裝置的外殼不應(yīng)出現(xiàn)開裂或損壞等現(xiàn)象。

雙控類型單燈監(jiān)控裝置應(yīng)在外殼與引出線結(jié)合部的顯著位置上標注與燈具連接的引出線編號,以免發(fā)生安裝錯誤的情況。

3.2功能

3.2.1控制

單燈監(jiān)控裝置應(yīng)具有對燈具單獨或成組開關(guān)控制的功能。單燈監(jiān)控裝置通過燈光回路供電后,應(yīng)直接進入"上電模式",上電模式應(yīng)至少包括開和關(guān),即執(zhí)行對燈開或關(guān)的命令。

3.2.2監(jiān)視

單燈監(jiān)控裝置應(yīng)提供燈狀態(tài)的監(jiān)視功能,包括但不限于燈的亮、滅及故障狀態(tài)。單燈監(jiān)控裝置應(yīng)能區(qū)分單燈監(jiān)控單元和燈具的失效。雙控單燈監(jiān)控裝置應(yīng)能監(jiān)控雙向雙控?zé)艟咧械膬蓚€光源。

3.3可靠性

單燈監(jiān)控裝置的可靠性是判斷其優(yōu)劣的最關(guān)鍵指標之一,因此在設(shè)計和生產(chǎn)時,需重點關(guān)注該項內(nèi)容。從要求來看,單燈監(jiān)控裝置與燈具協(xié)同工作,其可靠性的要求應(yīng)與燈具類似。因此,可以參考燈具的加速壽命試驗來設(shè)計一個可靠性試驗。

模擬單燈監(jiān)控裝置和燈具的正常工作情況,將隔離變壓器與單燈監(jiān)控裝置和燈具連接好,一同放在溫度穩(wěn)定在(55±2)7的干沙里,下面和四周的砂層厚度至少為124℃℃。干沙應(yīng)填滿道面以下的所有空隙。然后通過單燈監(jiān)控裝置去控制燈具的開啟和關(guān)閉,以開啟工作20h、關(guān)閉Vh為一個循環(huán),連續(xù)運行500h。如果整個試驗中和試驗后,單燈監(jiān)控裝置均能正常工作,保證監(jiān)視和控制功能的正確性,則證明單燈監(jiān)控裝置的可靠性能較好地滿足使用要求。

4結(jié)語

隨著機場技術(shù)水平和運營水平的提高,對整體系統(tǒng)的自動化要求也越來越高,國際上已經(jīng)提出了高級場面活動引導(dǎo)和控制系統(tǒng)(A-SMGCS),為機場的運行提供了一種全新的模式。單燈監(jiān)控裝置作為最基本的監(jiān)視和控制單元,其產(chǎn)品質(zhì)量和技術(shù)水平直接影響到自動化系統(tǒng)的實現(xiàn)。本文提出的這些要求能夠應(yīng)對大部分目前所能見到和想到的風(fēng)險控制點,且根據(jù)筆者所在企業(yè)的經(jīng)驗,市場上現(xiàn)有的產(chǎn)品和技術(shù)條件能夠滿足本文提出的要求,因而本文所述要求具有較好的可行性,按照這些要求設(shè)計的產(chǎn)品,能夠較好地滿足使用方提出的要求,通過試驗檢驗的產(chǎn)品,能夠保證較好的質(zhì)量水平,保證現(xiàn)場的正常使用和可靠性。但是,機場運行條件和工作環(huán)境不同,對產(chǎn)品的要求也會不同,本文提出的要求也不能做到完全覆蓋所有應(yīng)用場合,還需要在今后的不斷實踐中繼續(xù)研究和總結(jié)。