機場助航燈巡檢系統(tǒng)產(chǎn)品介紹

1、NRK-9000系列 機場助航燈巡檢系統(tǒng)文件編號 NRK1504144 生效日期 2015-04-18 受控編號保密級別 公開 版 本 號 V1.00 修改狀態(tài) 是 總 頁 數(shù) 15 正 文 12 附 錄編 制 Jason 審 核 Tomy 批 準 Davel南京新潤科控制系統(tǒng)有限公司(版權(quán)所有 , 翻版必究 編號 版本 修改內(nèi)容 修改人 修改日期 1 Ver1.00 定版發(fā)布 Jason 2014-11-20目錄一、背景 .1二、需求 .3三、設計方案 .4四、設備介紹 .6 4.1機場助航燈故障定位儀 .6 4.2 機場跑道異物巡檢儀 .6 4.3通訊服務器 .8 4.4機場助航燈巡檢軟件

2、系統(tǒng) .8五、技術(shù)參數(shù) .10 5.1 適用范圍 .10 5.2 技術(shù)參數(shù) .10 5.3 遵守標準 .10六、產(chǎn)品功能對比 .12一、背景鑒于機場助航燈光對于飛機起降安全的重要性, 民航總局機場司下發(fā)的工作手冊規(guī)定:燈光工作人員每天都要對所有燈泡巡檢一次,更換燒壞和發(fā)暗的燈泡。助航燈光巡檢系統(tǒng) 的產(chǎn)生,就是用于對整個機場所有助航燈進行狀態(tài)檢測及監(jiān)控。國外的產(chǎn)品雖然能完成一定的功能,但價格高。據(jù)說上海浦東機場購買了瑞典的助航 燈光監(jiān)控系統(tǒng)的斷芯檢測,每盞燈折合人民幣約 3000元。由于財力有限,燈泡的斷芯檢 測只安裝了少數(shù)燈位,占整個機場燈光的 20%左右,余下約 4000多盞燈還靠人工開車巡

3、 檢。而整個系統(tǒng)建立起來,斷芯檢測只是系統(tǒng)的一部分。這樣昂貴的價格,對一般的機場 來講是不現(xiàn)實的。FOD (外來異物在我國民航 191號文件中的部分章節(jié)中有相關(guān)規(guī)定內(nèi)容的描述:對 機場跑道每日檢查中,重點檢查可能被航空器發(fā)動機吸入的物體,如損壞道面的碎片、嵌 縫料老化碎片、航空器零件、輪胎碎片、燈具碎片、石子、金屬或塑料物體、鳥類或其他 動物尸體、其他外來物等;飛機對于外來物來說相當脆弱,一小塊塑料布被吸入發(fā)動機可能引起空停,一個小螺 釘或金屬片甚至尖銳石子將會扎傷輪胎引起爆胎,產(chǎn)生的輪胎碎片又會打傷飛機本體或重 要部件, 如液壓管、 油箱等。 據(jù)保守估計, 每年全球因 FOD 造成的損失至少

4、 30-40億美元, 在 2007年 5月至 2008年 5月,這一年期間,我國民航共發(fā)生 4500多起 FOD 損傷輪胎事 件一向不被人注意的場內(nèi)外來物,有可能損壞航空器發(fā)動機、輪胎等重要部件,造成巨大 的經(jīng)濟損失,釀成安全事故,后果不堪設想。 對于大型的航空公司來說, FOD 平均會給 每架飛機造成 15000美元的損失,每年會給整個行業(yè)造成超過 6000萬美元的損失。案列:2000年 7月 25日,法國航空公司一架協(xié)和超音速客機,在從巴黎戴高樂機場起飛后 56秒失事墜毀,造成機上 109人全部遇難、地面 4人死亡的嚴重事故。 失事原因是飛機 在起飛滑跑過程中壓到了跑道上一塊 43厘米長的

5、金屬薄片,致使輪胎爆裂,爆裂的輪胎 碎片擊中了飛機油箱,引發(fā)燃油泄漏并起火,導致飛機墜毀。國內(nèi)航空公司的一架 B737-700準備離港,當機組啟動發(fā)動機,地面機務人員發(fā)現(xiàn)左 前方有火星閃出,立即通知機組關(guān)車。經(jīng)查飛機左發(fā)動機吸入異物(小水泥碎塊多個葉 片給打壞,飛機停場更換葉片。經(jīng)查,現(xiàn)場有兩塊道面板因掉邊有修補過的痕跡,修補處 已松動脫落,從而產(chǎn)生水泥碎塊引起。 售后服務也是進口產(chǎn)品的另外一個問題。從國外引進的系統(tǒng),技術(shù)方面的資料很少, 廠家一般不提供,這使得引進以后,用戶對系統(tǒng)的掌握比較膚淺,給修護帶來了麻煩。遇 到稍為復雜一點的問題,只能送廠家或請其公司人員來修理,修理、差旅、備件等費用

6、也 相當高,給機場帶來沉重負擔。而且后續(xù)的軟件升級,版本更新等會帶來更多的問題。 國內(nèi)一個中型機場,要實現(xiàn)機場助航燈巡檢系統(tǒng)和機場異物檢測系統(tǒng)兩種功能,需投 資約五六百萬美元以上,這對于目前大多數(shù)并不景氣的民航機場來講是無法承受的。 目前,全球絕大多數(shù)機場的 FOD 監(jiān)測仍然是靠人工完成的,這種方法不但可靠性差、 效率低,而且占用了寶貴的跑道使用時間,國內(nèi)目前沒有此類專業(yè)廠家研制出合適的巡檢 設備和監(jiān)控系統(tǒng)。二、 需 求目前國內(nèi)各類型機場普遍存在兩大內(nèi)在需求:1、 實時監(jiān)測機場各種助航燈運行及故障指示;2、 機場跑道路面異物檢測;為實現(xiàn)以上需求,我公司提出以下解決方案:為了實現(xiàn)實時監(jiān)測機場各種

7、助航燈運行狀態(tài)及故障指示的功能需求,我公司研制 NPD-9110系列燈光故障定位儀、NPD-9120系列通訊服務器、NPD-9100系列機場助航燈巡 檢系統(tǒng)。為了實現(xiàn)機場跑道路面異物檢測的功能需求,我公司研制 NPD-9210系列跑道異物檢 測儀、NPD-9220系列通訊服務器、NPD-9200系列機場異物檢測系統(tǒng)。機場助航燈光故障定位儀是實現(xiàn)就地實時監(jiān)測機場各種助航燈運行狀態(tài)及故障指示 的設備,目的是方便維護人員及時發(fā)現(xiàn)維修,減少工作量,從而保障飛機在夜間、低能見 度或者其它復雜天氣條件下,在航空港進行正常的起飛、著陸、滑行。助航燈光故障定位 儀的工作狀況、可靠性、應急性與飛機的安全緊密相關(guān)

8、。通訊服務器是通訊轉(zhuǎn)發(fā)和管理的設備,目的是將終端燈光故障定位儀、跑道異物檢測 儀通過無線方式傳送上來的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)為模擬信號,轉(zhuǎn)發(fā)至監(jiān)控平臺,輔助實現(xiàn)遠程監(jiān)視。 跑道異物檢測儀是檢測機場跑道上是否存在 FOD(外來者異物的設備,目的是通過 就地攝像頭或無線波檢測機場跑道上的金屬、塑料、亂石等異物,將檢測到異物信息通過 無線或光纖通訊轉(zhuǎn)送至機場異物檢測系統(tǒng), 從而保障飛機在航空港進行正常的起飛、著 陸、滑行助航設備,方便維護人員及時發(fā)現(xiàn)異物并清除,減少巡察時間。機場助航燈巡檢系統(tǒng)是輔助機場值班人員監(jiān)測助航燈運行狀態(tài)的系統(tǒng),是為了調(diào)度中 心實時顯示機場助航燈光故障定位儀采集的助航燈在現(xiàn)場工作狀態(tài)、 運行

9、報表、 設備狀態(tài)、 事故報表等,可 7*24小時實時語音報警或顏色閃爍提醒值班人員助航燈是否產(chǎn)生斷芯、 隔離變壓器次級回路電壓是否正常等信息。機場異物檢測系統(tǒng)是輔助機場值班人員監(jiān)測機場跑道上是否存在外來異物的系統(tǒng)。方 便調(diào)度中心實時顯示機場跑道上的安全狀態(tài)、運行報表、事故記錄表,可 7*24小時實時 語音報警或顏色閃爍提醒值班人員跑道上出現(xiàn)的異物,盡快處理,減少事故發(fā)生的幾率。三、設計方案 本次先期研制的機場助航燈巡檢系統(tǒng)由電腦主機(已安裝機場助航燈巡檢系統(tǒng)及與 多臺助航燈故障定位儀,通訊服務器以及通訊環(huán)路組成。助航燈故障定位儀安裝于機場跑道邊緣的封裝桶具體照明安裝(隔離變壓器和燈具之 間內(nèi),

10、可實時檢測隔離變壓器兩級電壓的是否正常和燈具是否斷芯等的有關(guān)數(shù)據(jù),助航 燈故障定位儀通過自身的載波通訊功能,將數(shù)據(jù)進行處理后,傳輸至監(jiān)控系統(tǒng)端放置的通 訊服務器。通訊服務器安裝在監(jiān)控室,將助航燈故障定位儀傳送的信號轉(zhuǎn)變?yōu)?RS485或以太網(wǎng), 發(fā)至燈光站和塔臺的電腦主機接收并顯示,并接受調(diào)度中心下發(fā)的命令,轉(zhuǎn)發(fā)至助航燈定 位儀。機場助航燈巡檢系統(tǒng)是輔助機場值班人員能后遠程實時監(jiān)視助航燈工作狀態(tài)和數(shù)據(jù) 信息的系統(tǒng),如可以提供語音和顏色變幻提醒值班人員燈位的正常、斷芯、助航燈工作電 壓是否正常等數(shù)據(jù)信息,盡快安排維修人員趕至現(xiàn)場更換損壞的助航燈,從而保障飛機的 正常起降。本次后期研制的機場跑道異物

11、檢測系統(tǒng)由電腦主機(已安裝機場跑道異物檢測系統(tǒng) 及與多臺跑道異物檢測儀,通訊服務器以及通訊環(huán)路組成。跑道異物檢測儀安裝于機場跑道邊緣兩側(cè),可通過攝像頭或無線波可實時檢測該段跑 道路面是否有金屬、塑料、雜石等異物的有關(guān)數(shù)據(jù)和畫面有關(guān)數(shù)據(jù),通過無線雙向環(huán)網(wǎng)方 式將數(shù)據(jù)進行處理后,通過通訊環(huán)路傳輸至監(jiān)控系統(tǒng)端放置的通訊服務器。通訊服務器安裝在監(jiān)控室,將接受的無線信號轉(zhuǎn)為 RS485或以太網(wǎng),發(fā)至燈光站和塔臺的電腦主機接收并顯示,發(fā)至燈光站或塔臺的電腦主機接收并顯示,并接受調(diào)度中心下 發(fā)的命令,轉(zhuǎn)發(fā)至跑道異物檢測儀 。機場跑道異物檢測系統(tǒng)輔助機場值班人員能夠遠程實時監(jiān)視機場跑道路面上 FOD 檢測 的

12、系統(tǒng)。當出現(xiàn)機場跑道路面存在金屬、塑料、雜石等異物時,可以提供語音和顏色變幻 提醒值班人員在該跑道路面 FOD 異物的信息,安排人員盡快趕至異物跑道路面處理,提到 航道路面安全性,降低 FOD 引起的事故發(fā)生,從而保障飛機的正常起降。因此我公司研制出來的設備及系統(tǒng)與現(xiàn)所使用的調(diào)光器性能完全無關(guān),不會影響主電 纜絕緣性。是目前已知的唯一可以適用于任何調(diào)光器類型的機場巡檢系統(tǒng)。四、設備介紹4.1機場助航燈故障定位儀功能完成各燈位中燈泡正常、斷芯、隔離變壓器故障;自動報警通訊環(huán)路中的故障;多臺電腦可各自獨立地對整個機場地燈光系統(tǒng)進行監(jiān)視;監(jiān)測隔離變壓器初級供電狀態(tài)功能;單個助航燈的電流量、功率、用電

13、量;技術(shù)參數(shù)通訊接口類型 2線 RS485 半雙工;地 址 1127,255為廣播地址;波 特 率 12009600bps;規(guī) 約 Modbus-RTU;傳輸距離 9600bps,不小于 1000m;電源額 定 值 176264VAC或 88132VDC;頻 率 50Hz;功率消耗 9VA(額定 ,15VA(最大 ;適用性條件工作溫度 -3075;相對濕度 最大不超過 95%;4.2 機場跑道異物巡檢儀FOD: 即可能損傷航空器的某種外來的物質(zhì)、碎屑或物體,如金屬零件、防水塑料布、 碎石塊、報紙、瓶子、行李牌等,以上統(tǒng)稱外來物。功能探測和定位機場跑道區(qū)域中單個或多個 FOD;探測出 FOD 后

14、能為用戶提供語音警報;與機場和飛機通信、空管和監(jiān)控系統(tǒng)能協(xié)同工作,且不會產(chǎn)生干擾;給出探測到 FOD 的數(shù)據(jù)記錄,以方便系統(tǒng)的校準和維護,以及 FOD 事件的分析; 技術(shù)參數(shù)(1 位置精度機場跑道異物巡檢儀提供檢測對象的位置信息,誤差與實際 FOD 對象的位置相差應在 5.0米以內(nèi)。使用非視覺檢測系統(tǒng)的,需要更高定位精度的機場工作人員,可采購具有視 覺檢測功能的可選組件。注:本標準是基于手持 GPS 設備的平均精度,多數(shù)機場工作人員使用它對發(fā)現(xiàn) FOD 作 檢索。(2檢測頻率機場跑道異物巡檢儀提供連續(xù)工作,以容許在飛行中對跑道表面連續(xù)的檢測。航機運 作時間取決于機場和由用戶指定。(3檢測響應時

15、間機場跑道區(qū)間被檢測時, 系統(tǒng)必須具有快速檢測 FOD 的能力。 對于其他連續(xù)工作的 FOD 檢測系統(tǒng),必須提供由機場指定的檢測更新,一般在發(fā)現(xiàn) FOD 后 4分鐘以內(nèi)需要更新。(4監(jiān)督區(qū)工作人員將在需要 FOD 檢測指定的所需監(jiān)督區(qū)。 這個區(qū)域通?；跈C場的 FOD 管理計劃。 覆蓋的 最初區(qū)域是跑道 (如果完全覆蓋是不可行的, 機場工作者可指定跑道的某些部分 。 其他區(qū)域較為次要, 其優(yōu)先度減少,從鋪設活動區(qū)降為非鋪設的,非活動區(qū)。 FOD 檢測系統(tǒng)的制造商必須通知機場工作者, 在監(jiān)督區(qū)里檢測不可能進行的任何地點。(5警示和報警機場跑道異物巡檢儀必須能夠警示工作者在掃描領(lǐng)域 FOD 的存在

16、。警報必須給機場管 理提供足夠的信息,用來評估危害程度,以確定是否需要立即清除目標。虛假警報(導致機場工作者采取行動清除并不存在 FOD 目標應盡量減少,并且不 得超過:(A具有可視檢測能力的 FOD 檢測系統(tǒng),平均每 90天期間里,每天一個。(B沒有可視檢測能力的 FOD 檢測系統(tǒng),平均每 90天期間里,每天三個。4.3通訊服務器功能網(wǎng)關(guān)功能通過轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)格式、 通信協(xié)議 和電纜信號提供用戶與 主機 的連接。訪問服務允許遠地用戶從監(jiān)控室或其它遠距離位置經(jīng)撥號進入網(wǎng)絡。橋接器和路由器功能維持與遠地局域網(wǎng)的鏈路并在局域網(wǎng)間自動傳送數(shù)據(jù)分組。4.4機場助航燈巡檢軟件系統(tǒng)功能1 監(jiān)視和報警監(jiān)視系統(tǒng)監(jiān)視

17、主要畫面包括:運行圖:助航燈設備實時運行狀態(tài)主要數(shù)據(jù)量(隔離變壓器初級等的實時值。 接線圖能夠指明水流方向,能分幅顯示方式顯示全部和局部運行圖;各種助航燈、隔離變等設備的運行告警信息及報表;事故追憶畫面記錄報告;助航燈運行或退出,正常或損壞的聲光告警;助航燈的調(diào)光檔位;報警事故報警:通過圖形顏色動態(tài)改變和閃爍功能進行事故報警;2 事件順序記錄及事故追憶系統(tǒng)將助航燈的狀態(tài)變化列為事件順序記錄, 包括助航燈、 隔離變壓器的狀態(tài), 。 事件順序記錄功能的分辨率為 1ms;3 自診斷與恢復系統(tǒng)在線運行時,對本系統(tǒng)內(nèi)的軟硬件定時進行自診斷,當診斷出故障時能自動閉鎖 或退出故障設備,并發(fā)出告警信號。4 遠

18、程診斷和維護本系統(tǒng)監(jiān)控后臺相關(guān)模塊含有內(nèi)置的 Debug 模塊,記錄一些異常信息,如:系統(tǒng)內(nèi)存 低,內(nèi)存分配失敗、進程通訊阻塞、WatchDog 動作、進程長時間不響應、網(wǎng)絡中斷次數(shù)突 破上限、通訊節(jié)點異常等特征信息和事件。技術(shù)人員根據(jù)這些信息,分析故障類型并研究 對策。診斷系統(tǒng)做為系統(tǒng)可選模塊提供,用以提高系統(tǒng)的運行和維護質(zhì)量。5異物查看可實現(xiàn)對機場跑道上金屬、塑料、雜物燈進行實時監(jiān)控。發(fā)現(xiàn)異物時調(diào)用現(xiàn)場當前攝 像頭,并語音提示告警值班人員解決該事件,也可以對錄像文件進行管理。技術(shù)指標模擬量測量綜合誤差: 0.5%;站內(nèi)事件順序記錄分辨率(SOE : 2ms;遙信變化響應時間: 2s;控制命

19、令從生成到輸出的時間: 1s;畫面實時數(shù)據(jù)更新周期: 3s;事故時遙信年正確動作率: 99%;系統(tǒng)可用率: 99.99%;系統(tǒng)平均故障間隔時間(MTBF : 20000h;(其中 I/O單元模件 MTBF: 50000h;間隔級測控單元平均無故障間隔時間: 40000h;各工作站的 CPU 平均負荷率:正常時(任意 30min 內(nèi) : 30%;電力系統(tǒng)故障(10s內(nèi) : 50%;監(jiān)控系統(tǒng)網(wǎng)絡平均負荷率:正常時(任意 30min 內(nèi) : 30%;系統(tǒng)故障(10s內(nèi) : 50%;模數(shù)轉(zhuǎn)換分辨率: 14位;GPS 對時精度: 1ms;事故追憶: 共追憶 1200點;五、技術(shù)參數(shù)5.1 適用范圍本次研制的系統(tǒng)用于對機場助航燈光系統(tǒng)的故障監(jiān)測定位和機場跑道 FOD 監(jiān)測,對調(diào) 光器沒有特殊要求而具有通用性,適用于所有機場。5.2 技術(shù)參數(shù)1. 每通訊環(huán)路出口站:s4。2. 每通訊環(huán)路回路容量:m16。3. 每回路燈數(shù)容量:n256。4. 檢測速度:1000燈5min。5. 定位器(含通訊節(jié)點功耗:p1.5W。6. 故障定位儀使用條件: 在回路電流 5