如何维持老旧系统的安全稳定运行

关键词： 空管 管制员 大量 系统

近年来随着民航空管业务的迅速发展, 进口和国产空管系统大量投入到安全生产的第一线, 为管制员指挥提供着实时可靠地保障服务, 在安全生产中起到举足轻重的作用。但是除了在用系统, 大量的5年以上, 甚至10年以上的设备还在基础层面运行工作, 还有不少在提供信号、转接通信等等方面支持着新设备的运行, 没有这样所谓的老旧设备, 空管的大量新设备是不能正常工作的。但是在此期间运行的设备, 故障率相对较高。如何有效地维护好这批设备, 尽力降低其运行的故障率, 正是本文讨论的核心问题。

1 严格检查供电、防雷、接地、防尘等设备工作环境

之所以将供电防雷这些因素放在首位, 是缘由电子设备的特性。尤其是民航系统内的大多数是高频电子设备, 供电要求极为严格。当然, 现有设备大多数接有UPS, 但是UPS因厂家不同而各自的性能不同。但最基本的要求是输出的稳定性, 在突然性的停电、缺相, 过压、欠压时的UPS的反应速度, 是越小越好。所以在外围设备的维护中, 我们强调要求及时更换UPS的电池, 以保证电池的有效反应时间。大体上一般是每季度一检 (放电维护) , 2年全部更换电池。在安装新电池前, 有必要对所有新电池进行蓄电池的检测, 以避免电池在经销商环节积压时间过长而造成的电池性能不匹配因素。在实际工作中有这样的实例:在供电部门倒闸的几分钟时间内, 设备全部掉电停止运行。后来在检查时发现UPS根本没有起到应有的作用。电瓶用万用表测量时, 每块电瓶的浮电电压全部正常, 但是用蓄电池测量仪测量时, 发现有10%的电瓶已经失效。在正常供电情况下, UPS所自检测量的参数全部正常, 在掉电的瞬间, 设备要求UPS电池提供瞬间大电流支持时, 个别电池的失效造成UPS电池组内阻过大, 总的输出下降到保护电压以下, UPS即刻关断, 结果就是后面的负载掉电。这样造成的后果往往还是十分严重的。在空管设备大量集中工作地情况下, UPS是供电部分一个极为重要的环节, 不得不给予相当高的重视。

至于防雷和接地, 二者是密不可分的。防雷离不开良好的接地, 良好的接地不但给防雷提供有效地保障, 还对平时设备的运行产生的静电, 电压的平衡提供了最直接的保护。这里笔者有二个直接的事例:呼和浩特西什拉乌苏雷达和呼和浩特以东的蛮汉山雷达站。西什拉乌苏雷达为室外天线, 无天线罩, 只是在天线上方打了十字避雷线。而蛮汉山雷达在2350米的山顶上, 有天线罩, 在天线罩内打的是格网状避雷铜带, 二者比较从避雷线上看蛮汉山雷达无疑是领先一筹。但是实际在过去的几年中, 结果完全相反。西什拉乌苏雷达安装十几年, 没有被雷击过一次, 而蛮汉山雷达, 几乎是年年被击, 其中的关键原因就是接地电阻的差异。西什拉乌苏雷达地处盐碱地带, 地表泥土呈碱性, 导电性极好;蛮汉山雷达地处高山, 山上全是石头, 接地电阻很大。对于我们在运行的十年以上的设备而言, 有些元器件老化, 性能本来就处于临界点的边缘, 一个可能很小的感应静电就可能造成设备的罢工, 更不要说是雷击的这种可怖形式了。对于这点的防护, 在各种防雷的文章中有大量的描述, 除了彻底改造接地条件, 别无它法。

对于设备的自然老化, 是非人力抗拒, 中间的防尘环节确实我们能做的, 也是最有效的防老化手段。元器件的老化一方面在于元器件的材料, 另一方面工作地温度也是极为重要的环节。在较多的灰尘覆盖元器件表面时, 元器件的工作温度会增高5%~30%, 在我民航设备长期的工作中, 灰尘会成为设备的稳定运行的最大杀手。这个问题很普遍, 读者请回家拆开家里的电脑用吹风机吹一下就知道了, 这叫做“千里之堤毁于蚁穴”, 处理起来就比较简单, 及时的除尘就好。当然, 处理的周期根据地区的气候条件不同各不相同。北方气候干燥, 防尘是其重点;南方湿度较大, 又得防霉又得防尘。因此对于不同的情况, 我们需要有合理的防治安排。

2 合理配置设备的运行参数, 及时更换升级支持软件

现在的大多数设备, 运行都是有2方面组成, 一个是硬件, 另一个是软件。在长达十几年的运行中, 中间无数次的关机, 开机, 包括元器件的调整和更换, 参数已经和最初设定的有很多是不符合了。这种情况大多数有二种:一是参数的丢失, 二是参数没有根据元器件的老化做出及时合理的调整。这里有一个实例:在呼和浩特西什拉乌苏ALINIA雷达一次开机中, 总是显示5901的告警代码, 该代码含义为和差相位不匹配。在维护CDS显示上仔细观察也的确出现飞机标牌微小跳变。在长时间的运行以后, 由于和差通道的电子元件老化程度不同而造成信号的放大衰减不同, 从而引起相位的差异。当然处理的方法是根据实际的情况在相位延迟线上给予合理长度的补偿。在呼和浩特现在维护的雷神雷达中, 由于天线原因, 周围环境的变化, 定期进行对反射文件的重新制作和装载, 也是软件维护的一种形式。

3 及时更新可替换的元器件以及相关连接的电线电缆

在设备运行中, 有不少元器件在出厂说明上有明确的规定, 有效期多少年, 什么时间需要更换。可惜的是, 大量的设备由于种种原因, 在真正运行时间到了更换的时期, 该生产地厂家却是不在了, 或者这类产品早就没有生产部门了。这样维修这类产品时, 需要耗费维护人员大量的时间和精力去寻找可替换的元器件。所以在长期的维护中, 平时就有准备的采购到每只设备的可替换元器件是十分必须的。譬如在十年前的设备上使用的大多数是220V的散热风扇, 现在大多设备本身使用的是低点压风扇, 许多的风扇型号都很不好配备了, 因为一个小小的散热风扇而造成设备的关机退出运行保障, 实在是得不偿失。至于更换相关的连接电线电缆, 这里就举一个实际例子说明:原在北京区管使用的雷神自动化系统, 在2008年度搬迁到内蒙古空管分局使用。在北京的时间大体上有十年以上, 拆迁的工作难度极大。如何成功搬迁运行呢?在北京维修总站先做了大量的更换清除工作。到达呼和浩特以后, 所有的电缆电线全部得以更换, 包括显示设备以及记录单元和相对应的工作站。在参数配置上, 根据实际的现场和设备的老化程度基本上是等于重新来过。这样的工作完成以后, 这套大规模的设备目前在内蒙古空管分局运行的状态还是令人满意的。由此可见, 对于大型的陈旧系统设备, 按年代的时间限定, 及时大量的对它们的系统网络连接总线进行更换, 是十分有效地保证其运行可靠地有效手段。这样的方法可以避免因为中间环节出现的接触不良, 短路断路而造成的难以判断的故障现象。

4 大胆改造老机柜, 莫因善小而不为

所有的老旧设备现在都存在着同样的一个问题, 就是机柜的问题。在许多老旧的设备中, 笔者认真观察:发现在很多的机柜上有锈迹或者是无法处理的灰尘堆积死角。对于生锈的部分, 我们不能只看到机柜表面的外观而不做任何的处理。用适当的砂纸研磨, 拆下来的要进行重新的喷漆处理。否则, 生锈的部分会越来越大, 最后会导致设备的正常运行。至于灰尘的死角, 我们可以理解成为当时的机柜设计不合理, 大胆的使用机柜的改造方案对机柜进行改造吧。加装风扇, 加装散热单元是有效解救老旧设备运行稳定的重要因素。在呼和浩特西什拉乌苏雷达站的频频出现故障告警的微波设备上, 我们就加装了2个大个的散热铝片, 结果是令人十分满意的。对于早几年的设备, 机柜的设计不管是设备在哪里运行, 全国的南方和北方, 气候、条件完全不同, 都是千篇一律的。所以在设备运行的后期, 可能这微小的差异就会带来设备使用寿命的巨大变化。“莫因事小而不为”, 对于保障安全的民航设备的维护, 永远没有小问题, 完全应该引起足够的重视。

记得我们的一位前辈讲过的话, “我们民航的设备, 大多数高端的全是进口的, 维护上是国外用十年的, 我们在这个基础上, 再加5年正常使用, 修修补补再5年”。事实也的确如此, 维护运行的机场外部高端设备, 包括大量的甚高频电台, 雷达、微波设备, 基本上全是这样的, 设备的运行总有一个重新到老化的过程, 但是只要我们合理的采用各种维护的手段, 老旧设备一样可以给民航事业提供有力的保障。

摘要：在民航系统运行的设备中, 大量的属于老旧设备还在起着关键的作用。本文从老旧设备的运行环境、工作特点以及维护人员的工作特点上对这些老旧设备的合理维护进行阐述。分为供电、防雷、接地、防尘等设备工作环境, 合理配置设备的运行参数, 及时更换升级支持软件, 及时更新可替换的元器件等部分。

关键词：UPS防雷,接地,系统参数,可替换元器件