李亮

（四川机场集团成都天府国际机场分公司，四川 成都 641419）

0 引言

作为运输行业的重要分支之一，航空运输业具有快速高效的优势，因此社会经济的发展与航空业息息相关。为了保证机场的正常运行并运转提高效率，机场目视助航灯光系统以及其配套设施在其中发挥了重要的作用，提高助航灯光系统的工作效率和可靠性就能更好地提升航空业的发展[1]。

1 机场目视助航灯光的作用

民用飞机作为公共交通工具之一，在夜航着陆期间与其他交通工具一样需要灯光照明来保证飞机的飞行安全。飞机本身配备有大功率着陆灯。民航机场配备用于照明和指示的助航灯光系统，其目的是更好地帮助飞机安全着陆，尤其是在降雨、雾天等能见度较低时，灯光系统更是有着不可替代的作用，两者构成一个整体，一起为夜航飞机安全着陆提供保障。

随着民航领域的快速发展，大型民用机场各航班之间没有间歇时间，因此在昼间无法对跑道灯具进行巡检，所以对助航灯光系统的可靠性和稳定性提出了极高的要求，助航灯光系统能否稳定工作，决定了在恶劣天气条件时机场是否可以正常开放运行。现代民用机场助航灯光系统主要有以下几个部分组成：进近灯光系统、目视进近坡度指示系统、跑道灯光系统、滑行道灯光系统及其他灯光系统。围绕助航灯光系统还涉及到供电系统、调光设备、备用电源系统、助航灯光回路、监控系统等。以上所述共同构成一个完整的助航灯光系统[2]。

2 机场目视助航灯光构成与运行原理

3 机场目视助航灯光的控制方案

目前大部分机场的目视助航灯光系统的发光设备都是白炽灯和卤钨灯，光源颜色与白色相近，为了得到各种颜色的灯光需要通过在灯泡外加盖一层半透明有色遮罩的方式来完成，以此来满足灯光系统的要求。但这两种发光设备都有一定的缺点，见表1。

表1 灯光系统的现状和缺点

目前，大部分民用机场的调光器有弱电回路和功率回路两个部分，弱电回路负责利用芯片来完成对电路的控制，由显示器展示结果；功率回路则是负责接引强电。其控制系统结构如图1所示。

图1 调光器结构

4 助航灯光系统的运行维护管理

4.1 监控系统

灯光监控系统一般采用冗余设计，通过主备光纤网络将每个站点和塔台之间建立连接；通过CAN通信、RS485等通信方式，将服务器与设备之间建立连接，实时监视和控制机场助航灯光的运行状态，系统具有稳定性和可靠性。值守监控系统的工作人员需在工作时保持认真严谨的态度，及时发现报警信息，避免操作失误，确保助航灯光系统的正确性和适用性。

4.2 备用电源

电力供应是灯光系统能够运行的最基础保障条件，目前常用的备用电源有UPS和柴油发电机。规模较小的民用机场大都将柴油发电机作为备用电源，用来确保I类及以下级别的灯光系统可以在中断供电15s内恢复供电。柴油发电机需要进行大于15min/周和大于30min/月的加载实验，春秋两季进行常规保养以确保可以在必要时正常投入使用。规模较大的机场则会使用UPS和柴油发电机来确保II类和III类灯光系统的正常使用，UPS规定必须在1s之内恢复中断的供电，而后再切换到柴油发电机进行供电。UPS的维护需要每月测量电瓶电压、测试UPS供电的可靠性、春秋两季对电池组和机柜进行一次保养[3]。

4.3 调光系统

调光器决定了灯光的明亮程度，根据运行标准有1至5级光，通过输出恒定的电流值保障外场串联灯光回路发光的一致性，因此又叫恒流调光器，它是灯光系统极其重要的组成部分。CCR-95调光器是由大连电子研究所研发的，通过可控硅导通关断特性，对输入的正弦交流电进行斩控，通过控制一次电压达到我们所需的二次电流值，因其配套设施完善，且工作运行稳定可靠，所以目前机场在用的调光器大都是该调光器。

4.4 助航灯具

立式灯具和嵌入式灯具共同构成了助航灯具。由于现代机场航班间隙小，所以对助航灯具的日常检修和保养的速度要求就非常高。工作人员的主要任务有更换易损配件，更新设备灯泡，维护周边环境等。

4.5 外场回路

外场回路以串联的方式连接隔离变压器来传输灯光系统所需的电流和电压，回路的故障将会导致灯光系统大面积无法正常工作甚至瘫痪，并且回路故障不易定位，维修成本高，所以保证外场回路的正常工作时是极其重要的任务。前期，收集整理好外场回路的设备资料，为后期定位故障位置的工作减轻负担。后期，需要对故障情况和处理进行详细的记录，为以后的工作提供参考。除此之外，每个月需要对回路进行常规维护，使用兆欧表对回路的绝缘情况进行检查。

5 助航灯光新技术及其应用

5.1 正弦波调光器

正弦波调光器与当前相对成熟的可控硅型调光器不同，该类调光器利用IGBT和全桥整流所搭建出的桥建立一个交流开关，其中IGBT具有即时性，通过高频斩控的方式，以输出电流为根据来调节PWM的占空比，经过滤波器的平滑作用之后，输出符合正弦变化的电流波形，来完成对输出电流的幅度调控[4]。

正弦波调光器具有易维护、可靠性高的优点。搭配了TFT液晶显示屏可以展示更为丰富的信息。完善的配套设计，为调光器的工作提供了很大的便利和保障。可降低机场在助航灯光系统方面的用电负荷，降低供电设施的故障率。配备的高压系统切换柜可以在主系统故障时快速切换至备用调光器，保障灯光回路的正常运行。该调光器具有监视功能、遥控功能、警报功能以及运行时间数据存储与查询。

5.2 LED灯具

LED灯具的使用寿命长、节约能耗、可靠性高、维护工作简单，可以为机场带来很大的经济利益；LED有着严格的色彩管理，保证了灯光系统的颜色一致性，且符合FAA标准；灯具防护等级高达IP65，保证了灯具内部的清洁；LED灯具模块化设计，易于检修更换。与以往的灯光系统相比较，LED灯具系统更为准确，可以实现单灯控制，并且使用寿命长、效率高。虽然前期成本会稍高，但后期的运行和维护成本将会大大降低[5]。

5.3 高级地面活动引导及控制系统

高级地面活动引导及控制系统（以下简称“A-SMGCS”）指的是对机场场面上的飞机和车辆进行监视、告警、线路规划和引导的系统。通过使用A-SMGCS可以有效减少各种冲突，极大地提高机场周转的效率。北京大兴机场A-SMGCS的建设与使用开启了我国民航建设控制系统的新篇章，未来在民航局的领导下，按照总局的要求，将会逐步出台中国版本的A-SMGCS系统标准，并将A-SMGCS的推广与建设工作覆盖到全国。

5.4 深桶灯箱

以往的土质区灯箱在实际工作过程中暴露出如下几方面不足之处：①在灯具与隔离变压器之间存在二次电缆老化更新困难，大型机场因二次电缆造成的电费损失过高；②灯箱分布无规则，需通过图纸对应查找，维护困难；因航班量增多导致的航后维护时间紧、任务重，影响工作效率；③土质区的低洼地带容易导致灯箱积水，影响回路绝缘。

为了解决以上问题，结合各种灯箱的优点研制出了新型嵌入式灯具灯箱，又称“深桶灯箱”。经过一系列技术可行性分析后确定了新型灯箱的各种技术参数为：箱体容积25L、灯箱材质为铝合金、底座为全螺纹螺杆、底进孔式一次进线方式、接线管弯曲半径为30CM。经测试，新型灯箱的平均安装时间为43.3min，无二次线长度，灯具和灯箱一体，方便查找，特别对于安装了单灯定位器的灯光回路。新型灯箱相较老式灯箱更加节能减耗，符合绿色发展的观念；大大减少了工作量，提高了设备稳定性和可靠性，并且已在天府机场得到广泛应用。

6 结语

综上所述，可以了解到助航灯光系统对于机场运行的重要性。随着新型材料的出现和新技术的发展，灯光系统也需要不断地改进和优化，才能更好地服务于机场。工作人员在工作中也需要有一颗追求进步的心，为了航空事业发展付出自己的力量。