摘要: 本文介绍乌鲁木齐机场振筒气压仪使用情况，分析2015年~2019年间故障情况，提出维萨拉气压计PTB330+气象面板显示器WID513替代振筒气压仪做备份气压设备的方案，避免备份气压误差数据可能造成的不安全影响，同时可在自观气压计PTB330故障、送检期间作为备份传感器，有力地保障民航飞行安全，供气象设备维护同行参考。
Abstract:
This paper introduces the application of Vibrating cylinder barometer in Urumqi airport and analyzes the malfunction during the period from 2015 to 2019. Additionally, project PTB330+WID513 was proposed to replace the Vibrating cylinder barometer for backup pneumatic equipment to avoid unsafe effects incurred by the uncertainty of data measurements in backup pressure. Meanwhile, at a time when encountering AWOS PTB330 malfunction or inspection, this project could still be used as a backup sensor, which effectively ensures the flight safety of civil aviation and provides reference for the meteorological equipment maintenance.
1. 引言
修正海平面气压QNH对航空器的起飞和着陆有极其重要的影响，若使用的QNH比实际数值大，就会造成航空器进场过低，导致提前着陆或场外着陆；若使用的QNH比实际数值小，就会造成航空器进场过高，可能造成航空器复飞。历史上曾出现过在天气状况不佳的情况下，由于飞行员混淆了高度基准而导致航班跑道外坠毁的情况 [1]。
修正海平面气压QNH数据由气象观测提供来，机场实况报文中的修正海平面气压QNH由气象观测系统中的编发报软件自动采集AWOS中的修正海平面气压数值，按照规则编制后对外发布，提供给管制员、飞行员等相关用户使用 [2]。报文会出现与实际情况有不一致的修正海平面气压QNH的情况，这种情况一般由人为因素、设备因素从而导致航班运行不正常、事故发生等不同程度的影响。修正海平面气压QNH是非常关键的气象要素，本文提出了新的备份气压设备替代方案，利用新思路、新方法来缓解风险，促进加强民航气象观测工作，确保机场气压数据的准确性 [3]。
2. 空管系统对气压数据要求
依据《空管系统不安全事件标准》，严重差错和一般差错参照本标准执行，规定机场天气报告中的气压值、通报管制部门的气压值与实际应报气压值相差3 hPa (含)以上为气象严重差错；机场天气报告中的气压值、通报管制部门的气压值与实际应报气压值相差2 hPa为气象一般差错 [1]。自2018年以来，空管系统观测报文中QNH出现与实际情况有偏差导致不安全事件发生，造成气象严重差错。结合空管系统下发的《关于加强机场气压数据对比工作的通知》，文件要求各气象运行单位加强气压备份设备建设。
3. 乌鲁木齐机场振筒气压仪使用情况
3.1. 观测室振筒气压仪
目前气象中心气压备份设备是自动气象站PTB330气压计(A级)、观测室的XDY-03双振筒气压仪。XDY-03双振筒气压仪故障情况，自2015年~2019年，观测的振筒气压仪共故障15次，故障现象分为以下三大类：1储存数据累积过多出现死机，定期进行数据总清。2冬季室内温度高，空气不流通，造成环境温度差异，出现气压误差超标。3出现黑屏、无数据显示、突变错误值情况。具体情况见表1、图1、图2。
Table 1. Failure of pressure gauge of vibration cylinder observed from 2015 to 2019
表1. 2015年~2019观测振筒气压仪故障情况
Figure 1. Display of vibration cylinder barometric malfunction
图1. 振筒气压仪故障显示
Figure 2. Display of vibration cylinder barometric malfunction
图2. 振筒气压仪故障显示
3.2. 塔台管制室振筒气压仪
塔台管制室的振筒气压仪安装位置狭小密闭，不利于空气流通，易造成环境温度差异，存在气压误差超标可能目前暂无其它合适安装位置和改善方式。2018年8月起，为避免误差数据可能造成不安全影响，塔台管制室振筒气压停用，期间电话观测员沟通核实气压数据。
4. 维萨拉气象面板显示器WID513概况
维萨拉气象面板显示器WID513根据国际民航组织的标准和建议设计，用于实时查看气象信息。WID513采用紧凑型5.7英寸液晶显示屏，适用于航空相关的操作环境，具有亮度控制功能的高对比度日间和夜间配色方案。见图3、图4。
1) 坚固耐用型显示屏
经过严格工业电磁和环境设计和测试，配备电阻式触摸屏。独立单机显示单元，可以接收风、温、湿度、压力传感器收集的数据，采用触摸屏，操作简便。
2) 集成触摸屏，实现高效操作
使用图形用户界面，可以在不同数据页之间轻松导航。所有视图有视听化报警，以警告传感器或系统故障等严重事件。访问维护模式需要输入密码，防止未经授权更改显示设置，授权用户可以输入站点特定参数，如机场标高。安装时间短，可安装在桌面或挂在墙壁，几乎不需要维护。
5. 两种设备对比情况
针对两种设备进行详细对比，设备情况如表2。
Table 2. Comparison of vibrator barometer and barometer + display
表2. 振筒气压仪和气压计 + 显示器对比情况
PTB330气压计+ WID513显示器的组合形式相对于XDY-03双振筒气压仪来说，在配置、压力范围、工作湿度、工作温度、准确度、环境使用的要求、数据存储等方面都有明显的优势。
6. 总结
综上考虑，建议将PTB330气压计 + WID513显示器代替XDY-03双振筒气压仪作为观测室的备份气压设备，避免备份气压误差数据可能造成的不安全影响；目前自观系统、气象自动站均使用PTB330气压计，采用PTB330气压计作为观测室备份设备，三套气压设备型号一致，传感器在故障、送检期间还可以互为备份。
NOTES
*通讯作者。