System sterowania i monitorowania oświetlenia lotniskowego (ALCMS)

Definicja

System sterowania i monitorowania oświetlenia lotniskowego (ALCMS) to system komputerowy, który steruje światłami lotniska i zgłasza ich stan.

FAA nazywa go systemem sterowania i monitorowania oświetlenia lotniskowego i określa go jako L-890. AC 150/5340-30J używa skrótu dla obu nazw. AC 150/5345-56B mówi, że ALCMS upraszcza sterowanie i monitorowanie oświetlonych pomocy wzrokowych. Jego podstawowa funkcja jest taka sama na lotnisku ogólnego lotnictwa z kilkoma operacjami dziennie, jak na dużym lotnisku z setkami.

Strona sterowanie oświetleniem lotniskowym opisuje tę funkcję: stopnie intensywności, panele przekaźnikowe, sterowanie światłami przez pilota i poprzeczki zatrzymania. Ta strona opisuje system, który to wykonuje za pomocą komputerów, i to, czego specyfikacja FAA wymaga od tego systemu.

Części ALCMS

AC 150/5345-56B, pkt 3.2, wymienia główne komponenty.

Komponent	Co robi
Interfejs człowiek-maszyna (HMI) w wieży kontroli ruchu lotniczego	Ekran dotykowy w wieży, który pokazuje grafikę lotniska z przyciskami świateł
Komputer ATC	Odbiera polecenia z HMI i wysyła je do pomieszczenia elektrycznego światłowodem, siecią bezprzewodową lub miedzianym przewodem
Zdalny HMI i zdalny komputer	Pokazują stan w innych miejscach, na przykład w operacjach. Domyślnie tylko podgląd, a sterowanie, jeśli lotnisko tego chce
HMI w pomieszczeniu elektrycznym	Daje interfejs operatora w pomieszczeniu. Domyślnie tylko podgląd
Komputer w pomieszczeniu elektrycznym	Stoi w pomieszczeniu i łączy się z siecią pomieszczenia
Urządzenia sterowania i monitorowania	Łączą sieć pomieszczenia z regulatorem stałego prądu (CCR), przełącznikiem wyboru obwodu, agregatem i innym sprzętem
Sieć łączności pomieszczenia	Łączy komputer pomieszczenia z urządzeniami sterowanymi. Jest przeznaczona wyłącznie dla ALCMS
Sieć łączności ALCMS	Łączy komputery kablem, światłowodem lub bezprzewodowo. AC zaleca używać jej tylko dla ALCMS

Dwa komputery mogą pracować jednocześnie dla redundancji. AC nie dopuszcza laptopów jako komputerów ATC ani komputerów pomieszczenia.

Do czego podłącza się ALCMS

AC 150/5345-56B, rysunek 1, pokazuje interfejsy. Linie ciągłe to minimalne interfejsy systemu podstawowego. Linie przerywane to opcje dla lotniska. Rysunek pokazuje te połączenia:

systemy oświetlenia pomocy nawigacyjnych, takie jak ALSF, PAPI , VASI i REIL
światła ochronne drogi startowej
poprzeczki zatrzymania i czujniki SMGCS
zasięg widzialności na drodze startowej (RVR)
obrotowy majak i światła przeszkodowe
kontroler radiowy L-854
zasilanie handlowe i rezerwowe

Zasady sterowania

AC określa minimalne wymagania dotyczące sterowania (pkt 5.1 i 5.2):

ALCMS steruje każdym elementem obwodu osobno. Obejmuje to stopnie jasności oraz włączanie i wyłączanie.
Sterowanie może przechodzić między stanowiskami HMI w wieży, zdalnym i w pomieszczeniu elektrycznym.
Lotnisko może wybrać sterowanie wyłączne, z jedną stacją sterującą, albo skumulowane, z kilkoma.
Lotnisko może włączać i wyłączać sterowanie na każdym stanowisku, aby nieupoważnione miejsca nie sterowały światłami.
Interfejs zewnętrzny nie może sterować światłami automatycznie bez potwierdzenia z HMI. Dotyczy to RVR, łączności radiowej, fotoogniw oraz tablic wschodu i zachodu słońca.

ALCMS musi mimo to zapewniać fotoogniwo albo łączność radiową powietrze-ziemia, a może pokazywać powiadomienia o wschodzie i zachodzie słońca na HMI w wieży.

Typy monitorowania

AC 150/5345-56B, tabela 1, grupuje ALCMS według typu monitorowania, od A do D, oraz typu zabezpieczenia. Projektant wybiera typ monitorowania tak, aby pasował do kategorii operacji lotniska.

Typ	Nazwa	Co monitoruje	Typowe zastosowanie w AC
A	Samo sterowanie	Awarię komputera, łącza komunikacyjnego, stanu zabezpieczającego i interfejsu pomieszczenia elektrycznego. Brak sprzężenia zwrotnego od sterowanych elementów	AC nie podaje kategorii
B	Monitorowanie podstawowe	Typ A oraz sprzężenie zwrotne włączenia lub wyłączenia obwodu	VFR i kategoria I
C	Monitorowanie zaawansowane	Typ B oraz przepalone lampy, prąd i napięcie regulatora	Kategoria II i III
D	Gotowość SMGCS	Typ C oraz pojedyncze przepalone lampy z położeniem i identyfikatorem oprawy	Kategoria III z planem SMGCS

Typ B potwierdza stan włączenia i wyłączenia przekaźnikiem wykrywającym prąd albo przetwornikiem prądu na wyjściu regulatora. Na przykład AC ustawia przekaźnik na wykrywanie ponad 2,5 A dla regulatora 5-stopniowego. Dla regulatora 3-stopniowego wartość to ponad 4,5 A. Typ C ma konfigurowalne progi liczby przepalonych lamp od 1 do 15, dla ostrzeżenia i dla alarmu. Odczytuje też prąd wyjściowy RMS i napięcie regulatora z dokładnością ±3 procent.

Stan zabezpieczający (failsafe)

Zabezpieczenie to działanie, które ALCMS podejmuje, gdy nie może wykonać polecenia dla elementu sterowanego. AC definiuje dwa typy (pkt 7.1):

Typ A, ustawiony (preset). Urządzenia sterowane przechodzą do określonego stanu: włączone na ustawioną jasność albo wyłączone. Operator może skonfigurować ten stan.
Typ B, ostatni stan (last state). Urządzenia zachowują jasność sprzed awarii. Urządzenie, które było wyłączone, pozostaje wyłączone. Stan utrzymuje się nawet po całkowitej utracie zasilania, także z baterią podtrzymującą. Oprogramowanie nie może przechowywać tego stanu.

Światła lotniskowe do operacji kategorii II i III muszą mieć zabezpieczenie typu B. Dla obu typów personel lokalny musi móc nadpisać stan zabezpieczający przy regulatorze. Światła pozostają w stanie zabezpieczającym, dopóki regulator ma zasilanie pierwotne.

Zdarzenia, ostrzeżenia i alarmy

Każde zdarzenie, ostrzeżenie i alarm ma znacznik daty i godziny z dokładnością do sekundy. AC definiuje trzy klasy (pkt 7.2):

Zdarzenie. Polecenie operatora albo zmiana stanu monitorowanego sprzętu. System je zapisuje.
Ostrzeżenie. Usterka lub niewielka awaria, która jeszcze nie obniżyła pomocy wzrokowych poniżej kryteriów sprawności. Ostrzeżenia pokazują się na stanowiskach obsługi technicznej i są odfiltrowane z HMI w wieży.
Alarm. Usterka, która obniża pomoce wzrokowe poniżej kryteriów sprawności. Alarmy pokazują się na stanowisku obsługi technicznej i na HMI w wieży.

Przykłady alarmów:

wyłączenie regulatora przez zabezpieczenie
element sterowany, który nie reaguje na zadany krok
liczba przepalonych lamp osiągnęła próg alarmowy
utrata wszystkich łączy komunikacyjnych

Lotnisko ustawia czas przechowywania dziennika zdarzeń od 1 dnia do 1 roku (pkt 7.4).

Przepisy ICAO i EASA dotyczące monitorowania

ICAO i EASA nie używają terminu ALCMS. Wymagają monitorowania systemów oświetleniowych.

System monitorowania powinien pokazywać stan operacyjny świateł (Załącznik 14, pkt 8.3.1, oraz CS ADR-DSN.S.890(a)).
Systemy oświetlenia, które kierują statkami powietrznymi, muszą być monitorowane automatycznie, a informacja o usterce musi trafiać automatycznie do jednostki służb ruchu lotniczego. To norma w Załączniku 14, pkt 8.3.2. EASA zapisuje to słowem „should" w S.890(b).
Zmiana stanu światła powinna pokazać się w ciągu dwóch sekund dla poprzeczki zatrzymania przy miejscu oczekiwania przed drogą startową. Dla wszystkich pozostałych pomocy wzrokowych limit wynosi pięć sekund (pkt 8.3.3, S.890(c)).
Dla drogi startowej z widzialnością na drodze startowej poniżej 550 m automatyczne monitorowanie powinno pokazać spadek poniżej minimalnego poziomu sprawności. Powinno przekazać tę informację ekipie utrzymania i jednostce służb ruchu lotniczego (pkt 8.3.4, 8.3.5, S.890(d) i (e)).

Organ nadzoru ustala minimalny poziom sprawności, poniżej którego operacje nie powinny być kontynuowane (GM1 ADR-DSN.S.890). Zobacz zdalny monitoring , gdzie opisano zasadę wskazań w wieży.

Czasy reakcji

AC 150/5340-30J, dodatek F, pkt F.4.1, podaje czasy reakcji ALCMS. Wartości dotyczą laboratoryjnego testu certyfikacyjnego z niewielkim zestawem komponentów. Obejmują tylko ALCMS, a nie urządzenia, którymi steruje. Projektant musi ustalić budżety czasowe dla całego systemu na każdym interfejsie. Strona sterowanie oświetleniem lotniskowym podaje te wartości.

Co to oznacza na lotnisku

ALCMS raportuje to, co robi obwód. Nie raportuje tego, co widzi pilot. Typ B pokazuje, że płynie prąd. Typ C liczy przepalone lampy i odczytuje prąd oraz napięcie regulatora. Typ D lokalizuje każdą przepaloną lampę. Żaden z nich nie podaje intensywności, rozsyłu wiązki ani ustawienia światła.

EASA wymaga tego pomiaru osobno. Dla drogi startowej z precyzyjnym podejściem kategorii II lub III AMC1 ADR.OPS.C.015(b) i (f) wymaga pomiaru w terenie. Obejmuje on intensywność, rozsył wiązki i ustawienie świateł podejścia oraz świateł drogi startowej. Pomiar ma być wykonywany co najmniej dwa razy w roku dla świateł wpuszczonych w nawierzchnię i co najmniej raz w roku dla pozostałych świateł.

Sprawdź typ. Ustal, jaki typ monitorowania i zabezpieczenia ma zainstalowany ALCMS. To określa, co mogą pokazać alarmy.
Sprawdź zabezpieczenie. Przetestuj, czy stan zabezpieczający odpowiada projektowi (ustawiony lub ostatni stan) i czy działa lokalne nadpisanie.
Zachowaj dziennik. Dziennik zdarzeń to zapis zmian jasności i alarmów. AC pozwala lotnisku przechowywać go do roku.
Mierz światła osobno. Użyj pomiaru w terenie albo kontroli samych świateł.

Kontrola lotniska dronem firmy TarmacView sprawdza same światła. Nie zastępuje ALCMS.

Często zadawane pytania

Czym jest system sterowania i monitorowania naziemnego oświetlenia lotniskowego?

To system komputerowy, który steruje naziemnymi światłami lotniska i zgłasza ich stan operatorowi. FAA nazywa go systemem sterowania i monitorowania oświetlenia lotniskowego i określa go jako L-890 w AC 150/5345-56B. Wieża, pomieszczenie elektryczne (vault) i inne miejsca łączą się w jedną sieć.

Jaka jest różnica między ALCMS a sterowaniem oświetleniem lotniskowym?

Sterowanie oświetleniem lotniskowym to funkcja przełączania świateł i ustawiania ich jasności. ALCMS to jeden ze sposobów jej realizacji, z komputerami, ekranami dotykowymi i siecią. Panele przekaźnikowe, multipleksery i systemy PLC to inne sposoby. ALCMS monitoruje też stan obwodów.

Co oznacza L-890?

L-890 to numer specyfikacji FAA dla systemu sterowania i monitorowania oświetlenia lotniskowego. AC 150/5345-56B określa minimalne wymagania. Jest obowiązkowa dla projektów, które otrzymują federalne dotacje na lotniska. AC mówi, że zainstalowany ALCMS nie musi być wymieniany, gdy AC się zmieni.

Jakie są typy monitorowania ALCMS?

AC 150/5345-56B określa cztery typy. Typ A to samo sterowanie. Typ B daje sprzężenie zwrotne włączenia i wyłączenia. Typ C dodaje liczenie przepalonych lamp oraz prąd i napięcie regulatora. Typ D daje monitorowanie każdej lampy osobno i nazywa się gotowością SMGCS. AC wiąże typ B z VFR lub kategorią I, typ C z kategorią II i III, a typ D z kategorią III z planem SMGCS.

Co dzieje się ze światłami, gdy ALCMS ulegnie awarii?

Światła przechodzą w stan zabezpieczający. Przy zabezpieczeniu ustawionym (preset) przechodzą na wcześniej ustawioną jasność albo gasną. Przy zabezpieczeniu ostatniego stanu (last state) zachowują jasność, jaką miały. Światła lotniskowe do operacji kategorii II i III muszą mieć zabezpieczenie ostatniego stanu. AC wymaga lokalnego nadpisania stanu przy regulatorze.

Czy ALCMS pokazuje każdą przepaloną lampę?

Dopiero od typu C wzwyż. Typ C liczy przepalone lampy i daje ostrzeżenie oraz alarm przy ustawionych progach, od 1 do 15 lamp. Typ D podaje położenie i identyfikator oprawy każdej przepalonej lampy. Typy A i B nie monitorują lamp. Żaden typ nie mierzy intensywności światła przy lampie.

Czy łączność radiowa albo RVR mogą zmieniać światła automatycznie?

Nie bez operatora. AC 150/5345-56B mówi, że ALCMS nie może pozwolić zewnętrznemu interfejsowi sterować światłami automatycznie bez potwierdzenia z HMI. AC wymienia zasięg widzialności na drodze startowej, łączność radiową, fotoogniwa oraz tablice wschodu i zachodu słońca. ALCMS musi mimo to zapewniać fotoogniwo lub łączność radiową powietrze-ziemia.

Jak szybko ALCMS musi pokazać zmianę stanu światła?

ICAO i EASA zalecają wskazanie w ciągu dwóch sekund dla poprzeczki zatrzymania przy miejscu oczekiwania przed drogą startową. Dla wszystkich pozostałych pomocy wzrokowych zalecają pięć sekund. Tak mówią Załącznik 14 ICAO, pkt 8.3.3, oraz CS ADR-DSN.S.890(c).

To wpis referencyjny. TarmacView świadczy usługi inspekcji dronami i nie sprzedaje sprzętu ani materiałów opisanych w tym słowniczku.

Czym jest system sterowania i monitorowania oświetlenia lotniskowego (ALCMS)?