多普勒天气雷达运行故障及日常维护

多普勒天气雷达运行故障及日常维护

蒙居正

毕节市气象局贵州毕节551700

摘要：多普勒天气雷达因自身强大的功能在气象部门中得到了广泛应用，为了确保多普勒天气雷达可以正常运行，本文重点分析了多普勒天气雷达运行故障及日常维护。

关键词：多普勒天气雷达；运行故障；日常维护

引言

在全球气候变暖的大背景下，我国各地气候变化异常，极端天气出现的频率逐年增加。所以准确、及时的天气预警需求十分突出，此时需要有可靠稳定的雷达探测作为基础。多普勒天气雷达属于一种相干雷达，由于在设计的过程中综合了信息处理技术、计算机技术以及无线电技术，再加上具有强大的预报和预警功能，其在气象探测、追踪小尺度天气系统等方面得到了广泛应用。多普勒天气雷达是一种高性能的数字化雷达，主要有天线罩、天线系统、接收系统、发生系统、监控系统以及终端显示系统六部分组成，在气候监测和气象研究方面发挥着十分重要的作用。为了确保雷达系统可以正常稳定的运行，不断提升我国的气象观测水平，工作人员应对雷达的工作原理进行熟练掌握，同时还要不断总结维修技巧，确保故障出现时可以及时进行处理。多普勒天气雷达需要不间断连续运行，各个部件的运行时间较长，所以利用科学、合理的方法对多普勒天气雷达进行日常维护和保养，对于延长雷达的使用寿命，降低雷达出现故障的概率，提升雷达业务的可用性方面具有重要意义。

1多普勒天气雷达运行故障及维修

1.1回波故障的维修

在对多普勒天气雷达进行正常开机后及高压运行后，终端实时处理程序的强度场回波没有异常情况出现，但是速度和谱宽场中却没有回波信号，监控程序内的各个测试点中也没有发出任何有关故障的报告。出现这种情况的原因是未有效分离接收机和滤波器之前的回波信号，结合强度场的数据信息可以正确判断出该处之前的电路表现是否正常，如果可以正常传输，则说明采集器和网络都没有异常情况，此时，应将重点放在测试不同模块信号的输入输出端口，进而准确找出故障部位。若回波出现故障问题，应首先检查信号处理器是否出现故障，可以将现有的加速版更换成备份的，之后重新开机，检查回波故障问题是否解决，如果没有解决，应应将信号处监控面板的开关调节成检测档，将终端强度、速度场色环的回波强度进行综合，判断处理支路是否出现故障；如果上述部位均没有异常，需要逐一检查信号处理面板上I、Q信号输入端口的电流，若发现这两个端口的输入端口电流只有几毫伏且信号波的形状异常。由此可以说明接收机出现故障，在将接收机电源打开之后，对相关器件一一进行测试，直至找出具体故障部位，在更换备份之后，开机加高压回波就能恢复正常。

1.2发射机故障的维修

多普勒雷达的发射系统主要有五部分组成：发射配电电路、发射监控分机、磁场电源分机、固态调配器以及固态放大器。一旦发射机出现故障问题可以对任意一个组成模块进行检测。通过使用发电机的实践经验，不难发现发射机在夏季出现故障的概率要远远高于其它几个季节。出现这种现象的原因是由于使用多普勒天气雷达发射机的过程中需要较高的功率，其在工作过程中发射机自身会产生较高的热量，再加上夏季气温较高，一旦在高温天气下连续运行较长时间，系统内部模块的部件参数发生变化的概率较大，在高温条件下发射机系统内易出现故障的部位有放电开关组件、发电机高压电源以及聚焦线圈电源等，这些部件出现故障后将会在很大程度上影响发电机的正常工作。为了有效防止这种故障问题的出现，可以结合当地气温和雷达机房的实际情况，在高温天气出现时适应降温空调，工作人员应密切关注雷达机房的情况，为了减少雷达发射机的连续运行时间，不断延长发射机的使用寿命，应定期将发射机的高压关闭，将多种方式进行结合以确保发射机可以正常使用，不断增强雷达发射机的工作效率。

1.3雷达天线动态故障的维修

在使用多普勒天气雷达的过程中，雷达天线动态的主要故障有天线座动态出错、报警强制性系统在待机时不能操作，出现这种故障的原因有很多，应逐一进行检测。首先对雷达碳刷和滑环进行清洗，若故障仍旧没有得到解决，可以借助于RDASOT软件检测连续转动情况下的不同方位和仰角；若有错误信息提示出现，此时的方位正常，而角码闪烁及仰角抖动，则说明是仰角出现问题，接着重点测试电阻值和波形，若出现抖动，则说明仰角故障存在，需要做好下一部的检测；在重新更换5A6数字板和模拟板之后，故障问题仍旧存在，需要对上、下的光纤板进行检测；一旦上、下光纤板出现问题，可以重新更换有故障的光纤板，这样就能确保雷达天线可以正常工作。

2多普勒天气雷达日常维护

2.1配电系统和空调机房维护

在还没有进入天线罩之前，应将雷达监测控制系统电源和伺服电源一一关闭；进入天线罩之后，将打开的安全开关调节成断开状态，分别将方位和俯仰调节在锁定位置处。对配电机柜中的电源接线柱进行重点检查，查看各个开关接线柱是否松动，是否出现烧毁、外表皮是否破损等情况；查看电源输入和输出端之间的电压是否符合规范标准；对于不间断电源的输入及输出电压、蓄电池电压、输入及输出电流进行测量，确保其在正常范围内；对UPS电源进行定期放电操作。雷达在实际的运行过程中会有静电产生，静电可以吸附空气中的尘埃，所以在雷达设备上会有大量的灰尘堆积，将会阻碍各个部件的正常工作，甚至会引发故障。所以，做好机房内的除尘工作十分重要。定期做好空调过滤网的清洁，确保雷达机房温度始终在正常范围内。

2.2天伺系统维护

分别检查发射体与俯仰平衡臂、方位减速器与转台之间的螺栓及其它螺栓是否松动，一旦发现松动，需立即拧紧。推动天线，确保其速度逐渐增加，对其的运行情况进行查看，同时还要仔细辩听声音，一旦发现异常，立即解决。若正常，需要对机械限位缓冲器的破损度进行检查；查看电气限位，若不起任何作用或者是超过了设定值后，需要对挑松开关或者拧紧开关支架上的螺钉，确保其与设定值相符。全面对天线系统进行润滑操作，将天线转动部件中的干、硬润滑脂清除干净，并使用无水酒精对齿轮上的油渍进慈宁个清理，之后做好装置的润滑和换油操作。查看天线罩上是否出现漏水、裂纹等。做好方位、俯仰电机机组的检查和维护。每三个月检查依次方位电机碳刷的磨损情况，一旦发现碳刷出现裂纹，及时对电机上的碳刷进行更换。

2.3发射系统维护

在对调制和发射机柜进行维护过程应该充分放电。通电检查维护的过程应小心谨慎，防止触电。对发射机中各散热风机的运转情况进行重点检查，查看空气开关、电源滤波器以及聚焦线圈的接线柱是否松动，是否有灼烧痕迹，应始终确保电源输入和输出的电压在正常范围内。

3结论

综上所述，做好多普勒天气雷达的日常保养和维护工作可以有效避免各个设备出现故障的概率，不仅可以延长多普勒天气雷达的使用寿命，还能有效降低排除故障所用的时间。在使用雷达的过程中应将日常维护工作做好，定期进行检测，可以确保设备正常稳定的运行。

参考文献：

[1]李明元,陈明林,左经纯,等.新一代多普勒天气雷达(CINRAD/CD)方位伺服系统典型故障分析及处理[J].气象,2012(01):123-128.

[2]李珂.多普勒天气雷达的日常维护及故障维修[J].科技与创新,2015(9).

作者简介：

蒙居正（1972-），男，布依族，贵州省毕节市人，大专学历，助理工程师，从事气象测报和气象雷达应用工作。