浅谈多普勒天气雷达日常维护与故障维修

浅谈多普勒天气雷达日常维护与故障维修

许成啸 陈修明 张文佳 商丽楠  吴学菲

航空大学 黑龙江哈尔滨市 150001

引言：多普勒天气雷达具有较强的检测、预警功能，被广泛应用于各级气象部门中。根据多普勒天气雷达多年的运行经验，提出了相关的日常维护措施，雷达在使用过程时，由于最种种原因，雷达会出现性能下降和一些故障，影响探测保障任务的完成。因此，在天气雷达探测过程中，当雷达出现故障或性能下降，影响正常探测时应尽快查找故障原因并排除故障，及时恢复雷达的技术性能，出现故障时，只有尽快排除故障，才能最大程度减轻故障对天气雷达探测保障的影响。检修人员必须按照雷达电路及信号的流程，采取恰当的方法，才能快速顺利的排除故障，以确保雷达能够长时间处于正常运行的状态。

关键词：天气雷达 检修条件  技术要求 检修流程

一、多普勒天气雷达日常维护类别

  多普勒天气雷达是一种相干雷达，其特点是工作周期比较长。因此，多普勒天气雷达的维护工作主要分为日维护、周维护、月维护、年维护以及不定期保养，这些维护工作确保能发现设备问题并及时解决问题。通过维护工作使设备始终在正常状态下运行。在日维护中需要每天在开机时对设备进行通电检查，在设备运行中发现问题及时排除，对故障点要进行跟踪检查，确保彻底排除故障。在多普勒天气雷达工作中，日常开机步骤就包括检查项目，如开机前检查设备外表情况、开机后检查监控分机板各项指示灯是否正常等，如发现异常，则对故障现象进行准备记录，以便维护人员处理。对于在日维护中出现的一般故障，雷达操作员就可进行排除，而在多普勒天气雷达在长期的运行中，也会针对设备进行各种维护以便保持

备状态。

  二、日常维护重点及故障

       1.发射系统

   在开展日常维护工作时，需要掌握相应的维护要点，进而不断提高维护质量雷达进入停机或者长时间不使用时，操纵人员应该对发射机进行维护时，需要每七天加一次低压，每次的时间不少于二十分钟，每十四天要加一次高压，时间不低于十分钟。发射机完成工作后，操纵人员需要对发射机各个参数进行细致检查，查看各个参数是否在正常值范围内。雷达在应用过程中很容易受到外界环境因素的影响，尤其在夏季的时候，雷达就比较容易发生故障问题，雷达在运行过程中会产生较大的功率此时的热量也会随之上涨。如果在夏季长时间对雷达进行使用，将会导致变送器系统中的其他组件受到影响。聚焦电源线圈被烧坏、驻波比报警异常是最为常见的故障，故障问题发生后会导致设备无法正常运行。在对上述问题进行解决时，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，应当使用降温空调，使其温度保持在20℃左右。工作人员还应时刻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。

2.接收系统

   多普勒雷达正常开机加高压运行后，终端实时处理程序内强度场回波正常，但是，速度和谱宽场无回波，监控程序各测试点没有任何故障报告。发生此问题是因为接收机带通滤波器之前回波信号并未分离，根据强度场判断该处以前的电路是否正常，如果传输正常，则采集器和网络都应正常，这时，可重点测试各模块信号输入输出端口，找出具体的故障点。对回波故障的维修应先从信号处理器入手，尝试更换备份的加速版，如果重新开机后故障仍存在，则可把信号处监控面板开关置于检测档，根据终端强度、速度场的色环回波判断信号处理支路是否故障；如果上述内容均正常，则需检测信号处理面板的I、Q信号输入端口。这时发现，均只有几毫伏的量，并且信号波形异常。由此可以判断，接收机故障。打开接收机的电源，依次测试相关器件，判断具体的故障部位，更换备件后，开机加高压回波即可恢复正常。

三、 天气雷达故障检修流程

  检修雷达，从发现故障到排除故障一般可分为掌握故障情况，确定故障部位，彻底排除故障可分为三个步骤。

（一）掌握故障情况

1.了解故障发生的经过；向使用人员了解雷达发生故障前后的相关信息，弄清故障是开、关机或者是雷达工作过程中发生的；是突然发生的，还是过去曾经经常发生的；故障前后动过什么按钮；故障时电源是否有明显异常等。

2.详细观察故障现象；首先，充分利用雷达自身的BIT功能，认真查看其自检参数及各项雷达指标。现在雷达一般可自动检修雷达的关键参数，在实测参数超过预定范围时，对于大多数参数会发出故障报警信号，我们可以认真观察雷达参数以便快速确定故障部位。其次要仔细检查雷达机内有无打火、冒烟、放电、异味、不正常声响等现象，根据报警提示检查一些可能发生问题的部位是否正常。对于时有时无的故障现在，则要等故障稳定下来，多观察几次，力求不放过任何与故障有关的信息。

（二）确定故障部位

根据了解观察到的故障情况，结合原理分析，维修人员要灵活运用各种方法，找出故障的具体部位或元器件。在确定故障部位时，应遵循维修基本原则，先易后难、先简后繁、先外部后内部的原则开始，有大部位到小部位、由可能性到大的到可能性小的着手。确定故障过程中应充分利用雷达所配备的各种仪表设备结合电路特点进行，检查测量时要细致、准确，特别是要防止因测量差错而造成错误判断，要灵活利用各种检修方法，提高检修效率。

（三）彻底排除故障

找出故障原因后，根据故障的具体情况采取有效措施，使雷达恢复正常工作状态。对已损坏的电路板或元器件，要查明是电路板（或元器件）本身造成损坏，还是由于外部因素引起的，必须查明真正原因后，在换上备份件。故障排除后，要进行登记，供以后排斥故障时参考。