淺析新一代CB型天氣雷達(dá)故障診斷及處理辦法

徐永豐

摘要：本文主要論述鄂爾多斯CINRAD/CB雷達(dá)在業(yè)務(wù)運(yùn)行中出現(xiàn)過的故障現(xiàn)象及維護(hù)方面的注意事項(xiàng)和經(jīng)驗(yàn)總結(jié)。做好雷達(dá)維護(hù)保障工作，維護(hù)人員還要增強(qiáng)對整個(gè)雷達(dá)系統(tǒng)的維護(hù)和保養(yǎng)意識(shí)。

關(guān)鍵詞：故障；故障診斷；處理辦法

一、故障

1、人工線電壓顯示故障。2006年5月22日，在日常巡檢查看時(shí)發(fā)現(xiàn)人工線電壓顯示僅為600V，遠(yuǎn)低于人工線電壓正常電壓值4000V以上，但雷達(dá)運(yùn)行正常，發(fā)生功率，脈寬等參數(shù)正常。

2、速調(diào)管老化，更換速調(diào)管。2007年6月3日，RDA信息欄里出現(xiàn)“發(fā)射機(jī)峰值功率低”報(bào)警，且雷達(dá)掃描圖上無回波。用功率計(jì)測機(jī)外峰值功率只有40KW。

3、“天線動(dòng)態(tài)錯(cuò)”故障分析報(bào)告。雷達(dá)體掃過程中會(huì)停在某一仰角不動(dòng)，俯仰不變化。雷達(dá)出現(xiàn)“天線動(dòng)態(tài)錯(cuò)誤”報(bào)警，導(dǎo)致雷達(dá)停機(jī)。停機(jī)后，RDASC程序自動(dòng)退出。影響雷達(dá)正常運(yùn)行。

4、報(bào)天線座初始化錯(cuò)誤，天線座無法初始化。2006年7月3日，天線伺服系統(tǒng)報(bào)“天線座初始化錯(cuò)誤”“天線座無法初始化”，雷達(dá)無法啟動(dòng)。

5、發(fā)射機(jī)機(jī)柜頂部軸流風(fēng)機(jī)停轉(zhuǎn)。2006年7月3日，在日常巡檢查看時(shí)發(fā)現(xiàn)發(fā)射機(jī)機(jī)柜頂部軸流風(fēng)機(jī)停轉(zhuǎn)。

二、故障診斷

1、考慮到只是人工線電壓顯示值發(fā)生變化，雷達(dá)相關(guān)參數(shù)未發(fā)生明顯變化，判斷其一即是發(fā)射機(jī)顯示集成單元有問題。對該單元進(jìn)行除塵，清洗電路板插口。重新裝上后重啟雷達(dá)，發(fā)射機(jī)預(yù)熱后仍顯示600V。測試變壓器前XS6接口調(diào)制器波形，無充電波形、充電電平。查看調(diào)試器內(nèi)部有無打火痕跡，最終發(fā)現(xiàn)調(diào)制器后部取樣測量板有燒焦現(xiàn)象。由此可確定為取樣測量板損壞，導(dǎo)致人工線電壓顯示不準(zhǔn)。

2、用Testplatform測試軟件，變換脈沖重復(fù)頻率測發(fā)射機(jī)峰值功率，都較250KW有很大差距。速調(diào)管累計(jì)運(yùn)行時(shí)間達(dá)13556小時(shí)，遠(yuǎn)超出廠家5000小時(shí)的額定時(shí)間。用IQ法測系統(tǒng)相位穩(wěn)定度（相干性）也大于0.3°，暫考慮速調(diào)管老化。結(jié)合速調(diào)管壽命終了判據(jù)，調(diào)節(jié)人工線電壓，使較正常值升高100V（人工線電壓不超4400V），上述癥狀可緩解。

3、故障出現(xiàn)后，用RDASOT無法控制天線。天線不受控原因可能為：3.1伺服系統(tǒng)本身問題，包括控制單元、傳輸線路、倫茨控制器等；3.2結(jié)構(gòu)部分硬件傳動(dòng)鏈出問題，包括齒輪、減速箱；3.3數(shù)據(jù)處理（RDASC）出問題，指令無法正確發(fā)出。重啟伺服工控機(jī)后，重新利用RDASOT使天線PARK。利用RDASC也可以運(yùn)行雷達(dá)，故可排除3.2、3.3項(xiàng)。因此主要分析伺服系統(tǒng)本身問題，機(jī)務(wù)人員重點(diǎn)對伺服系統(tǒng)進(jìn)行維護(hù)。維護(hù)內(nèi)容包括：（1）清洗匯流環(huán)；（2）檢查碳刷觸點(diǎn)壓力并進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整；（3）對俯仰、方位電機(jī)插頭重新插拔，釋放接頭靜電；（4）對伺服系統(tǒng)各電路板，串口線進(jìn)行了重新插拔，除塵；（5）更換操作系統(tǒng)、RDASC軟件。維護(hù)后，開機(jī)運(yùn)行雷達(dá)，雷達(dá)仍出現(xiàn)動(dòng)態(tài)錯(cuò)報(bào)警。因此，診斷故障原因還應(yīng)從伺服系統(tǒng)本身硬件查找。故障出現(xiàn)時(shí)，查看工控機(jī)顯示狀態(tài)，顯示無異常。再次用RDASOT控制雷達(dá)，觀察倫茨控制系統(tǒng)工作狀態(tài)指示燈出現(xiàn)報(bào)警閃爍。故確定為倫茨控制系統(tǒng)有問題，需請廠家到站進(jìn)行技術(shù)支持。

4、考慮天線座初始化錯(cuò)誤，無法初始化原因由于一是雷達(dá) RDA與信號處理器接觸有關(guān)系，可能接觸不穩(wěn)定；二是DRA信號未到達(dá)伺服工控機(jī)，導(dǎo)致倫茨控制系統(tǒng)無法加電，天線無法啟動(dòng)；三是天線控制精度的信號未達(dá)天線信號處理系統(tǒng)。

5、考慮到軸流風(fēng)機(jī)是雷達(dá)設(shè)備輔助設(shè)備一個(gè)組成部分，其停轉(zhuǎn)有兩點(diǎn)原因。一是本身使用壽命已到，設(shè)備無法使用。二是檢查風(fēng)機(jī)供電線路有無異常，解決供電線路問題。若線路有問題，則無法判斷風(fēng)機(jī)是否已壞掉，故先查看風(fēng)機(jī)線路。風(fēng)機(jī)線路中有風(fēng)機(jī)保險(xiǎn)管，先查看保險(xiǎn)管是否燒壞。旋出保險(xiǎn)管，看的分機(jī)3A的保險(xiǎn)管被燒壞。

三、故障處理辦法

1、由于雷達(dá)還處于驗(yàn)收前試運(yùn)行階段，故臺(tái)站暫無此備件。5月25日，更換備件，故障修復(fù)。

2、更換速調(diào)管。步驟：1關(guān)閉空氣壓縮機(jī)；2松開速調(diào)管輸出端軟波導(dǎo)螺釘和底盤固定螺釘；3松開速調(diào)管陰極、燈絲高壓線和鈦泵電源線、射頻輸入接頭；4換上新速調(diào)管，接上以上相關(guān)連線；5調(diào)整燈絲組件的輸出燈絲電至速調(diào)管的標(biāo)稱值；6觀察鈦泵電流，并對鈦泵和燈絲進(jìn)行24小時(shí)老練；7調(diào)整發(fā)射機(jī)功率大于250KW。

3、廠家技術(shù)人員到站后，用倫茨控制單元監(jiān)控軟件GDC監(jiān)控倫茨系統(tǒng)，再次出現(xiàn)天線動(dòng)態(tài)錯(cuò)報(bào)警后，顯示俯仰控制單元出現(xiàn)報(bào)警信息。對倫茨控制單元進(jìn)行本地化參數(shù)配置，更換控制單元。由于我站雷達(dá)屬于敏視達(dá)C波段第一批天氣雷達(dá)，相關(guān)部件較為落后，廠家技術(shù)人員建議更換匯流環(huán)。此后，又將碳刷式匯流環(huán)更換為金屬針式匯流環(huán)，故障修復(fù)。

4、基于故障診斷分析，對天線系統(tǒng)各控制線進(jìn)行了檢查，重新插拔。發(fā)現(xiàn)天線座組合中的天線轉(zhuǎn)接板的XS1端至匯流環(huán)XS3端的S3- 1線纜纏到入到天線基座轉(zhuǎn)鏈，導(dǎo)致該線纜繳斷。重新焊接S3- 1線纜損壞部分。

5、更換3A保險(xiǎn)管，手動(dòng)選轉(zhuǎn)軸流風(fēng)機(jī)，無阻尼感，風(fēng)機(jī)可能正常。給發(fā)射機(jī)加電開高壓，恢復(fù)正常。

四、思考與建議

1加強(qiáng)職業(yè)道德教育，更好地保障雷達(dá)運(yùn)行。良好的職業(yè)道德是保證事業(yè)發(fā)展的前提條件。加強(qiáng)機(jī)務(wù)保障人員的思想道德素質(zhì)教育，使其珍惜送出培訓(xùn)、學(xué)習(xí)、“以工代培”等各類形式的培養(yǎng)機(jī)會(huì)，強(qiáng)化責(zé)任意識(shí)、大局意識(shí)、能力意識(shí)，使其始終自覺的站在氣象事業(yè)發(fā)展的前沿，愛崗敬業(yè)，為氣象事業(yè)的發(fā)展做出應(yīng)有的貢獻(xiàn)。

2建立長效的培訓(xùn)機(jī)制。機(jī)務(wù)維護(hù)保障工作是天氣雷達(dá)業(yè)務(wù)的重要組成部分，應(yīng)加大對維修保障的培訓(xùn)力度，加強(qiáng)對機(jī)務(wù)保障人員的培訓(xùn)。

3建立更高層面的保障實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。以更高層面雷達(dá)保障實(shí)驗(yàn)平臺(tái)作為橋梁，讓技術(shù)保障人員以輪訓(xùn)形式實(shí)習(xí)，使實(shí)習(xí)人員做到邊學(xué)、邊動(dòng)，邊思考，進(jìn)而增強(qiáng)保障人員整體的實(shí)際操作動(dòng)手能力。同時(shí)，這種通過實(shí)驗(yàn)平臺(tái)輪訓(xùn)的形式還可以加強(qiáng)各臺(tái)站技術(shù)經(jīng)驗(yàn)交流，對維修難點(diǎn)問題共同研究、共同探討、出謀劃策，發(fā)揮集體的智慧來解決問題。

“萬丈高樓平地起”，圍繞氣象事業(yè)發(fā)展，只有加強(qiáng)新一代天氣雷達(dá)裝備保障人才隊(duì)伍建設(shè)，不斷提高保障人員能力和水平做好雷達(dá)保障工作，才能確保雷達(dá)設(shè)備正常可靠的運(yùn)行，充分發(fā)揮天氣雷達(dá)監(jiān)測、預(yù)警災(zāi)害性天氣作用，為地方防災(zāi)減災(zāi)，社會(huì)經(jīng)濟(jì)建設(shè)做出應(yīng)有的貢獻(xiàn)。