錫林浩特新一代天氣雷達故障分析與處理

郭永梅

(錫林郭勒盟氣象局 氣象技術裝備保障與信息中心，內蒙古 錫林郭勒 011200)

錫林浩特新一代天氣雷達自2019年3月15日投入業務運行以來，運行狀況趨于穩定，其產品對短時天氣預報、強對流天氣的監測和預警，人工影響天氣、氣象防災減災等方面有較好的指導作用。為了保障其正常穩定的運行，提高從業人員的綜合維護能力非常重要。筆者結合在實際處理及維護工作中的經驗，總結分析近年來新一代多普勒天氣雷達在工作中常見故障處理及維護注意事項,以供大家參考。

1 錫林浩特新一代天氣雷達系統運行情況

錫林浩特新一代天氣雷達自2019年3月15日天氣雷達業務測試運行以來，截至2019年10月14日，雷達系統累計運行時間4 573h，無故障累計時間4 000h。最長累計無故障時間為2019年7月26日16∶00～2019年8月16日21∶40。故障累計時間573h，最長故障停機時間為2019年3月20日16∶20～21日10∶00。錫林浩特新一代天氣雷達主要硬件故障出現4次。其中：發射系統1次，伺服和天饋系統3次。

2 新一代天氣雷達系統常見故障個例及處理方法

2.1 故障現象一

雷達系統不可操作，具體告警信息為:

FOCUS COLL CURRENT FAILURE(聚焦線圈電流故障);

TRANSMITTER RECYCLING(發射機循環);

TRANSMITTER INOPERATIVE(發射機不可操作);

PED SERVO SWITCH FAILURE(天伺座伺服開關故障);

STANDBY FORCED BY INOP ALARM(不可操作報警強制系統待機);

XMTR IN MAINTENANCE MODE(發射機處于維護狀態)。

2.1.1 故障診斷及處理。發射機采用大功率速調管線性放大技術，具有消除地面雜波和精確測量風速的基本條件。由于發射機按模塊化設計，任何一個模塊故障都容易被檢測到。反復重啟RDASC主程序，故障依舊，說明不是軟故障，查看發射機無報警指示，測量發射機各直流電源，技術人員在測量接口板判斷是否為聚焦線圈電源故障、取樣主控板(當Per Data/Trans.1/MAINT Mode=REQD)表明發射機工作性能未變壞，但冗余硬件故障，認為是磁場電源出現問題，更換以后故障排除。

2.1.2 發射系統維護。為了防止發射機故障的發生，一般每三個月進行一次防御性維護，其主要維護內容是清灰處理，即清理發射機柜的進風口、出風口以及聚焦線圈進風口濾塵網中的灰塵。發射機容易發生故障的元件有聚焦線圈電源、BOOSTER板電源被燒壞，為了避免發生以上故障，在天氣較好的情況下，要關閉發射機的高壓，減少其持續工作的時間，使機房溫度保持在20℃～21℃的范圍內，延長速調管的使用壽命,確保發射機不受故障的干擾，有效地提高工作效率。

2.2 故障現象二

RDASC主程序報警，具體告警信息為:

RADOME AIR TEMP EXTREME(天線罩溫度過高)。

2.2.1 故障診斷及處理。在多普勒雷達系統使用的過程中，天線罩溫度過高不可操作屬于雷達天線動態故障。導致這種故障的原因有多種，技術人員依次對天線罩內溫度傳感器上光纖板U1、下光纖板U1、DAU模擬板U1進行了一次檢測，然后更換傳感器和信號轉接板依然報警，最后又調整5A2維護面板里的信號轉接板的電阻阻值和實際溫度吻合后，雷達天線恢復到正常的工作狀態。

2.2.2 天線系統維護。每半年檢查一次天線座的水平，在發現天線座超出誤差的范圍需要及時調整。天線座的清潔工作也是維護的項目之一，每三個月做一次天線座清潔工作，清理表面時需要使用清水，在清理內部時禁止使用含水成分的液體，用吸塵器清理內部即可，在做清潔工作時注意密封墊以及各部位端蓋是否正常。

2.3 故障現象三

UPS出現報警，具體告警信息為:市電缺相、相序不對。

2.3.1 故障診斷及處理。根據報警代碼查找原因，如果市電缺相、相序不對、過(欠)壓，檢查市電供況。

2.3.2 供電系統維護。為保證多普勒天氣雷達的整體運行性能，應按時檢查維護供電系統，包括檢查維護UPS、油機及配電箱。定期檢測UPS電池段的電壓是否在正常范圍內，在長期工作狀態下，需要人為控制中斷供電，保證UPS帶負載進行供電，從而使其工作壽命延長。定期檢測電瓶電壓及柴油發電機水位狀態、油位，按時更換機油過濾器，在冬季寒冷時期需要添加防凍液，使設備保持在正常的溫度工作。定期檢測配電箱各接線柱及開關工作狀態，注意電壓是否正常。

2.4 故障現象四

出現回波強度減弱和回波面積減少的現象，RDASC主程序報警，具體告警信息為。

XMTR/ANT PWR RATIO DEGRADED(天線和發射機發射功率比變壞)。

2.4.1 故障診斷及處理。出現回波強度偏弱現象就說明接收機靈敏度不正常，一般是天饋系統故障所致，檢查天線座內環流器天線端到天線功率測量耦合器間公用通道，測量耦合器到環流器天線端間波導器件，看看波導或旋轉關節是不是出現了打火、變形、堵塞等原因，最后的診斷結果是波導有少量水進入，導致天饋線損耗增大，打開波導連接處進行排水，并作烘干處理。

2.4.2 天饋系統維護。本系統組成的大部分器件為剛性器件，故障率不是太高，平時維護時要注意波導連接有無松動，器件外表有無嚴重變形，在清理內部時禁止使用含水成分的液體，用吸塵器清理內部即可。

2.5 故障現象五

RDASC主程序報警，具體告警信息為：

SYSTEM NOISE TEMP-MAINT REQUIRED(接收機主通道或信號處理單元噪聲電平異常)；

SYSTEM NOISE TEMP DEGRADED(系統噪聲溫度變壞)；

LIN CHANNEL NOISE LEVEL DE-GRADED(線性通道噪聲電平變壞)。

2.5.1 接收機報警代碼與分析。這是由于接收機主通道故障，接收系統噪聲溫度上升，在RDASC的性能參數上表現為超過適配數據規定的門限值，因此產生報警。

2.5.2 接收機報警原因。雷達回波出現大面積同頻干擾，在雷達PPI圖上形成干擾回波，0～360°方位角的扇形區域都被干擾占滿，干擾越嚴重報警頻率越高，聯系無線電委員會開展巡查工作，雷達站積極配合，在查尋干擾源時24h連續開機觀察干擾情況，最終在雷達站東北方向找到了電信基站造成的同頻干擾(離雷達站很近的東北方向的一個基站導致雷達產品0～360°都有干擾，東北方向更為嚴重。也就是說并不是只有在基站東北方向出現干擾，而是覆蓋360°方位角)。關閉后同頻干擾現象消失。

2.6 故障現象六

發射機本控正常，遙控無法控制開高壓，終端發射機DAU/發射機接口報警，無法控制發射機。

2.6.1 監控系統故障診斷與處理。在多次開關發射機故障不能解除報警的情況下，檢查DAU數字板相關差分接收和發送電路,判斷是DAU模擬板問題。

2.6.2 監控系統維護。監控系統(DAU)包括維護面板、DAU數據采集的模擬板和數字板、DAU底板、DAU接口，在日常維護過程中要特別注意檢查天線俯仰匯流環、限位開關等，檢查發射機監控鏈路。

3 結束語

天氣雷達的探測資料是氣象預報中不可或缺的重要資料，往往能在短時預報和災害性天氣中起到關鍵性作用，所以預報人員對雷達資料的及時性和準確性要求非常高，因此非常有必要做好雷達的日常保障維修工作，縮短故障排查時間，提高排障效率。這就要求雷達機務保障從業人員必須具備較高的綜合保障能力及故障判斷能力，因此除了要加強雷達專業知識的學習以外，更要在日常工作中熟練掌握系統原理和故障處理辦法，善于總結經驗、分析故障原因及處理方法，提升排障能力及效率，確保雷達系統的平穩正常工作。