L波段雷達天線驅(qū)動報警故障分析

李娜++蘭小建

摘要：在日常高空氣象探測業(yè)務(wù)中，L波段雷達常常出現(xiàn)意想不到的故障，如何排查確定故障的位置，使雷達盡快恢復(fù)正常運行，顯得尤為重要。本文通過分析衢州市國家基本氣象站2013年L波段雷達的使用情況，針對L波段雷達天線驅(qū)動報警問題，從故障的表現(xiàn)到解決問題的方法，進行了詳細的闡述，僅供從事高空氣象探測業(yè)務(wù)人員參考。

關(guān)鍵詞：L波段雷達；E報警；故障；分析

中圖分類號： TN959.4 文獻標(biāo)識碼： A DOI編號： 10.14025/j.cnki.jlny.2015.15.075

高空氣象探測是氣象業(yè)務(wù)的基礎(chǔ)， 是天氣預(yù)報、氣候分析、科學(xué)研究和國際交換的氣象情報和資料的主要來源[1]。L波段雷達是我國自主研制的新一代專用于高空氣象綜合性探測雷達，L波段雷達的應(yīng)用大大提高了高空氣象數(shù)據(jù)的探測精度和觀測密度[2]。L波段雷達系統(tǒng)是實現(xiàn)大氣監(jiān)測自動化建設(shè)的重要內(nèi)容，它實現(xiàn)了自動跟蹤、檢測控制、數(shù)據(jù)錄取處理及各種氣象產(chǎn)品報表的自動生成，減輕了氣象探測人員的勞動強度。但在L波段雷達系統(tǒng)運行過程中，雷達會出現(xiàn)突發(fā)問題，這不僅僅影響了站組與個人的高空氣象探測的質(zhì)量，也影響了天氣預(yù)報的準(zhǔn)確性。本文針對2013年L波段雷達天線驅(qū)動報警故障現(xiàn)象和工作實踐，總結(jié)實際解決處理問題經(jīng)驗方法，供從事高空氣象探測業(yè)務(wù)人員參考。

1 資料和案例來源

1.1 資料來源

2013年1月1日～12月31日，L波段雷達觀測資料來源衢州市國家基本氣象站。

1.2 案例來源

2013年衢州市國家基本氣象站L波段雷達觀測中，共發(fā)生故障報警51次，故障發(fā)生頻率較高，占總放球次數(shù)的6.99%，通過對雷達天線驅(qū)動報警發(fā)生的過程、發(fā)生原因及其排除方法進行分析、總結(jié)，使從事高空氣象探測業(yè)務(wù)人員增進解決實際問題能力。

2 結(jié)果與分析

2.1 故障發(fā)生頻率

在2013年1月1日～12月31日衢州市國家基本氣象站L波段雷達觀測中，共發(fā)生L波段雷達天線驅(qū)動報警51次，占總放球次數(shù)的6.99%。出現(xiàn)次數(shù)最多的是2013年8月，共計出現(xiàn)33次；其次是2013年3月，出現(xiàn)了10次；2013年9月，出現(xiàn)了8次。

2.2 天線驅(qū)動報警故障的表現(xiàn)與影響

天線驅(qū)動報警故障發(fā)生時，雷達的仰角或方位會卡死、軟件上紅燈報警閃爍，軟件模擬雷達停止轉(zhuǎn)動。驅(qū)動箱E報警、A報警燈亮。出現(xiàn)這種情況，將導(dǎo)致測風(fēng)數(shù)據(jù)缺失，從而中斷了探空資料的完整性。天氣圖上該站某高度上的資料缺失，影響了預(yù)報的準(zhǔn)確性。

2.3 產(chǎn)生天線驅(qū)動報警的原因及解決方法

2.3.1 方位驅(qū)動報警的原因及解決方法 方位驅(qū)動報警（A報警）主要是方位驅(qū)動控制信號受干擾或方位機械鏈接卡住造成過負載引起。方位驅(qū)動報警故障往往是與發(fā)射機相關(guān)的。L波段雷達天線驅(qū)動電機對控制信號的要求比較高，方位驅(qū)動電機位于雷達天線座，與雷達發(fā)射機在同一個倉體內(nèi)，發(fā)射高壓產(chǎn)生的電磁信號對驅(qū)動電機會有較大干擾。若出現(xiàn)干擾的話，可將方位驅(qū)動電機及插頭重新包裹，再將驅(qū)動電機上的兩根電纜全部放入鋁罩內(nèi)，使屏蔽效果達到最好，從而減少這種現(xiàn)象的發(fā)生。有時雷達發(fā)射機有問題，開發(fā)射機后過負載引起電源電壓下跌，也會導(dǎo)致方位驅(qū)動電路不正常而出現(xiàn)方位驅(qū)動報警現(xiàn)象。若是雷達發(fā)射機問題引起的方位驅(qū)動報警，要注意透過現(xiàn)象看本質(zhì)，及時修復(fù)發(fā)射機。

上述方位驅(qū)動報警故障在關(guān)閉發(fā)射機，重啟天線驅(qū)動模塊后會恢復(fù)正常，若多次重啟天線驅(qū)動模塊故障現(xiàn)象仍存在，則應(yīng)考慮是否方位機械鏈接卡住。此時可斷開同步機線纜，用手推動天線方位試試，正常情況下應(yīng)比較輕松就能推動的。若推不動，則要檢查方位齒輪等機械部位是否卡住，切不可強行地大力推動天線方位轉(zhuǎn)動。

2.3.2 仰角驅(qū)動報警原因及解決方法 仰角驅(qū)動報警（E報警）一般是天線座內(nèi)的匯流環(huán)與刷架之間接觸不良所導(dǎo)致。因為仰角編碼器的信號會通過匯流環(huán)，在空氣濕度較大時，刷架和匯流環(huán)之間摩擦產(chǎn)生的碳粉不會自然掉落，長時間的摩擦，會在匯流環(huán)上產(chǎn)生碳垢。出現(xiàn)這種情況，首先要檢查天線匯流環(huán)上是否有碳垢，若有的話，把刷架取出，用酒精對刷架和匯流環(huán)擦拭干凈，并通風(fēng)晾干，使之接觸良好。為減少這類現(xiàn)象出現(xiàn)，還應(yīng)在每次雷達月維護時注意清潔匯流環(huán)及刷架。

若經(jīng)過擦拭后，雷達仍頻繁出現(xiàn)E報警，就用該用排除法，分段逐一檢查，找到問題的根源。2013年3月4日～3月9日期間，每個班次均出現(xiàn)仰角驅(qū)動E報警現(xiàn)象。在排查故障過程中，我們先檢查匯流環(huán)，經(jīng)過擦拭后，報警現(xiàn)象仍未排除，考慮是否電纜出問題，更換新的電纜線后，故障仍舊存在。在排除了匯流環(huán)到仰角驅(qū)動模塊間故障的可能后，我們檢查匯流環(huán)至俯仰驅(qū)動模塊線路是否有問題。最后利用萬用表在對匯流環(huán)至WT9線纜接頭逐一檢查時，發(fā)現(xiàn)匯流環(huán)上有一組接線焊點出現(xiàn)了虛焊，重新焊接后，E報警故障排除。2013年8月3日～9月24日間一共出現(xiàn)了41次E報警現(xiàn)象，通過擦拭匯流環(huán)，線路排除，焊點檢查等一系列的排查，最后發(fā)現(xiàn)是低頻關(guān)節(jié)倉里，連接匯流環(huán)上碳刷架的一個螺絲松動造成的。重新擰緊鏈接匯流環(huán)碳刷架的螺絲后，故障排除。

3 結(jié)論

通過分析2013年1月～12月間L波段雷達天線驅(qū)動報警的現(xiàn)象，發(fā)現(xiàn)故障原因不外乎機械故障、信號干擾、電源問題、接觸不良等幾類現(xiàn)象。要保證雷達的正常運行，除了做好定期維護、檢查工作外，還應(yīng)該有在遇到問題后，慢慢排查問題的耐心和堅持。有條不紊的排查每一段可能發(fā)生故障的線路。這就需要平時多思考、多動手、肯鉆研并在解決問題后及時的寫好書面總結(jié)，以便不斷提高維修處理雷達突發(fā)故障的經(jīng)驗。

參考文獻

[1] 張立功，陳志斌，王勇，等.L波段雷達——電子探空儀系統(tǒng)對比觀測分析[J].氣象科技， 2007，35（1）：123-125.

[2]吳月友.L波段雷達工作原理及維修保養(yǎng)方法[J].氣象水文海洋儀器， 2014，（01）：103-106.

作者簡介：李娜，本科學(xué)歷，衢州市氣象局，工程師，研究方向：大氣探測。