新一代天氣雷達(dá)備件消耗情況評(píng)估研究

郭澤勇，周 薇，李 欣，劉永亮

(1.廣東省陽(yáng)江市氣象局，陽(yáng)江 529500；2.中國(guó)氣象局氣象探測(cè)中心，北京 100081；3.廣西區(qū)氣象技術(shù)裝備中心，南寧 530022)

0 引言

天氣雷達(dá)廣泛應(yīng)用于國(guó)家氣象防災(zāi)減災(zāi)服務(wù)中[1-3]，中國(guó)天氣雷達(dá)網(wǎng)由7種型號(hào)雷達(dá)(CINRAD/SA、CINRAD/SB、CINRAD/SC、CINRAD/CA、CINRAD/CB、CINRAD/CC和CINRAD/CD)組成，各型號(hào)雷達(dá)均可搭載天伺、發(fā)射、接收、信號(hào)處理、通訊、應(yīng)用終端及附屬設(shè)備等分系統(tǒng)[4]。為了解國(guó)家天氣雷達(dá)投入使用后的備件消耗情況，中國(guó)氣象局氣象探測(cè)中心于2010年首次對(duì)全國(guó)范圍內(nèi)的多廠家、多型號(hào)和不同技術(shù)特點(diǎn)的天氣雷達(dá)備件消耗情況開(kāi)展分析、評(píng)估和研究工作。通過(guò)分析、評(píng)估和研究工作，可以掌握天氣雷達(dá)整體備件消耗情況，及時(shí)發(fā)現(xiàn)備件消耗中出現(xiàn)的共性問(wèn)題，為制定科學(xué)合理、切實(shí)可行的宏觀管理政策提供科學(xué)依據(jù)[5]。

隨著各型號(hào)雷達(dá)入網(wǎng)數(shù)量和使用年限的增加，需要維護(hù)的雷達(dá)數(shù)量呈整體上升趨勢(shì)[6，7]。2006年至今，全國(guó)天氣雷達(dá)一直采用分級(jí)(國(guó)家級(jí)、省級(jí)、臺(tái)站級(jí))采購(gòu)模式管理雷達(dá)備件。文章對(duì)全國(guó)天氣雷達(dá)備件消耗情況按年度對(duì)各型號(hào)雷達(dá)分臺(tái)站、分系統(tǒng)、分級(jí)別進(jìn)行系統(tǒng)性地評(píng)估和研究，同時(shí)比對(duì)不同型號(hào)雷達(dá)主要分系統(tǒng)消耗情況，為制定雷達(dá)備件需求計(jì)劃、備件分級(jí)原則、消耗性與可維修備件劃分標(biāo)準(zhǔn)、備件經(jīng)費(fèi)需求與分配比例、應(yīng)急調(diào)度等供應(yīng)保障及業(yè)務(wù)管理提供依據(jù)。評(píng)估時(shí)間范圍為2009—2017年，數(shù)據(jù)來(lái)源于中國(guó)氣象局氣象探測(cè)中心備件管理系統(tǒng)、各省級(jí)保障部門及雷達(dá)站和各雷達(dá)生產(chǎn)廠家。因此，文章的評(píng)估數(shù)據(jù)能夠較為客觀準(zhǔn)確地定量評(píng)估全國(guó)新一代天氣雷達(dá)備件消耗情況。

1 天氣雷達(dá)備件消耗評(píng)估指標(biāo)體系

1.1 分臺(tái)站

統(tǒng)計(jì)2009—2017年不同型號(hào)雷達(dá)單部備件消耗率。備件消耗率[8]為雷達(dá)年平均備件消耗經(jīng)費(fèi)與整機(jī)單價(jià)的比值，用于分析雷達(dá)備件年需求經(jīng)費(fèi)。

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1.2 分系統(tǒng)

2009—2017年不同型號(hào)雷達(dá)單部各系統(tǒng)消耗經(jīng)費(fèi)比例：

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2009—2017年不同型號(hào)雷達(dá)單部各系統(tǒng)年均消耗經(jīng)費(fèi)比例：

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1.3 分級(jí)別

統(tǒng)計(jì)2009-2017年不同型號(hào)雷達(dá)備件各級(jí)別年均消耗比例：

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2 全國(guó)天氣雷達(dá)備件消耗情況評(píng)估結(jié)果及分析

2.1 國(guó)家級(jí)備件情況分析

以國(guó)家級(jí)備件為主線，按不同型號(hào)雷達(dá)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)分別對(duì)其消耗國(guó)家級(jí)備件的情況進(jìn)行分析評(píng)估。

經(jīng)統(tǒng)計(jì)2009—2017年各型號(hào)單部雷達(dá)各系統(tǒng)國(guó)家級(jí)雷達(dá)備件年均消耗經(jīng)費(fèi)比例可以得出，發(fā)射、天伺、接收3個(gè)主要系統(tǒng)消耗經(jīng)費(fèi)最多。其中，SB雷達(dá)的天線伺服系統(tǒng)備件消耗經(jīng)費(fèi)最多；SA、SC、CB、CC和CD 5種型號(hào)雷達(dá)均是發(fā)射系統(tǒng)備件消耗經(jīng)費(fèi)最多，CC雷達(dá)發(fā)射系統(tǒng)備件消耗經(jīng)費(fèi)占比高達(dá)75.21%。從各型號(hào)雷達(dá)國(guó)家級(jí)備件消耗情況可知，SA雷達(dá)消耗量最大的國(guó)家級(jí)備件是頻率源；SB雷達(dá)消耗量最大的國(guó)家級(jí)備件是HSP硬件信號(hào)處理器；其余的SC、CB、CC和CD 4種型號(hào)雷達(dá)消耗量最大的國(guó)家級(jí)備件都是速調(diào)管。從國(guó)家級(jí)雷達(dá)備件消耗率可知，6種型號(hào)雷達(dá)國(guó)家級(jí)備件消耗率變化并沒(méi)有明顯規(guī)律，其中CB雷達(dá)國(guó)家級(jí)備件消耗率較高且浮動(dòng)最大，消耗率最高為6.15%，最低為0.20%；SB和SC兩種型號(hào)雷達(dá)國(guó)家級(jí)備件消耗率較低且比較穩(wěn)定。因此在進(jìn)行雷達(dá)備件儲(chǔ)備時(shí)，應(yīng)根據(jù)國(guó)家級(jí)雷達(dá)備件的分系統(tǒng)消耗比例、具體備件消耗量及備件消耗率隨時(shí)間變化等規(guī)律，調(diào)整各分系統(tǒng)及具體國(guó)家級(jí)雷達(dá)備件的儲(chǔ)備比例，根據(jù)消耗情況考慮加大各型號(hào)雷達(dá)國(guó)家級(jí)備件中易損組件的儲(chǔ)備力度。

2.2 省級(jí)與臺(tái)站級(jí)備件情況分析

以省級(jí)和臺(tái)站級(jí)雷達(dá)備件為主線，按不同型號(hào)雷達(dá)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)分別對(duì)其消耗備件情況進(jìn)行分析評(píng)估，然后進(jìn)行不同型號(hào)雷達(dá)間的比較評(píng)估。

經(jīng)分析2009—2015年各型號(hào)單部雷達(dá)各系統(tǒng)省級(jí)(含臺(tái)站級(jí))備件年均消耗經(jīng)費(fèi)比例可以得出，發(fā)射、天伺、接收3個(gè)主要系統(tǒng)消耗經(jīng)費(fèi)較高，該情況與國(guó)家級(jí)備件一致。其中SA、SC、CD 3種型號(hào)雷達(dá)消耗經(jīng)費(fèi)最多的是天線伺服系統(tǒng)備件；SB、CB、CC雷達(dá)消耗最多的則是發(fā)射系統(tǒng)備件。從各型號(hào)雷達(dá)省級(jí)(含臺(tái)站級(jí))備件消耗可知，SA、SC、CD 3種型號(hào)雷達(dá)消耗量最大的備件都是碳刷；SB、CB、CC 3種型號(hào)雷達(dá)消耗量最大的備件則是軸流風(fēng)機(jī)。從省級(jí)(含臺(tái)站級(jí))備件消耗率可知，SB雷達(dá)備件消耗率最高且浮動(dòng)大；CB雷達(dá)整體呈上升趨勢(shì)；CC雷達(dá)和CD雷達(dá)則比較穩(wěn)定，但CC雷達(dá)備件消耗率明顯低于CD雷達(dá)。因此各省氣象裝備保障部門在進(jìn)行雷達(dá)備件儲(chǔ)備時(shí)，應(yīng)根據(jù)雷達(dá)備件的分系統(tǒng)消耗比例、具體備件消耗量及備件消耗率隨時(shí)間變化等規(guī)律，調(diào)整各分系統(tǒng)及具體備件的儲(chǔ)備比例，根據(jù)消耗情況考慮加大各型號(hào)雷達(dá)省級(jí)(含臺(tái)站級(jí))備件中易損組件的儲(chǔ)備力度。

3 結(jié)束語(yǔ)

天氣雷達(dá)備件保障是雷達(dá)保障至關(guān)重要的一部分，雷達(dá)備件的及時(shí)供應(yīng)可有效縮短雷達(dá)維修時(shí)間，提高雷達(dá)可用性。文章對(duì)全國(guó)范圍內(nèi)天氣雷達(dá)備件消耗情況進(jìn)行了系統(tǒng)性地分析、評(píng)估和研究，分析結(jié)果可為雷達(dá)備件采購(gòu)計(jì)劃及備件分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)提供依據(jù)；各型號(hào)雷達(dá)備件消耗情況可為應(yīng)急儲(chǔ)備調(diào)度及業(yè)務(wù)管理提供依據(jù)，為建立備件評(píng)估模型及科學(xué)統(tǒng)計(jì)分析方法奠定基礎(chǔ)。評(píng)估結(jié)果表明：

1)高頻故障器件主要集中在發(fā)射系統(tǒng)、天伺系統(tǒng)和接收系統(tǒng)，應(yīng)當(dāng)對(duì)這3個(gè)分系統(tǒng)予以重視；

2)針對(duì)不同型號(hào)雷達(dá)，依據(jù)雷達(dá)國(guó)家級(jí)備件和省級(jí)(含臺(tái)站級(jí))備件消耗情況，做出了與雷達(dá)型號(hào)對(duì)應(yīng)的分級(jí)備件儲(chǔ)備建議。