錫林浩特新一代天氣雷達(dá)故障分析與處理

郭永梅

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

錫林浩特新一代天氣雷達(dá)自2019年3月15日投入業(yè)務(wù)運行以來，運行狀況趨于穩(wěn)定，其產(chǎn)品對短時天氣預(yù)報、強對流天氣的監(jiān)測和預(yù)警，人工影響天氣、氣象防災(zāi)減災(zāi)等方面有較好的指導(dǎo)作用。為了保障其正常穩(wěn)定的運行，提高從業(yè)人員的綜合維護(hù)能力非常重要。筆者結(jié)合在實際處理及維護(hù)工作中的經(jīng)驗，總結(jié)分析近年來新一代多普勒天氣雷達(dá)在工作中常見故障處理及維護(hù)注意事項,以供大家參考。

1 錫林浩特新一代天氣雷達(dá)系統(tǒng)運行情況

錫林浩特新一代天氣雷達(dá)自2019年3月15日天氣雷達(dá)業(yè)務(wù)測試運行以來，截至2019年10月14日，雷達(dá)系統(tǒng)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(dá)主要硬件故障出現(xiàn)4次。其中：發(fā)射系統(tǒng)1次，伺服和天饋系統(tǒng)3次。

2 新一代天氣雷達(dá)系統(tǒng)常見故障個例及處理方法

2.1 故障現(xiàn)象一

雷達(dá)系統(tǒng)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(fā)射機循環(huán));

TRANSMITTER INOPERATIVE(發(fā)射機不可操作);

PED SERVO SWITCH FAILURE(天伺座伺服開關(guān)故障);

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

XMTR IN MAINTENANCE MODE(發(fā)射機處于維護(hù)狀態(tài))。

2.1.1 故障診斷及處理。發(fā)射機采用大功率速調(diào)管線性放大技術(shù)，具有消除地面雜波和精確測量風(fēng)速的基本條件。由于發(fā)射機按模塊化設(shè)計，任何一個模塊故障都容易被檢測到。反復(fù)重啟RDASC主程序，故障依舊，說明不是軟故障，查看發(fā)射機無報警指示，測量發(fā)射機各直流電源，技術(shù)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(dāng)Per Data/Trans.1/MAINT Mode=REQD)表明發(fā)射機工作性能未變壞，但冗余硬件故障，認(rèn)為是磁場電源出現(xiàn)問題，更換以后故障排除。

2.1.2 發(fā)射系統(tǒng)維護(hù)。為了防止發(fā)射機故障的發(fā)生，一般每三個月進(jìn)行一次防御性維護(hù)，其主要維護(hù)內(nèi)容是清灰處理，即清理發(fā)射機柜的進(jìn)風(fēng)口、出風(fēng)口以及聚焦線圈進(jìn)風(fēng)口濾塵網(wǎng)中的灰塵。發(fā)射機容易發(fā)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(fā)生以上故障，在天氣較好的情況下，要關(guān)閉發(fā)射機的高壓，減少其持續(xù)工作的時間，使機房溫度保持在20℃～21℃的范圍內(nèi)，延長速調(diào)管的使用壽命,確保發(fā)射機不受故障的干擾，有效地提高工作效率。

2.2 故障現(xiàn)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(dá)系統(tǒng)使用的過程中，天線罩溫度過高不可操作屬于雷達(dá)天線動態(tài)故障。導(dǎo)致這種故障的原因有多種，技術(shù)人員依次對天線罩內(nèi)溫度傳感器上光纖板U1、下光纖板U1、DAU模擬板U1進(jìn)行了一次檢測，然后更換傳感器和信號轉(zhuǎn)接板依然報警，最后又調(diào)整5A2維護(hù)面板里的信號轉(zhuǎn)接板的電阻阻值和實際溫度吻合后，雷達(dá)天線恢復(fù)到正常的工作狀態(tài)。

2.2.2 天線系統(tǒng)維護(hù)。每半年檢查一次天線座的水平，在發(fā)現(xiàn)天線座超出誤差的范圍需要及時調(diào)整。天線座的清潔工作也是維護(hù)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(nèi)部時禁止使用含水成分的液體，用吸塵器清理內(nèi)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(xiàn)象三

UPS出現(xiàn)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(jù)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(tǒng)維護(hù)。為保證多普勒天氣雷達(dá)的整體運行性能，應(yīng)按時檢查維護(hù)供電系統(tǒng)，包括檢查維護(hù)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(nèi)，在長期工作狀態(tài)下，需要人為控制中斷供電，保證UPS帶負(fù)載進(jìn)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(fā)電機水位狀態(tài)、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(shè)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(guān)工作狀態(tài)，注意電壓是否正常。

2.4 故障現(xiàn)象四

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

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

2.4.1 故障診斷及處理。出現(xiàn)回波強度偏弱現(xiàn)象就說明接收機靈敏度不正常，一般是天饋系統(tǒng)故障所致，檢查天線座內(nèi)環(huán)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(huán)流器天線端間波導(dǎo)器件，看看波導(dǎo)或旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)是不是出現(xiàn)了打火、變形、堵塞等原因，最后的診斷結(jié)果是波導(dǎo)有少量水進(jìn)入，導(dǎo)致天饋線損耗增大，打開波導(dǎo)連接處進(jìn)行排水，并作烘干處理。

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

2.5 故障現(xiàn)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(tǒng)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(tǒng)噪聲溫度上升，在RDASC的性能參數(shù)上表現(xiàn)為超過適配數(shù)據(jù)規(guī)定的門限值，因此產(chǎn)生報警。

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

2.6 故障現(xiàn)象六

發(fā)射機本控正常，遙控?zé)o法控制開高壓，終端發(fā)射機DAU/發(fā)射機接口報警，無法控制發(fā)射機。

2.6.1 監(jiān)控系統(tǒng)故障診斷與處理。在多次開關(guān)發(fā)射機故障不能解除報警的情況下，檢查DAU數(shù)字板相關(guān)差分接收和發(fā)送電路,判斷是DAU模擬板問題。

2.6.2 監(jiān)控系統(tǒng)維護(hù)。監(jiān)控系統(tǒng)(DAU)包括維護(hù)面板、DAU數(shù)據(jù)采集的模擬板和數(shù)字板、DAU底板、DAU接口，在日常維護(hù)過程中要特別注意檢查天線俯仰匯流環(huán)、限位開關(guān)等，檢查發(fā)射機監(jiān)控鏈路。

3 結(jié)束語

天氣雷達(dá)的探測資料是氣象預(yù)報中不可或缺的重要資料，往往能在短時預(yù)報和災(zāi)害性天氣中起到關(guān)鍵性作用，所以預(yù)報人員對雷達(dá)資料的及時性和準(zhǔn)確性要求非常高，因此非常有必要做好雷達(dá)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(dá)機務(wù)保障從業(yè)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(dá)專業(yè)知識的學(xué)習(xí)以外，更要在日常工作中熟練掌握系統(tǒng)原理和故障處理辦法，善于總結(jié)經(jīng)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(dá)系統(tǒng)的平穩(wěn)正常工作。