通辽市新一代天气雷达系统故障分析处理

2014-09-23宋玉红孙宏宇

南方农业·下旬 2014年2期

宋玉红+孙宏宇

摘要通过介绍内蒙古通辽新一代天气雷达系统在安装调试及运行期间出现的软件、硬件故障及分析处理，了解到通辽新一代天气雷达系统硬件故障主要发生在发射机部分，先后发生过发射机风流量故障、发射机灯丝电源分机控制板烧坏等故障。伺服、天线系统主要发生过伺服俯仰陷位、方位同步轮系轴承断裂、方位齿轮箱脱落等故障。

关键词新一代天气雷达系统；软件故障；硬件故障；分析；处理

中图分类号 TN959.4 文献标志码：B 文章编号：1673-890X(2014)06-089-03

1 系统硬件故障分析处理

1.1 雷达装机调试期间伺服俯仰限位故障分析处理。

故障现象：整机初调完毕后试运行RDA一段时间后，伺服停止运行，故障面板显示俯仰，俯仰角度为-6°，至天线罩检查确实天线已掉至水平以下，试着用手向上轻推天线，居然发现天线向上能抬起。怀疑电机有问题，拆下电机检查：俯仰电机的刹车已损坏，用手能转动电机（正常刹车是抱住的，不能转动）。

1.2 发射机风流量故障分析处理

CB型发射机风流量主要体现在2个方面：一个是速调管主风机的工作状态；另一个是调制器散热风机的状态。出现此故障首先确认是哪方面的故障，速调管主风机风流量的水银检测开关是否松动脱落、保险丝有无烧毁、风机工作是否正常。排除主风机后检查另外一方面，调制器散热风机状态指示灯是否正常（当低压和高压开关打开后，正常工作时，灯是灭的）。如果灯不正常则检查风机是否真的没有工作，或者保护系统设置较高、误报警。内蒙古通辽市气象局人员按以上步骤检查最终发现：速调管主风机工作正常，水银开关机械安装也无问题，调制器散热风机状态指示灯不正常，加电后终是亮的，打开调制器面板检查风机，各风机工作也正常，进一步检查保护装置，发现检测电流门限已接近实际电流，原检测电流门限设置较高，当UPS输出稍用变动时，风机电流发生变化至误动作，调整保护板RP1电位器使U1的2脚电压至2.6 V，开机正常。

此故障看上去容易解决，实际检查非常关键，切不可屏蔽此故障。如果水银开关机械出现问题更不可用硬物抵住，特别是调制器散热风机状态指示灯不正常时更要仔细检查，一旦真的出调制器风机故障，发射机连续工作2h，调制器可控硅会全部因过热烧毁，故障就会扩大化。

1.3 发射机灯丝电流故障分析处理

通辽市气象局雷达试运行期间，总发生灯丝电源组件内5 A保险丝烧毁，装上后又能正常工作，特别是在RDA计算机重启和关机时经常发生。2007年12月，灯丝电源彻底不工作了，5 A保险丝烧毁装上依旧烧毁，发射机故障面板显示灯丝电流故障。

分析：灯丝电源组件内5 A保险丝是串联灯丝电流输出回路的。刚开机时灯丝电流缓慢升高至正常值。由于速调管灯丝电阻存在热阻效应（随温度升高变大，冷开机预热13 min后阻值基本稳定），当电流稳定时，速调管灯丝阻值缓慢升高同时其功耗不断加大，所以灯丝变压器声音也由小到大至不变。应先检查灯丝电流、灯丝电压是否正常。结果检查如下。

①当刚开低压时，灯丝电流指示猛然抬起，超过原先的6.2 A，电压批示也时一下子抬起，并未出现缓慢升高的现象。

②灯线变压器的声音也是突然变高，而不是慢慢变大。抽出灯丝电源分机，在低压无输出状态下检查各波形，V5的驱动信号：示波器联接点耦合变压器T1的输出，或者是R5和R6的两端（注意极性、无灯丝电流输出）。V6和V7的驱动信号：示波器联接点耦合变压器T2（R7和R8的两端）或T3（R9和R10的两端）的输出（注意极性、示波器采用两芯电源线、无灯丝电流输出）。V6和V7的驱动信号大小相同，只不过极性相反，相位差180°，占空比50%。

对照正常波形：通辽市气象局灯丝电源V5、V6、V7（3个MOSFET）驱动波形均很少，只有正常波形的一半大，确认V5、V6、V7损坏。更换后，灯丝电源正常。进一步细查，在发射机没有关机的情况下，重启和关闭RDA计算机会烧毁保险丝的原因。多次模拟重启和关机，发现在重启和关机时HSP灯丝同步输出时序居然时有时无，且无规则，而在开机后无此现象。当灯丝电源使用的时序发生混乱时，V6、V7死区消失，造成控制板上5A保险丝烧毁，当混乱时间较长时，会彻底将V5、V6、V7损坏，更换HSP板后再无类似故障发生。

1.4 天线动态出错和初始化系列超时

对于天线动态出错，据了解几乎所有SA、SB、CB都出现过，出现后好多重启就正常，反映至厂家，有说是伺服出问题，又有说HSP板接口或者软件有问题（厂家说中断没有收到）。频繁出现此问题，首先排除伺服故障，有无硬性故障，观察角码是否正确。

是否每次出现在同一角度，当出现在同一角度时，可怀疑汇流环出现问题。做好RDA计算机的维护工作，当计算机有病毒或系统资源不够时，也易出现。HSP与伺服通讯的串口线不热插拔（否则会造成HSP串口芯片MAX202损坏）。

初始化序列超时同样反映给厂家，经常也认为可能在伺服问题，主要体现在RDA程序启动后，伺服角码未能上传，此时多次重启伺服和RDA后又正常，仍存在此现象后：可用太阳法程序检查伺服能否正常控制，或者用模拟伺服看看角度能否上传，以此来确认故障部位。

1.5 控制系列超时，重新初始化故障报警分析处理

启动RDASC后出现“控制系列超时，重新初始化报警”的故障现象，用sot测试软件对方位角度进行了测试，发现天线方位角度指示不变或到预置值后天线不停，经检查，系方位齿轮箱脱落所致，检查调整了方位齿轮间隙，并采用了打孔和钢丝捆绑方式对方位齿轮箱进行固定，此故障解决后，开机体扫第2圈时又出现“发射机功率低报警，钛泵电流指示不正常，发射机内有烟冒出”的现象，检查发现“调制器中SCR均压板烧坏，且速调管有故障”，更换备份SCR均压板和速调管后，系统恢复正常。

1.6 新一代天气雷达产品或基数据不全故障分析处理

基数据或产品不全，查看RDA端日志文件，发现方位有跳码现象，用SOT测试，方位时有不受控现象。用万用表测量伺服系统各部分电源输出正常，更换旋变及轴角转换板后，此故障应然存在，手动控制天线，方位显示正常，判断计算机至伺服系统间信号控制存在问题，进一步检查信号线，发现信号线接触不良。

1.7 天线方位精度超标及天线动态故障分析处理

天线方位精度超标，更换方位同步轮系，运行数小时后，出现天线动态故障报警，手推天线，旋变的轴不转，打开天线方位大盘外盖，检查后发现方位同步轮轴断裂。更换方位同步轮系后，故障报警消失，天线方位精度正常。

2 系统软件故障及分析处理

2.1 RDA端软件故障及分析处理

RDA端的RDASC软件：出现报警，有的报警系统自动清除，未影响系统运行，有的报警需重新启动RDASC或RDA后能使系统恢复正常。

RDA计算机RDASC程序死机，重启RDA计算机，只要运行RDASC程序，仍出现上述现象。判断信号处理器软件故障，卸载信号处理器软件，重新安装后，重启雷达系统后正常。

RDA端出现天线动态错误，导致RDASC软件自动退出，重新启动RDASC软件或RDA计算机后恢复正常。

RDA端有时出现发射机峰值功率低或发射机峰值功率高报警，重启RDASC后正常。

RDA端频繁出现发射机/DAU接口故障、速度/谱宽检查变坏报警，通过敏视达公司修改RDASC程序、CA_MAINA.DXE、CA_MAINBCD.DXE后，报警减少。

RDA端开机启动RDASC程序时，有时出现控制系列超时，重新初始化报警，RDA计算机自动重启，再启动RDASC程序，有时反复几次后才能