多普勒天气雷达日常维护使用与故障维修

郑文烤

摘 要：多普勒天气雷达因其功能强大被广泛应用在气象部门中，为保障雷达系统工作效率，工作人员也要掌握雷达工作原理，熟练维护维修技术，防止故障发生，本文通过介绍多普勒天气雷达日常维护使用与故障维修，能够有效提高雷达工作性能，延长其使用寿命，使雷达长期保持着稳定的工作状态。

关键词：多普勒天气雷达；日常维护；故障维修

中图分类号： TN966.5 文献标识码： A 文章编号： 1673-1069（2017）04-181-2

0 引言

随着我国对多普勒天气雷达系统的研究发展，其早已成为我国天气预测的重要检测工具。由于多普勒天气雷达长期地处于运行状态，受环境的影响以及设备本身因素，其故障的发生也被人们所关注，为减少故障率，设备的日常维护使用及故障维修成为重点。本文着重介绍日常维护的基本内容以及常见故障的维修。

1 多普勒天气雷达日常维护类别

多普勒天气雷达是一种相干雷达，其特点是工作周期比较长。因此，多普勒天气雷达的维护工作主要分为日维护、周维护、月维护、年维护以及不定期保养，这些维护工作确保能发现设备问题并及时解决问题。通过维护工作使设备始终在正常状态下运行。在日维护中需要每天在开机时对设备进行通电检查，在设备运行中发现问题及时排除，对故障点要进行跟踪检查，确保彻底排除故障。在多普勒天气雷达工作中，日常开机步骤就包括检查项目，如开机前检查设备外表情况、开机后检查监控分机面板各项指示灯是否正常等，如发现异常，则对故障现象进行准备记录，以便维护人员处理。对于在日维护中出现的一般故障，雷达操作员就可进行排除，而在多普勒天气雷达在长期的运行中，也会针对设备进行各种维护以便保持设备状态。

1.1 发射系统维护

在多普勒天气雷达正常工作状态下，发射机不会存在故障，在出现了元件故障时也可轻易排除。为了防止发射机故障的发生，一般在每三个月的时候进行一次防御性维护，其主要维护内容是清灰处理，即清理发射机柜的进风口、出风口以及聚焦线圈进风口滤尘网中的灰尘。脉冲变压器油箱要每年检测一次，其目的是检查油箱中介电强度如何，每隔半年定期检测电表读数以及测试点波形、参数。同时也要定期检测控制板3AI上指示灯功能是否正常[1]。

1.2 天线系统维护

每半年检查一次天线座的水平，在发现天线座超出误差的范围需要及时调整。天线座的清洁工作也是维护的项目之一，每三个月做一次天线座清洁工作，清理表面时需要使用清水，在清理内部时禁止使用含水成分的液体，用吸尘器清理内部即可，在做清洁工作时注意密封垫以及各部位端盖是否正常。定期检查天线座的使用情况，将方向门盖板及其它需要检测点盖板摘除，检测内部插头和连接处是否存在松动情况以及脏污情况，清除内部元件灰尘，检测清理完毕后将天线座各个盖板复原，按时将减速箱及方位油池换一次油，保证天线座的润滑状态。

1.3 其他设备的维护

为保证多普勒天气雷达的整体运行性能，应按时检查维护其他附属设备，包括检查维护UPS、油机及配电箱。定期检测UPS电池段的电压是否在正常范围内，在长期工作状态下，需要人为控制中断供电，保证UPS带负载进行供电，从而使其工作寿命延长[2]。定期检测电瓶电压及柴油发电机水位状态、油位，按时更换机油过滤器，在冬季寒冷时期需要添加防冻液，使设备保持在正常的温度工作。定期检测配电箱各接线柱及开关工作状态，注意电压是否正常。

2 多普勒天气雷达的故障维修

2.1 回波故障检修

现阶段我国多普勒天气雷达有K波段、S波段、C波段、X波段之分，又分为固定站和车载移动两类，其基本雷达原理和基本信号流程都是类似的。而终端实时回波显示在出现问题时会直接影响雷达的运行能力，而在监控程序各测试点没有任何故障显示报告，回波故障系统涉及各个系统难以排除。以C波段多普勒天气雷达中遇到典型回波故障为例，分析其故障及检修过程。

故障情况为多普勒天气雷达在探测时发现强度场回波强度减弱，且当天实际情况已有降水，而回波显示强度与实际情况不符，面对这种情况，如图1回波信号流程可知此故障涉及系统繁多，排除过程比较复杂。在检修过程中按照先外后内的检修原则检测各个系统的相关部件来筛选排除故障。首先要检测高压电流、电压的大小，若存在高压电流、电压较小的情况会导致发射功率降低影响回波信号的强弱；用示波器检测试接收机监控面板上的对数视频信号监测点，其幅度会随着回波信号的强弱变化波形产生起伏，若与在常规状态下的回波波形保持一致，则此支路正常无故障；回波信息强度处理是由信号处理器完成处理的，而在信号处理器中若基本模板的C30处理器损坏则不能完成正常工作，在检测此系统可以尝试调换新的基本版看是否恢复正常。若至此仍找不到故障器件，可重点测试对数中放和视频放大器I上，其功能对LOG支路信号起放大作用[3]。拆开对数中放输出端X542同轴电缆，用示波器进行检测其信号幅度，之后检测视频放大器I，分别检测视频放大器I的X544、X543、X545输出信号端，对比其输出端的幅度，若相同支路的末级HA5002运算放大器出现故障會导致输出信号放大幅度低于正常值，且造成终端回波信号强度信息减弱。若发现此支路出现故障则更换视频放大器I即可排除。

2.2 发射机故障检修

多普勒雷达发射系统由发射配电电路、发射监控分机、固态调节器、磁场电源分机、固态放大器等多个部分组成，其简化方框图如图2所示：

通过示意图可知，发射机按模块化设计，出现故障时可轻易检测任何模块。在发射机使用过程中发现，夏季设备发生故障率要比其他季节高，其原因是多普勒天气雷达发射机使用功率较大，在工作过程中设备本身会产生高热，若在高温时期长期使用，则有较大的概率导致系统内部模块的部件参数发生变化，在高温工作下易发生故障的部件有放电开关组件、聚焦线圈电源、发电机高压电源等，这些部件出现故障都会严重影响发电机的正常工作。而为避免以上故障的发生，可根据当地温度及雷达机房的具体情况，在高温天气增加降温空调，工作人员及时关注雷达机房情况及结合工作情况，定期关闭雷达发射机的高压，减少连续工作时间，延长发射机的使用寿命，采取多种处理方式来保障发射机的正常使用，有效提高发射机工作效率。

3 结论

通过本文论述可知，为了更好地使用通过对多普勒天气雷达的日常维护检测能够有效地避免设备出现故障，而对雷达故障维修可使设备延长寿命，减少排除故障时间周期，在使用雷达工作过程中认真做好日常维护，定期检测，对保障设备的正常运行有着良好的效果。

参 考 文 献

[1] 李明元，陈明林，左经纯，等.新一代多普勒天气雷达（CINRAD/CD）方位伺服系统典型故障分析及处理[J].气象，2012（01）：123-128.

[2] 崔福涛，原久淞，孙永联，等.营口新一代多普勒天气雷达发射机故障处理浅析[J].企业技术开发，2016（03）：81-82.

[3] 李进.移动724XD型X波段脉冲多普勒天气雷达维护与故障分析[J].机电信息，2013（30）：62-63.