湖北省高山新一代天气雷达站发展现状及对策

李 力，蔡 宏，金 琪

（湖北省气象信息与技术保障中心，湖北武汉 430074）

0 引言

随着多普勒天气雷达技术的应用[1]，使获取更多大气运动状态信息成为现实，极大地提高了气象部门对极端灾害性天气的监测和预报能力[2]。目前，利用多普勒雷达技术建成的湖北省新一代天气雷达站网已日趋成熟，自2000 年第一部宜昌天气雷达站开建，至2018 年麻城天气雷达站建成，湖北省内已有9 部新一代天气雷达完成组网并投入业务运行。随之而来的雷达保障[3]工作也成为气象装备保障体系的重中之重。但由于所有的雷达站都是局站分离运行模式，雷达距离气象局较远，给维护保障人员带来了诸多不便，其中，麻城、神农架、恩施3 部雷达地处高山[4]，综合保障难上加难。通过长期对湖北全省新一代天气雷达站的深入了解，以最具代表性和共通性的麻城新一代天气雷达站为例，分析高山天气雷达站的发展现状，存在的问题并探究其原因，提出适合湖北省高山天气雷达保障工作发展的可行方案，找到适合当地实际状况与业务工作协调发展的综合策略。

1 高山天气雷达站的发展现状及问题

1.1 麻城高山天气雷达站发展现状

麻城位于湖北省东北部，黄冈市北部，长江中游北岸的大别山中段南麓，鄂豫皖三省交界处，北与河南省商城县、新县以山脊为界，东北同安徽省金寨县依界岭分水。境内主峰康王寨雄踞鄂、皖边界，是全市最高点，海拔1337.1 m。新一代天气雷达站位于康王寨主峰，麻城与金寨交界处，占地面积约200 m2，东面有安徽的康王寨林场，北面有河南的黄柏山林场，南面有麻城的狮子峰林场。麻城新一代天气雷达是湖北省东部地区唯一的S波段雷达，覆盖范围涵盖湖北省东部、安徽省西部及河南省南部地区，是全国新一代天气雷达网的重要组成部分（图1）。雷达站所在的大别山区属于亚热带大陆性湿润季风气候[5]，多雾天气，雨量较多，年降雨量多年平均为（1111.2～1688.7）mm，冬冷夏热，水灾、旱灾较频，高温和霜冻灾害近年有增多趋势。大别山内山脉众多，山地地形复杂，海拔高差悬殊，冬季雨雪较多，道路通行极为不便。由于地处省界，林场的管理涉及不同省份和部门，给雷达及其配套建设带来了诸多困难，水、电、通信、道路至今仍未完善。

麻城新一代天气雷达的维护保障工作主要由黄冈市气象信息与技术保障中心承担，出现故障时，与湖北省气象信息与技术保障中心保持联系。运行至今，市局技术保障人员多次上山抢修设备，路途中常要克服极端天气和崎岖道路造成的风险，才能保障新一代天气雷达的正常运行。

1.2 麻城天气雷达站技术保障存在的问题

1.2.1 雷达保障科技人员极度匮乏

科学技术是第一生产力，劳动者是生产力的基本要素[6]。雷达设备出现故障，省保障中心通常要先锁定故障范围，才能做到有的放矢，这个过程需要市局技术人员先进行相应测试，以供远程判断所需。由于黄冈市局此前没有新一代天气雷达维护人员，技术力量较为薄弱，而新一代天气雷达组成结构复杂，电路种类繁多，对技术人员的电子电路基础要求较高。现有技术保障人员需要通过长期理论学习和工作实践才能掌握雷达的工作原理，进而熟悉天气雷达的相关知识和操作，最终保障雷达正常运行，使之发挥最大效益。

1.2.2 科技认知不够、缺少现代手段

大别山腹地的康王寨山谷纵横，溪流交错，两侧山石如削，沟深莫测，即使晴空丽日，阳光亦很难穿透到沟底。2018 年正月，麻城雷达出现报警后停机，通过与省保障中心的沟通判断后，确定故障点为发射机灯丝电源。由于山内积雪较深，最后十几公里车辆无法行驶，只能依靠市局技术保障人员轮换肩扛十多斤重的备件徒步至雷达站，更换后恢复正常运转。麻城雷达站距离黄冈市气象局约168 km，开车接近3 h。由于林场内道路状况不理想，普通天气时，最后12 km 只有4 驱越野车能上山，并且最后1 km 只能靠人走，搬运仪器仪表十分不便。已通道路也异常颠簸，且两边均无防护，雨雪天气能见度低，危险隐患很大。

1.2.3 维护保养技术细节仍需提高

高山雷达站周围常年空气湿度较高，雨雪天气尤为明显。进入梅雨季节后，雷达出现因发射机调制器打火而无法开机故障。现场查找打火点后，发现调制器背面高压线连接处有水珠痕迹，判断故障为潮湿引起的高压打火，更换高压线后雷达恢复正常。高山雷达站受环境影响，值班室地面常有水迹，机房容易受潮，设备带电运行有隐患。机房内网络布线多为明线，也有损坏或受潮的风险。同时，天线罩内灰尘长期堆积，给汇流环光电信号传输带来隐患。

1.2.4 跨部门间协调保障亟待加强

高山雷达站地处偏远，无法满足基本生活条件，不能长期派驻值班人员。2018 年汛期期间，麻城雷达供电突然中断，备用柴油发电机紧急启动。电力公司两天多的抢修，仍未解决问题，柴油储量不足以维持长期发电，市局技术人员只能通过费时又费力的人工送油方式保障发电机运转，直到第五天才恢复正常供电。麻城站的生活用水还不能提供，水源只能满足维护工作之需；机房电力供应是农用电，没有保障雷达正常稳定运行的市电；雷达站的手机信号未能覆盖，远程交流不便、降低了维护维修的效率。

2 高山天气雷达站的问题对策

2.1 建设雷达保障科技人才队伍

发挥新一代天气雷达的建设效益，不但要有资金保障，还要有技术力量雄厚的人员保障。市州级保障队伍需要设立专门的雷达保障岗，技术积累要靠不断地摸索与学习。坚持培养雷达保障科技方面的人才，重视技术人才的教育培训，加强与其他地区雷达保障的技术交流。此外，还可以选送业务骨干到省保障中心，通过访问学者、业务培训、汛前巡检和汛后维护等方式，参与全省新一代天气雷达的维护维修工作，以迅速了解、熟悉、掌握雷达的性能和常用维护维修方法，构建省市一体的雷达保障体系。

2.2 提高对雷达科学技术的认识

高山天气雷达站基础设施条件差，工作环境恶劣，保障人员投入精力多，成绩却得不到显现。此外，不健全的科技创新机制也容易影响人员的工作和创新积极性。在技术理论研究方面，需要有相应的资金和人员支持，积极宣传雷达保障业务的新技术新成果，提升行业对雷达保障科技方面的认识，为保障技术发展注入新的活力，全面调动技术人员的积极性、主动性、创造性。

2.3 充分利用现代化的保障技术

高山天气雷达站的日常维护工作中，相当多的故障现象只需要重启雷达系统就能恢复正常，但距离远、路况差，加上复杂的天气状况都使得整个重启流程费时费力，常常在紧急的时候不能发挥天气雷达的工作效益。由省保障中心开发的新一代天气雷达远程控制系统[7]，实现了远程控制雷达机房内所有电子设备的物理开关，并将操作权限下放至各级雷达保障部门。同时运用省级雷达维护维修平台和高清视频监控系统等现代化手段远程指导，配合台站技术人员快速精准地定位雷达故障点，使故障恢复时间大幅缩短，尽可能减小对气象业务的影响，提高保障效率，节省保障成本。

2.4 坚持维护保养加强外部协调

要想故障出得少，维护保养少不了。对于必须上站操作的周、月维护，市局雷达保障人员基本的测试和维护工作必不可少。对于高山雷达站存在的潮湿问题，需在机房和天线罩内加装除湿设备[8]；灰尘问题，需定期清理雷达机柜和伺服系统关键部位；布线问题，需尽可能减少明线保持机房整齐有序。同时结合当地实际情况，因地制宜，加强与外部门之间的沟通协调，使高山雷达站面临的水、电、通信、道路等关键问题逐步解决。

3 结语

高山新一代天气雷达站比普通雷达站面临更多问题和困难，对于存在的问题要长远规划、科学管理，分步骤解决。既要保障安全不留隐患，也要保障设备长期稳定运行，需要在人员、认识、技术及外部因素等方面协调统一发展，通过实践和理论地不断学习与探索，并借助现代化技术手段，才能真正走上符合高山雷达站特点的可持续发展道路。