新一代天气雷达的常见故障分析及日常维护

高翔宇 游文华 刘海山

摘要：本文主要结合长乐新一代天气雷达使用实际，从硬件和软件两方面着手对新一代天气雷达的常见故障问题进行分析，并给出了对应的处理方法，最后还提出了几点日常维护建议，以供雷达机务保障人员参考。

关键词：新一代天气雷达；常见故障；分析；日常维护

引言

福建省位于我国东南沿海地区，境内地形地貌复杂，靠近北回归线，受季风环流以及地形的影响，属于暖热湿润的亚热带季风气候，该地区暴雨、台风、寒潮等气象灾害频发，尤其是台风经常给当地造成巨大的损失以及严重的人员伤亡事件。为了提升福建省气象探测能力，有效防灾减灾，福建省高度重视气象业务现代化建设，目前已经辖区新一代天气雷达已经达到8部，初步形成了相对完善的雷达探测网。长乐新一代天气雷达北临闽江入海口，东瞰台湾海峡北部，探测环境优良，电磁波可达台湾岛中北部及以东洋面，十分有利于监测台风，对福州、宁德、莆田等市的暴雨与强对流天气也能进行较好地探测。但是，新一代天气雷达在长期运行过程中，也会遭遇一些硬件和软件方面的故障问题，严重制约了大气探测的正常开展。因此，本文主要根据自身工作经验，重点对长乐新一代天气雷达的常见故障进行分析，并提出了日常维护建议，以进一步提升新一代天气雷达运行质量。

1.新一代天气雷达的常见故障分析

1.1硬件故障

长乐新一代多普勒天气雷达系统具备强大的系统硬件，同时还可以对雷达性能作出检测，并可以借助于Rdasc进行报警提示。一旦新一代天气雷达硬件部分发生故障问题，便能够凭借指示灯以及其他信息报警情况分析判断故障部位。新一代天气雷达硬件故障主要包含伺服系统故障、发射系统故障以及接收系统故障。

1.1.1伺服系统故障

在伺服系统运行中，有的时候会出现方位驱动电压无法加上的故障。此故障处理方法：通过认真查验可知在电源分机里的方位保险丝存在烧毁现象，在进行换新后驱动可以正常加载，不过在对天线进行启动的过程中获悉方位驱动电流太大，超过10A，此时把换上备份板，但是故障问题仍然无法得到解决，同时天气进行应急转动的时候误差电压不够稳定，这可能为电机故障。通过对电机进行检查，发现电机测速电阻超过正常值数倍，即刻卸下电机，通过检查获悉在电机斜齿轮中存在水分，将碳刷卸下获悉碳刷磨损也较为严重，通过对电机进行更换故障问题得到有效解决。

1.1.2发射系统故障

故障问题一：发射机工作出现异常，调制脉冲故障以及调制脉冲过流。处理方法：通过对雷达系统故障进行复位操作之后，使得故障得到解决，系统恢复正常运行，这表明监控系统监测到的为虚故障。虚故障就是指在对雷达监控系统的检测点进行设定的过程中，其开关太过灵敏，一旦发现故障，可通过故障复位操作的方法来对故障问题进行处理，若无法得到解决，则应进一步对故障问题进行排查和处理。

故障问题二：雷达系统提示“准加高压”后，加高压瞬间出现断电故障。故障处理方法：通过对此类故障问题进行分析可以获悉调制机内的禁止脉冲信号接头存在异常，脉宽调制器内无禁止脉冲信号输入，在对脉冲信号加以取样的过程中变化剧烈，同时输出电压变化幅度很大，促使调制脉冲波形间的幅度也较大，会烧毁调制开关运用的大功率调制器模块，由这个所产生的反馈脉冲电流使得驱动板上的驱动模块也受到损坏，同时对开关电源整流板上的二极管造成影响，需要即刻进行换新，以恢复系统正常。

1.1.3接收系统故障

接收系统故障问题主要现象：雷达系统监测子系统中没有故障提示信息，终端没有回波显示。通常情况下，若终端没有故障提示，就意味着雷达系统的监测器件能够正常运行，应着重查看没有设置监测点的器件；监测子系统没有故障提示信息，无回波显示，则意味着在监测点回波通道上无故障问题，需要对接收机回波通道进行分析检查，直至找出故障问题。，并及时进行维修处理，确保系统运行正常。

1.2软件故障

长乐新一代天气雷达软件故障主要保护UCP程序故障、天线故障以及宽带通讯故障。

1.2.1UCP程序故障

PRG计算机内存溢出故障现象：UCP运行中自动退出，之后Rdasc也无法运行。为了处理方法：针对此类故障问题，雷达机务保障人员应该分别对UCP程序以及Rdasc程序进行重新启动，如此便能够使得故障问题得到及时解决。

1.2.2天线故障

天线故障现象：天线动态出错，导致雷达被迫待机，天线停止后难以返回至PAPK区域。一般而言，天线故障的出现主要是因为天线驱动电机瞬时过载以及天线座内冗余设备运行存在异常、天线控制程序进入死循环等方面形成的。故障处理方法：先对Rdasc系统进行重启，之后基本上便能够恢复正常；假如上述方法仍然无法解决问题，那么在对Rdasc程序进行重新启动后，可以通过“手动控制”选项使得天线恢复至PAPK区域，稍等片刻，系统便能够恢复正常；假如上述方法都没有效果，则需要第一时间断开“5A2维护面板”上的“伺服电源”开关，随后重新接通，这个时候也可以使得天线故障问题得到有效解决。

1.2.3宽带通讯故障

通常情况下，宽带通讯若发生故障，极有可能是“RPG循环测试超时”以及“径向数据丢失”所造成的。这些故障一般不会对新一代天气雷达观测的连续性造成影响，但却对不观测数据信息的采集和处理十分不利，RPG难以对原始观测资料进行保护，且PUP端没有产品显示。这2类故障问题经常会出现在RPG计算机处理数据的过程中，同时故障出现时声音报警基本上不起任何作用。雷达机务保障人员只需要对Rdasc程序以及UCP程序进行重启就行。

2.新一代天气雷达日常维护建议

为了确保长乐新一代天气雷达长期处于正常运行状态，在平时应注意加强雷达的日常维护管理。应认真查看天伺系统发射体与俯仰平衡臂、方位减速器和转台之间螺栓及其它螺栓紧固状况，若有松动，需及时进行紧固处理。此外，还应对雷达系统的发射射频脉冲包络、发射机输入输出机型改善因子、发射机输出功率、系统回波强度、系统相位噪聲等性能指标进行认真检测，并且对于雷达方位电机等机械部分进行维护检查，在检查过程中一旦发生雷达存在故障隐患应及时进行维修维护。在对调制及发射机柜进行维护前需要充分放电，避免触电。对发射机中各散热风机运行情况做重点检查，应确保各部件以及电源输入（输出）电压始终处于正常运行状态。通过对新一代天气雷达的维护管理，以促使雷达的稳定、正常运行，进一步提升雷达探测数据的可靠性和准确性。

3.结语

总之，新一代天气雷达的应用为各级气象部门气象观测业务的开展以及防灾减灾服务提供了强有力的科技支撑，但是在雷达长期运行过程难免会发生一些故障问题亟待解决。因此，雷达机务保障人员应高度重视，加强故障维修维护技术方法的学习，针对常见的故障问题应认真分析判断，并采取科学合理的处理方法进行解决。此外，还做好新一代天气雷达的日常维护工作，降低故障出现几率，确保雷达探测工作的顺利开展。

参考文献

[1]刘维成，张宇飞，杨晓军，等.新一代天气雷达故障分析与日常维护[J].甘肃科技，2009，25（23）.

[2]吴劲松，武孔亮，龚雪鹏.新一代天气雷达常见故障维修技巧[J].科技风，2011（02）.

作者简介：高翔宇（1981-），男，汉族，福建福州人，本科学历，助理工程师，从事工作：雷达机务保障。

（作者单位：福建省气象台）