舟山新一代天气雷达技术升级改造过程中的几点思考

林 伟

(舟山市气象局,浙江 舟山 316000)

0 引 言

舟山新一代天气雷达自2004年始,运行已超过了15 a。由于地处海岛高山、盐雾腐蚀，故障频发，设备各部件已达使用寿命年限，且与当前高探测精度的双偏振雷达相比，技术已经明显落后[1]，亟待技术升级改造。在上级气象部门和舟山市人民政府的关心支持下，2019年舟山市气象局实施了舟山新一代天气雷达技术升级改造工作，在原址完成了旧雷达的拆除、新雷达的吊装，并在“利奇马”台风影响前完成了新雷达设备的安装调试，投入了业务试运行，为定位跟踪“利奇马”台风以及后续影响台风、预测强降水提供了重要的技术支撑，为气象部门开展准确的台风预报服务、为舟山市委市政府合理组织防灾减灾工作提供了参考，发挥了关键作用。

作为浙江省首个在原站址成功实施将CINRAD/SB雷达升级改造为CINRAD/SAD雷达的项目，舟山新一代天气雷达技术升级改造项目的实施经验,被浙江省气象局作为样板推广到全省，为后续衢州、金华雷达的技术升级改造和嵊泗雷达的建设提供参考。

1 舟山新一代天气雷达技术升级改造

舟山新一代天气雷达技术升级改造项目建设，主要包括项目前期准备工作和项目实施工作两部分。

1.1 项目前期准备工作

舟山市气象局成立了项目建设领导小组和实施小组，分别负责舟山新一代天气雷达技术升级改造项目的领导工作和技术实施工作，明确责任和分工。

项目组开展了舟山新一代天气雷达技术升级改造项目可行性研究报告的编写，组织进行了专家论证，将报告上报至浙江省气象局并获得了批复。舟山新一代天气雷达技术升级改造项目总投资为1440万元，其中，中国气象局投资975万元，舟山市人民政府投资465万元。

为推进项目的顺利实施，项目组联系了北京敏视达雷达有限公司，该公司派遣技术人员到舟山气象雷达站进行实地勘察，技术人员提出在原址将舟山CINRAD/SB雷达更换为CINRAD/SAD雷达的实施方案，并排出了升级改造时间节点。此外，项目组联系了当地吊装公司，技术人员对上山道路、雷达设备等进行现场勘察，提出了雷达设备拆、吊装具体实施方案。

1.2 项目实施工作

根据项目建设内容，我们进行了梳理和安排。实施内容主要含4部分。

1.2.1 雷达机房改造工程项目

雷达机房改造工程项目包括雷达机房内部改造(地板、吊顶、承重、波导开孔、垂直桥架制作)、强弱电改造、气体灭火系统的更换和视频监控系统的改造等。

1.2.2 雷达设备拆、吊装及搬运工程项目

雷达设备拆、吊装及搬运工程项目包括雷达站场地平整以及上山道路的清理、老雷达及相关设备的拆除、吊装和搬运及在原址完成新雷达设备的吊装、搬运工作。

1.2.3 雷达设备安装调试项目

雷达设备安装调试项目包括天线座安装、天线罩安装、天线安装、机房设备安装、发射机设备安装及上电调试和试运行工作。

1.2.4 配套设备项目

配套设备项目包括配套设备的更新和配套设施的修复。其中，配套设备的更新包括避雷针、柴油发电机和网络通信设备的更新。配套设施的修复包括雷达塔楼及附属用房的修复、吊装场地平整和场地绿化修复等内容。

2 舟山雷达改造过程中的经验和思考

舟山雷达升级改造工作主体工程于2019年8月顺利完成，舟山雷达于8月8日投入业务试运行。回溯舟山雷达改造全过程，在机房改造、雷达设备拆、吊装、安装调试以及项目采购等方面积累了一些经验，为后续衢州和金华雷达的改造提供参考。

2.1 机房改造工程

为满足新雷达升级改造需要，我们对原机房进行了改造[2-4]。对地面进行了防尘、防潮处理，建设了工字型承重桥架以满足发射机柜、控制机柜、综合机柜、配电柜以及精密空调的承重要求。更换了机房消防气体灭火系统。在机房、天线罩、柴油机房、配电房等关键区域重新布设了高清摄像头，满足了远程维护和安全监控的需要[5]。

单偏振雷达升级为双偏振雷达，波导数量增加了一倍，需要波导开孔尺寸为80cm×40cm(图1)。原波导开孔尺寸为33cm×84cm，需要将之加宽47cm，以满足双偏振雷达改造的需要。而原天线座基座具有承重要求，为了避免破坏结构，影响承重，经过敏视达雷达结构工程师的精确分析，根据双偏振雷达设计图纸，确定了波导开孔最低要求为43cm×21cm，仅需加宽10cm(图2)，这既满足了建设需要，又不影响原来的承重要求。

图1 双偏振雷达波导开孔示意图

图2 双偏振雷达波导开孔尺寸要求(单位:0.1cm)

2.2 雷达拆、吊装及搬运工程

与北京敏视达公司及拆、吊装公司共同制定了详细的实施方案，确定老设备拆除流程为：机房设备、雷达天线、天线罩、天线座(含基环)、避雷针；新设备吊装流程为：机房设备、天线座(含基环)、避雷针、天线罩、天线。

鉴于雷达站场地小，需要事先与北京敏视达公司及拆、吊装公司确定吊机、起吊设备、吊下设备的场地位置，根据计划和进度，提前协调，做好上山道路的管理，妥善安排好机房设备、雷达天线、天线罩、天线座等设备的到站时间，配合吊装公司实施吊装工作。

2019年舟山梅汛期降水偏多，雨日偏多，给雷达升级改造工作带来了不便。为节省时间，经过与拆、吊装公司、北京敏视达公司共同研究，确定了将天线和天线罩(图3)一起吊下的吊装方案，在全国首次成功将天线和天线罩同步吊下(图4)。同时做好了天线座拆除后屋顶平台的渗漏水防护工作，并经受住了梅汛期暴雨的考验。

图3 CINRAD/SB雷达天线和天线罩示意图

图4 CINRAD/SB雷达天线和天线罩同步吊下示意图

2.3 雷达设备安装调试

在雷达屋顶设备的安装过程中，我们使用原有天线座的基础结构，通过更换天线座基环，妥善解决了天线座的安装问题。另外，通过对天线罩基环重新打孔，妥善解决了新雷达天线罩与旧雷达天线罩基环孔径不匹配的问题。

舟山雷达塔楼机房外面是全封闭的观光围廊，给发射机柜的更换带来难度。为节约成本，降低安全风险，考虑到老发射机柜坚固，我们在拆除里面的旧设备、对柜子进行清洗、除锈和喷漆处理后沿用老发射机柜。将新发射机设备运到现场进行安装调试。

2.4 采购方式

为确保项目建设合理规范，采购符合流程，也为项目竣工后的审计做好准备，我们对项目采购内容进行了仔细梳理。其中，雷达改造项目中雷达设备采购，主要由中国气象局气象探测中心委托资产管理事务中心完成；由舟山市人民政府投资的部分雷达设备采购，采取公开招投标方式进行。雷达改造项目工程采购,主要包括机房改造工程、雷达拆、吊装与搬运工程、雷达站配套设施修复改造工程采购，根据采购金额等情况，分别采用邀请招标、竞争性谈判和公开招投标方式进行。雷达改造项目配套设备采购，主要包括柴油发电机、UPS、精密空调、网络通信设备采购等，分别采用邀请招标、中央政府协议采购方式进行。

3 结 语

舟山新一代天气雷达技术升级改造工作，总体工程项目进展顺利，各项工作均按计划完成实施。总结该项目实施过程，需要注意以下几点。

(1)对波导进行开孔，需要事先征求原雷达塔楼建筑设计部门的意见，以不影响原有的承重要求为原则。

(2)雷达站往往场地比较小，预先规划好拆除下来的旧雷达设备的储存地非常重要。

(3)妥善协调好雷达设备的到站时间，确保设备吊装、安装按计划进行。

(4)为保障雷达拆、吊装工作的顺利进行，需要预先制定详细的拆、吊装方案，明确拆除和吊装流程，加强安全管理，避免安全事故的发生。

(5)根据天气情况，合理安排时间,做好室外吊装和安装工作。

(6)项目采购必须符合流程，确保在后期项目的验收和审计中没有后顾之忧。