鄭文烤

摘 要：多普勒天氣雷達(dá)因其功能強(qiáng)大被廣泛應(yīng)用在氣象部門中，為保障雷達(dá)系統(tǒng)工作效率，工作人員也要掌握雷達(dá)工作原理，熟練維護(hù)維修技術(shù)，防止故障發(fā)生，本文通過介紹多普勒天氣雷達(dá)日常維護(hù)使用與故障維修，能夠有效提高雷達(dá)工作性能，延長(zhǎng)其使用壽命，使雷達(dá)長(zhǎng)期保持著穩(wěn)定的工作狀態(tài)。

關(guān)鍵詞：多普勒天氣雷達(dá)；日常維護(hù)；故障維修

中圖分類號(hào)： TN966.5 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 文章編號(hào)： 1673-1069（2017）04-181-2

0 引言

隨著我國(guó)對(duì)多普勒天氣雷達(dá)系統(tǒng)的研究發(fā)展，其早已成為我國(guó)天氣預(yù)測(cè)的重要檢測(cè)工具。由于多普勒天氣雷達(dá)長(zhǎng)期地處于運(yùn)行狀態(tài)，受環(huán)境的影響以及設(shè)備本身因素，其故障的發(fā)生也被人們所關(guān)注，為減少故障率，設(shè)備的日常維護(hù)使用及故障維修成為重點(diǎn)。本文著重介紹日常維護(hù)的基本內(nèi)容以及常見故障的維修。

1 多普勒天氣雷達(dá)日常維護(hù)類別

多普勒天氣雷達(dá)是一種相干雷達(dá)，其特點(diǎn)是工作周期比較長(zhǎng)。因此，多普勒天氣雷達(dá)的維護(hù)工作主要分為日維護(hù)、周維護(hù)、月維護(hù)、年維護(hù)以及不定期保養(yǎng)，這些維護(hù)工作確保能發(fā)現(xiàn)設(shè)備問題并及時(shí)解決問題。通過維護(hù)工作使設(shè)備始終在正常狀態(tài)下運(yùn)行。在日維護(hù)中需要每天在開機(jī)時(shí)對(duì)設(shè)備進(jìn)行通電檢查，在設(shè)備運(yùn)行中發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)排除，對(duì)故障點(diǎn)要進(jìn)行跟蹤檢查，確保徹底排除故障。在多普勒天氣雷達(dá)工作中，日常開機(jī)步驟就包括檢查項(xiàng)目，如開機(jī)前檢查設(shè)備外表情況、開機(jī)后檢查監(jiān)控分機(jī)面板各項(xiàng)指示燈是否正常等，如發(fā)現(xiàn)異常，則對(duì)故障現(xiàn)象進(jìn)行準(zhǔn)備記錄，以便維護(hù)人員處理。對(duì)于在日維護(hù)中出現(xiàn)的一般故障，雷達(dá)操作員就可進(jìn)行排除，而在多普勒天氣雷達(dá)在長(zhǎng)期的運(yùn)行中，也會(huì)針對(duì)設(shè)備進(jìn)行各種維護(hù)以便保持設(shè)備狀態(tài)。

1.1 發(fā)射系統(tǒng)維護(hù)

在多普勒天氣雷達(dá)正常工作狀態(tài)下，發(fā)射機(jī)不會(huì)存在故障，在出現(xiàn)了元件故障時(shí)也可輕易排除。為了防止發(fā)射機(jī)故障的發(fā)生，一般在每三個(gè)月的時(shí)候進(jìn)行一次防御性維護(hù)，其主要維護(hù)內(nèi)容是清灰處理，即清理發(fā)射機(jī)柜的進(jìn)風(fēng)口、出風(fēng)口以及聚焦線圈進(jìn)風(fēng)口濾塵網(wǎng)中的灰塵。脈沖變壓器油箱要每年檢測(cè)一次，其目的是檢查油箱中介電強(qiáng)度如何，每隔半年定期檢測(cè)電表讀數(shù)以及測(cè)試點(diǎn)波形、參數(shù)。同時(shí)也要定期檢測(cè)控制板3AI上指示燈功能是否正常[1]。

1.2 天線系統(tǒng)維護(hù)

每半年檢查一次天線座的水平，在發(fā)現(xiàn)天線座超出誤差的范圍需要及時(shí)調(diào)整。天線座的清潔工作也是維護(hù)的項(xiàng)目之一，每三個(gè)月做一次天線座清潔工作，清理表面時(shí)需要使用清水，在清理內(nèi)部時(shí)禁止使用含水成分的液體，用吸塵器清理內(nèi)部即可，在做清潔工作時(shí)注意密封墊以及各部位端蓋是否正常。定期檢查天線座的使用情況，將方向門蓋板及其它需要檢測(cè)點(diǎn)蓋板摘除，檢測(cè)內(nèi)部插頭和連接處是否存在松動(dòng)情況以及臟污情況，清除內(nèi)部元件灰塵，檢測(cè)清理完畢后將天線座各個(gè)蓋板復(fù)原，按時(shí)將減速箱及方位油池?fù)Q一次油，保證天線座的潤(rùn)滑狀態(tài)。

1.3 其他設(shè)備的維護(hù)

為保證多普勒天氣雷達(dá)的整體運(yùn)行性能，應(yīng)按時(shí)檢查維護(hù)其他附屬設(shè)備，包括檢查維護(hù)UPS、油機(jī)及配電箱。定期檢測(cè)UPS電池段的電壓是否在正常范圍內(nèi)，在長(zhǎng)期工作狀態(tài)下，需要人為控制中斷供電，保證UPS帶負(fù)載進(jìn)行供電，從而使其工作壽命延長(zhǎng)[2]。定期檢測(cè)電瓶電壓及柴油發(fā)電機(jī)水位狀態(tài)、油位，按時(shí)更換機(jī)油過濾器，在冬季寒冷時(shí)期需要添加防凍液，使設(shè)備保持在正常的溫度工作。定期檢測(cè)配電箱各接線柱及開關(guān)工作狀態(tài)，注意電壓是否正常。

2 多普勒天氣雷達(dá)的故障維修

2.1 回波故障檢修

現(xiàn)階段我國(guó)多普勒天氣雷達(dá)有K波段、S波段、C波段、X波段之分，又分為固定站和車載移動(dòng)兩類，其基本雷達(dá)原理和基本信號(hào)流程都是類似的。而終端實(shí)時(shí)回波顯示在出現(xiàn)問題時(shí)會(huì)直接影響雷達(dá)的運(yùn)行能力，而在監(jiān)控程序各測(cè)試點(diǎn)沒有任何故障顯示報(bào)告，回波故障系統(tǒng)涉及各個(gè)系統(tǒng)難以排除。以C波段多普勒天氣雷達(dá)中遇到典型回波故障為例，分析其故障及檢修過程。

故障情況為多普勒天氣雷達(dá)在探測(cè)時(shí)發(fā)現(xiàn)強(qiáng)度場(chǎng)回波強(qiáng)度減弱，且當(dāng)天實(shí)際情況已有降水，而回波顯示強(qiáng)度與實(shí)際情況不符，面對(duì)這種情況，如圖1回波信號(hào)流程可知此故障涉及系統(tǒng)繁多，排除過程比較復(fù)雜。在檢修過程中按照先外后內(nèi)的檢修原則檢測(cè)各個(gè)系統(tǒng)的相關(guān)部件來篩選排除故障。首先要檢測(cè)高壓電流、電壓的大小，若存在高壓電流、電壓較小的情況會(huì)導(dǎo)致發(fā)射功率降低影響回波信號(hào)的強(qiáng)弱；用示波器檢測(cè)試接收機(jī)監(jiān)控面板上的對(duì)數(shù)視頻信號(hào)監(jiān)測(cè)點(diǎn)，其幅度會(huì)隨著回波信號(hào)的強(qiáng)弱變化波形產(chǎn)生起伏，若與在常規(guī)狀態(tài)下的回波波形保持一致，則此支路正常無(wú)故障；回波信息強(qiáng)度處理是由信號(hào)處理器完成處理的，而在信號(hào)處理器中若基本模板的C30處理器損壞則不能完成正常工作，在檢測(cè)此系統(tǒng)可以嘗試調(diào)換新的基本版看是否恢復(fù)正常。若至此仍找不到故障器件，可重點(diǎn)測(cè)試對(duì)數(shù)中放和視頻放大器I上，其功能對(duì)LOG支路信號(hào)起放大作用[3]。拆開對(duì)數(shù)中放輸出端X542同軸電纜，用示波器進(jìn)行檢測(cè)其信號(hào)幅度，之后檢測(cè)視頻放大器I，分別檢測(cè)視頻放大器I的X544、X543、X545輸出信號(hào)端，對(duì)比其輸出端的幅度，若相同支路的末級(jí)HA5002運(yùn)算放大器出現(xiàn)故障會(huì)導(dǎo)致輸出信號(hào)放大幅度低于正常值，且造成終端回波信號(hào)強(qiáng)度信息減弱。若發(fā)現(xiàn)此支路出現(xiàn)故障則更換視頻放大器I即可排除。

2.2 發(fā)射機(jī)故障檢修

多普勒雷達(dá)發(fā)射系統(tǒng)由發(fā)射配電電路、發(fā)射監(jiān)控分機(jī)、固態(tài)調(diào)節(jié)器、磁場(chǎng)電源分機(jī)、固態(tài)放大器等多個(gè)部分組成，其簡(jiǎn)化方框圖如圖2所示：

通過示意圖可知，發(fā)射機(jī)按模塊化設(shè)計(jì)，出現(xiàn)故障時(shí)可輕易檢測(cè)任何模塊。在發(fā)射機(jī)使用過程中發(fā)現(xiàn)，夏季設(shè)備發(fā)生故障率要比其他季節(jié)高，其原因是多普勒天氣雷達(dá)發(fā)射機(jī)使用功率較大，在工作過程中設(shè)備本身會(huì)產(chǎn)生高熱，若在高溫時(shí)期長(zhǎng)期使用，則有較大的概率導(dǎo)致系統(tǒng)內(nèi)部模塊的部件參數(shù)發(fā)生變化，在高溫工作下易發(fā)生故障的部件有放電開關(guān)組件、聚焦線圈電源、發(fā)電機(jī)高壓電源等，這些部件出現(xiàn)故障都會(huì)嚴(yán)重影響發(fā)電機(jī)的正常工作。而為避免以上故障的發(fā)生，可根據(jù)當(dāng)?shù)販囟燃袄走_(dá)機(jī)房的具體情況，在高溫天氣增加降溫空調(diào)，工作人員及時(shí)關(guān)注雷達(dá)機(jī)房情況及結(jié)合工作情況，定期關(guān)閉雷達(dá)發(fā)射機(jī)的高壓，減少連續(xù)工作時(shí)間，延長(zhǎng)發(fā)射機(jī)的使用壽命，采取多種處理方式來保障發(fā)射機(jī)的正常使用，有效提高發(fā)射機(jī)工作效率。

3 結(jié)論

通過本文論述可知，為了更好地使用通過對(duì)多普勒天氣雷達(dá)的日常維護(hù)檢測(cè)能夠有效地避免設(shè)備出現(xiàn)故障，而對(duì)雷達(dá)故障維修可使設(shè)備延長(zhǎng)壽命，減少排除故障時(shí)間周期，在使用雷達(dá)工作過程中認(rèn)真做好日常維護(hù)，定期檢測(cè)，對(duì)保障設(shè)備的正常運(yùn)行有著良好的效果。

參 考 文 獻(xiàn)

[1] 李明元，陳明林，左經(jīng)純，等.新一代多普勒天氣雷達(dá)（CINRAD/CD）方位伺服系統(tǒng)典型故障分析及處理[J].氣象，2012（01）：123-128.

[2] 崔福濤，原久淞，孫永聯(lián)，等.營(yíng)口新一代多普勒天氣雷達(dá)發(fā)射機(jī)故障處理淺析[J].企業(yè)技術(shù)開發(fā)，2016（03）：81-82.

[3] 李進(jìn).移動(dòng)724XD型X波段脈沖多普勒天氣雷達(dá)維護(hù)與故障分析[J].機(jī)電信息，2013（30）：62-63.