趙超君 寇珂昕 徐亮 祝海揚

摘 要：CD雷達是新一代天氣雷達觀測網(wǎng)中的重要雷達裝備，是省氣象臺站實施臨近預報保障的重要探測裝備。所以要定期對雷達設備進行清潔維護和保養(yǎng)，文章著重介紹了對CINRAD/CD型C波段雷達進行定期維護的重要性。

關(guān)鍵詞：CINRAD/CD;雷達;維護方法

中圖分類號：TN957.3 文獻標識碼：A

CINRAD/CD型C波段全相參多普勒天氣雷達，簡稱CINRAD/CD型天氣雷達，預留雙偏振接口，方便升級為雙偏振多普勒天氣雷達。該雷達為固定式天氣雷達，采用C波段雙線偏振全相參脈沖多普勒體制，采用大口徑高對稱性低交叉偏振比雙偏振天線技術(shù)、大功率雙偏振信號的形成技術(shù)、雙通道幅相一致性技術(shù)、C波段大功率雙路鉸鏈技術(shù)和雙偏振大動態(tài)數(shù)字中頻線性接收技術(shù)、高精度雙偏振信號處理技術(shù)以及雙偏振雨強計算和水凝結(jié)物識別軟件設計技術(shù)，具有雨區(qū)衰減小、探測范圍大、測量要素多、參數(shù)精度高等特點，是一種大型高精度多參數(shù)遠程天氣探測雷達。

1 CA-D雷達系統(tǒng)主要組成部分

CD雷達是新一代天氣雷達觀測網(wǎng)中重要的雷達裝備，是青海省氣象臺站實施臨近預報保障的重要探測裝備。主要用于實時監(jiān)測強對流性天氣的發(fā)生、發(fā)展和變化，具有測量云內(nèi)粒子相態(tài)、尺度譜等微物理量信息能力，能對冰雹、下?lián)舯┝骷爸谐叨葰庑任ｋU性天氣預警，監(jiān)測暴雨和臺風等大范圍降水。CA-D雷達系統(tǒng)主要由配電柜、發(fā)射系統(tǒng)、接收系統(tǒng)、綜合控制系統(tǒng)、天伺系統(tǒng)、產(chǎn)品生成（RPG）、產(chǎn)品顯示（PUP）及附屬件組成，如圖1所示。CA采用收發(fā)共用天線，將發(fā)射機產(chǎn)生的高頻、高功率脈沖信號發(fā)射到自由空間中;并接收回波信號，通過接收機放大提取有用射頻信號，經(jīng)混頻成為中頻信號，之后數(shù)字化處理，提煉出所需的天氣回波多普勒基帶信號，最終生成產(chǎn)品并顯示。

2 CA-D雷達維護種類

2.1 日維護

每天一次，主要使雷達正常開機30min以上，其中加發(fā)射高壓時間不少于5min，并檢查顯示，外部擦拭、吸塵、檢查和試機，清潔機房和雷達工作室。

2.2 周維護

每周一次，主要是對雷達各分系統(tǒng)進行有計劃、有重點地檢查維護。包括清除各機柜、工作臺外部灰塵。觀察發(fā)射監(jiān)控分機面板上發(fā)射分系統(tǒng)速調(diào)管注電流指示，檢查發(fā)射功率是否符合要求，檢查天線座上各電纜插頭、插座及全機其他所有接插件連接部分是否牢固，檢查雷達各機械部件是否正常，維護時間2～4h。

2.3 月維護

每月一次，主要是對復雜或重要部件實施重點維護，有選擇地測量某些分系統(tǒng)主要電壓（電流）、電阻值和波形，必要時作些調(diào)整，維護時間需4～8h，維護內(nèi)容包括：

檢查并用酒精清洗匯流環(huán)和同步機集流環(huán)和電刷。

將調(diào)制、高頻機柜內(nèi)各高壓部件經(jīng)充分放電后清潔處理，并清除機柜內(nèi)灰塵和雜物。清潔機柜背后下方進風窗口、機柜頂部排風窗口、發(fā)射柜后門上風管窗口、風冷柜風管窗口及柜體側(cè)和頂部窗口。

測量發(fā)射脈沖頻率和功率。

用酒精或計算機專用清洗油擦洗計算機及其外設，檢查硬盤內(nèi)是否有無關(guān)軟件，用殺毒軟件查殺計算機病毒。

根據(jù)上個月雷達工作狀況，重點測量某些分系統(tǒng)中主要功能電路測試點電壓（電流）、電阻、波形。

檢查轉(zhuǎn)臺油量是否變化，進入上基座內(nèi)檢查匯流環(huán)及主發(fā)送器外殼上是否有油。如發(fā)現(xiàn)漏油，應首先判明漏油位置并及時通知工廠維修，同時應排放接油盤中廢油，如油量未超過齒輪面，應及時補充潤滑油。

2.4 年維護

每年或兩年進行一次，主要是對雷達整機全面檢查、保養(yǎng)CD雷達各個單元，測量雷達主要技術(shù)參數(shù)，并對雷達進行必要整修。維護時間需2～3d。雷達經(jīng)過年維護后，應基本保持原有技術(shù)性能，整機工作穩(wěn)定。維護內(nèi)容包括：

對驅(qū)動電機進行接線檢查和清潔處理。

向俯仰軸承注入適量的ZL7-2潤滑脂或钖煉牌3號特種潤滑脂。

將方位減速器和俯仰減速器輪系齒面用軟刷沾汽油擦洗，徹底清除每個齒輪表面的干、硬油脂，然后用軟刷將新潤滑脂薄薄地涂在每個齒面上。

拆開天線單元波導部分每節(jié)波導，仔細清潔波導內(nèi)壁，并對波導法蘭盤緊固螺釘涂以潤滑脂防止生銹。

對于天線裝置上所有螺釘、銷釘連接部分，以及天線平衡器上螺栓等連接狀況進行檢查，并涂潤滑脂。

進入上基座內(nèi)，檢查轉(zhuǎn)臺上方位發(fā)送器、方位減速器連接螺栓有無松動、漏油現(xiàn)象，并通過緊固排除故障。

全面檢查雷達各分系統(tǒng)，并測量其主要技術(shù)參數(shù)。

對天線座水平，天線方位及仰角標定復查。

對避雷設施及接地線檢查維護。

清理、維護雷達備份器材，并進行增補和登記。

2.5 不定期維護

北部地區(qū)嚴寒季到來前，必須做好防凍保暖準備，全面檢修取暖設備。南部地區(qū)酷暑季節(jié)前，做好防暑降溫準備，全面檢測通風散熱設備。所有區(qū)域在雨季到來前，應檢查天線罩狀態(tài)是否正常，能否完成正常功能，否則應采取措施解決問題。不定期維護內(nèi)容可參照月維護或年維護中內(nèi)容實施。在雷達停機期間必須定時試機，試機次數(shù)每周不少于兩次，每次開機時間不少于30min，施加發(fā)射高壓不少于5min。

3 實施維修、維護操作注意事項

雷達維護必須有組織、有計劃按規(guī)定實施，維護中應嚴格遵守操作規(guī)程，C波段雷達操作維修時，要求操作人員需經(jīng)專業(yè)技能培訓;維修人員需經(jīng)雷達、計算機專業(yè)知識和裝備維修技能培訓，具有大專以上文化程度;單班操作人數(shù)不少于1人。正確使用維護用品，保證人員和裝備安全，防止發(fā)生事故。注意事項如下[1]：

拆裝雷達設備必須在斷電情況下進行;維修調(diào)制機柜及高頻機柜時要充分放電（具體要求見發(fā)射系統(tǒng)）。進入天線罩內(nèi)時，必須將安全開關(guān)置于“斷”的位置，不隨意改變、拆卸元器件和接線，拆裝緊固件時應使用專業(yè)工具，切忌將螺釘、墊片等掉入機內(nèi)，以防短路。

不要碰擦鍍銀器件。不能在需要使用扳手、起子的地方使用其他工具，不留存暫時性連接線，或應該焊接而沒有焊接的接線、元件。

不能用汽油、煤油等腐蝕性清洗劑清潔匯流環(huán)和電刷。不能用汽油、礦物油或其他溶劑清洗橡膠制品，如橡膠套、橡膠墊圈等。不能用酸性焊劑代替松香焊接。嚴禁隨意調(diào)整電路板上可調(diào)器件。

有故障要及時排除，雷達不得帶故障開機。機柜開門時，應先轉(zhuǎn)動門把手至插銷全部縮回，再將門拉開。關(guān)門時，先轉(zhuǎn)動門把手至插銷全部縮回，再將門關(guān)上;觀察門上下方同時貼緊機柜框架時，方可轉(zhuǎn)回門把手將門關(guān)好。

維護及更換速調(diào)管時，須使用銅扳手8×10雙頭扳手拆卸緊固件，保證波導口聯(lián)接不受外力，以免速調(diào)管受損。同時，要檢查后門上膠墊與磁場線圈排風口貼合，以免風道短路。

復查水平、更換俯仰電機，應有人拉住反射體，或俯仰將維修定位鎖插入孔內(nèi)并鎖定，以防反射體往上仰或轉(zhuǎn)動。測試、維修接收恒溫箱、電源機箱、功放機箱及上反射體時，應將方位和俯仰維修定位鎖遷入對應孔內(nèi)并鎖定，才能啟動升降機。

維護結(jié)束時應嚴格檢查，確認無誤后才能通電。認真填寫維護記錄。

4 維修維護安全注意事項

在日常維修維護中，擦拭機器內(nèi)部或更換零部件時，嚴禁通電。通電檢查、檢修時，要小心謹慎，避免觸電，特別要注意高壓部分。維修調(diào)制機柜及發(fā)射機柜時要充分放電。有故障要及時排除，雷達不得帶故障開機。進入天線罩內(nèi)檢查維護，應先將安全開關(guān)盒上開關(guān)置于“斷”。天線維護應注意安全，將安全插銷拉出，將方位或俯仰按操作位置鎖死（此時天線座上安全開關(guān)斷開）。不要使用不合適的清潔劑清潔機電元件及匯流環(huán)。

機柜插銷為塑料件，故開門時應先轉(zhuǎn)動門把手，至插銷全部縮回后，將門拉開。關(guān)門時應先轉(zhuǎn)動門把手，至插銷全部縮回后，將門推回。觀察門上下方同時貼緊機柜框架時，方可轉(zhuǎn)回門把手將門關(guān)好。分機拉出檢修，推回前需將兩側(cè)導軌上的彈簧片按回，方可推回，以免造成彈簧片損壞。

維護及更換速調(diào)管時，將拖車下部前面擋塊取下，將吊架導軌對正發(fā)射柜導軌，拉出拖車用手動葫蘆進行起吊。更換完成后，將拖車推回至后擋塊位置，保證波導口聯(lián)接不受外力，以免速調(diào)管受損。同時，要檢查后門上膠墊與磁場線圈排風口貼合，以免風道短路。

低溫、濕度大，是影響CINRAD/CD雷達天線系統(tǒng)正常工作的主要因素，西寧位于北方高海拔地區(qū)，冬夏溫差太大。為減少頻繁換油的問題，建議冬季對天線座采取加溫措施。

5 結(jié)語

對雷達設備進行定期維護及檢測，可及時發(fā)現(xiàn)、消除不可靠因素，使設備處于良好工作狀態(tài)，減少使用故障。參考中國氣象局氣象探測中心制定的《天氣雷達維護定標項目》內(nèi)容，應按時保量完成，正常完成周、月、年維護，可以了解雷達設備，熟悉雷達設備工作性能。同時，也能掌握儀表使用方法，為今后的維修打下了基礎。

參考文獻

[1] 李化泉，李向棟，溫蕓蕓.隆德縣氣象局CINRAD/CD雷達天線系統(tǒng)的維修[J].通訊世界，2018（2）：15-18.