高翔宇 游文華 劉海山

摘要：本文主要結(jié)合長(zhǎng)樂新一代天氣雷達(dá)使用實(shí)際，從硬件和軟件兩方面著手對(duì)新一代天氣雷達(dá)的常見故障問題進(jìn)行分析，并給出了對(duì)應(yīng)的處理方法，最后還提出了幾點(diǎn)日常維護(hù)建議，以供雷達(dá)機(jī)務(wù)保障人員參考。

關(guān)鍵詞：新一代天氣雷達(dá)；常見故障；分析；日常維護(hù)

引言

福建省位于我國東南沿海地區(qū)，境內(nèi)地形地貌復(fù)雜，靠近北回歸線，受季風(fēng)環(huán)流以及地形的影響，屬于暖熱濕潤(rùn)的亞熱帶季風(fēng)氣候，該地區(qū)暴雨、臺(tái)風(fēng)、寒潮等氣象災(zāi)害頻發(fā)，尤其是臺(tái)風(fēng)經(jīng)常給當(dāng)?shù)卦斐删薮蟮膿p失以及嚴(yán)重的人員傷亡事件。為了提升福建省氣象探測(cè)能力，有效防災(zāi)減災(zāi)，福建省高度重視氣象業(yè)務(wù)現(xiàn)代化建設(shè)，目前已經(jīng)轄區(qū)新一代天氣雷達(dá)已經(jīng)達(dá)到8部，初步形成了相對(duì)完善的雷達(dá)探測(cè)網(wǎng)。長(zhǎng)樂新一代天氣雷達(dá)北臨閩江入?？?，東瞰臺(tái)灣海峽北部，探測(cè)環(huán)境優(yōu)良，電磁波可達(dá)臺(tái)灣島中北部及以東洋面，十分有利于監(jiān)測(cè)臺(tái)風(fēng)，對(duì)福州、寧德、莆田等市的暴雨與強(qiáng)對(duì)流天氣也能進(jìn)行較好地探測(cè)。但是，新一代天氣雷達(dá)在長(zhǎng)期運(yùn)行過程中，也會(huì)遭遇一些硬件和軟件方面的故障問題，嚴(yán)重制約了大氣探測(cè)的正常開展。因此，本文主要根據(jù)自身工作經(jīng)驗(yàn)，重點(diǎn)對(duì)長(zhǎng)樂新一代天氣雷達(dá)的常見故障進(jìn)行分析，并提出了日常維護(hù)建議，以進(jìn)一步提升新一代天氣雷達(dá)運(yùn)行質(zhì)量。

1.新一代天氣雷達(dá)的常見故障分析

1.1硬件故障

長(zhǎng)樂新一代多普勒天氣雷達(dá)系統(tǒng)具備強(qiáng)大的系統(tǒng)硬件，同時(shí)還可以對(duì)雷達(dá)性能作出檢測(cè)，并可以借助于Rdasc進(jìn)行報(bào)警提示。一旦新一代天氣雷達(dá)硬件部分發(fā)生故障問題，便能夠憑借指示燈以及其他信息報(bào)警情況分析判斷故障部位。新一代天氣雷達(dá)硬件故障主要包含伺服系統(tǒng)故障、發(fā)射系統(tǒng)故障以及接收系統(tǒng)故障。

1.1.1伺服系統(tǒng)故障

在伺服系統(tǒng)運(yùn)行中，有的時(shí)候會(huì)出現(xiàn)方位驅(qū)動(dòng)電壓無法加上的故障。此故障處理方法：通過認(rèn)真查驗(yàn)可知在電源分機(jī)里的方位保險(xiǎn)絲存在燒毀現(xiàn)象，在進(jìn)行換新后驅(qū)動(dòng)可以正常加載，不過在對(duì)天線進(jìn)行啟動(dòng)的過程中獲悉方位驅(qū)動(dòng)電流太大，超過10A，此時(shí)把換上備份板，但是故障問題仍然無法得到解決，同時(shí)天氣進(jìn)行應(yīng)急轉(zhuǎn)動(dòng)的時(shí)候誤差電壓不夠穩(wěn)定，這可能為電機(jī)故障。通過對(duì)電機(jī)進(jìn)行檢查，發(fā)現(xiàn)電機(jī)測(cè)速電阻超過正常值數(shù)倍，即刻卸下電機(jī)，通過檢查獲悉在電機(jī)斜齒輪中存在水分，將碳刷卸下獲悉碳刷磨損也較為嚴(yán)重，通過對(duì)電機(jī)進(jìn)行更換故障問題得到有效解決。

1.1.2發(fā)射系統(tǒng)故障

故障問題一：發(fā)射機(jī)工作出現(xiàn)異常，調(diào)制脈沖故障以及調(diào)制脈沖過流。處理方法：通過對(duì)雷達(dá)系統(tǒng)故障進(jìn)行復(fù)位操作之后，使得故障得到解決，系統(tǒng)恢復(fù)正常運(yùn)行，這表明監(jiān)控系統(tǒng)監(jiān)測(cè)到的為虛故障。虛故障就是指在對(duì)雷達(dá)監(jiān)控系統(tǒng)的檢測(cè)點(diǎn)進(jìn)行設(shè)定的過程中，其開關(guān)太過靈敏，一旦發(fā)現(xiàn)故障，可通過故障復(fù)位操作的方法來對(duì)故障問題進(jìn)行處理，若無法得到解決，則應(yīng)進(jìn)一步對(duì)故障問題進(jìn)行排查和處理。

故障問題二：雷達(dá)系統(tǒng)提示“準(zhǔn)加高壓”后，加高壓瞬間出現(xiàn)斷電故障。故障處理方法：通過對(duì)此類故障問題進(jìn)行分析可以獲悉調(diào)制機(jī)內(nèi)的禁止脈沖信號(hào)接頭存在異常，脈寬調(diào)制器內(nèi)無禁止脈沖信號(hào)輸入，在對(duì)脈沖信號(hào)加以取樣的過程中變化劇烈，同時(shí)輸出電壓變化幅度很大，促使調(diào)制脈沖波形間的幅度也較大，會(huì)燒毀調(diào)制開關(guān)運(yùn)用的大功率調(diào)制器模塊，由這個(gè)所產(chǎn)生的反饋脈沖電流使得驅(qū)動(dòng)板上的驅(qū)動(dòng)模塊也受到損壞，同時(shí)對(duì)開關(guān)電源整流板上的二極管造成影響，需要即刻進(jìn)行換新，以恢復(fù)系統(tǒng)正常。

1.1.3接收系統(tǒng)故障

接收系統(tǒng)故障問題主要現(xiàn)象：雷達(dá)系統(tǒng)監(jiān)測(cè)子系統(tǒng)中沒有故障提示信息，終端沒有回波顯示。通常情況下，若終端沒有故障提示，就意味著雷達(dá)系統(tǒng)的監(jiān)測(cè)器件能夠正常運(yùn)行，應(yīng)著重查看沒有設(shè)置監(jiān)測(cè)點(diǎn)的器件；監(jiān)測(cè)子系統(tǒng)沒有故障提示信息，無回波顯示，則意味著在監(jiān)測(cè)點(diǎn)回波通道上無故障問題，需要對(duì)接收機(jī)回波通道進(jìn)行分析檢查，直至找出故障問題。，并及時(shí)進(jìn)行維修處理，確保系統(tǒng)運(yùn)行正常。

1.2軟件故障

長(zhǎng)樂新一代天氣雷達(dá)軟件故障主要保護(hù)UCP程序故障、天線故障以及寬帶通訊故障。

1.2.1UCP程序故障

PRG計(jì)算機(jī)內(nèi)存溢出故障現(xiàn)象：UCP運(yùn)行中自動(dòng)退出，之后Rdasc也無法運(yùn)行。為了處理方法：針對(duì)此類故障問題，雷達(dá)機(jī)務(wù)保障人員應(yīng)該分別對(duì)UCP程序以及Rdasc程序進(jìn)行重新啟動(dòng)，如此便能夠使得故障問題得到及時(shí)解決。

1.2.2天線故障

天線故障現(xiàn)象：天線動(dòng)態(tài)出錯(cuò)，導(dǎo)致雷達(dá)被迫待機(jī)，天線停止后難以返回至PAPK區(qū)域。一般而言，天線故障的出現(xiàn)主要是因?yàn)樘炀€驅(qū)動(dòng)電機(jī)瞬時(shí)過載以及天線座內(nèi)冗余設(shè)備運(yùn)行存在異常、天線控制程序進(jìn)入死循環(huán)等方面形成的。故障處理方法：先對(duì)Rdasc系統(tǒng)進(jìn)行重啟，之后基本上便能夠恢復(fù)正常；假如上述方法仍然無法解決問題，那么在對(duì)Rdasc程序進(jìn)行重新啟動(dòng)后，可以通過“手動(dòng)控制”選項(xiàng)使得天線恢復(fù)至PAPK區(qū)域，稍等片刻，系統(tǒng)便能夠恢復(fù)正常；假如上述方法都沒有效果，則需要第一時(shí)間斷開“5A2維護(hù)面板”上的“伺服電源”開關(guān)，隨后重新接通，這個(gè)時(shí)候也可以使得天線故障問題得到有效解決。

1.2.3寬帶通訊故障

通常情況下，寬帶通訊若發(fā)生故障，極有可能是“RPG循環(huán)測(cè)試超時(shí)”以及“徑向數(shù)據(jù)丟失”所造成的。這些故障一般不會(huì)對(duì)新一代天氣雷達(dá)觀測(cè)的連續(xù)性造成影響，但卻對(duì)不觀測(cè)數(shù)據(jù)信息的采集和處理十分不利，RPG難以對(duì)原始觀測(cè)資料進(jìn)行保護(hù)，且PUP端沒有產(chǎn)品顯示。這2類故障問題經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)在RPG計(jì)算機(jī)處理數(shù)據(jù)的過程中，同時(shí)故障出現(xiàn)時(shí)聲音報(bào)警基本上不起任何作用。雷達(dá)機(jī)務(wù)保障人員只需要對(duì)Rdasc程序以及UCP程序進(jìn)行重啟就行。

2.新一代天氣雷達(dá)日常維護(hù)建議

為了確保長(zhǎng)樂新一代天氣雷達(dá)長(zhǎng)期處于正常運(yùn)行狀態(tài)，在平時(shí)應(yīng)注意加強(qiáng)雷達(dá)的日常維護(hù)管理。應(yīng)認(rèn)真查看天伺系統(tǒng)發(fā)射體與俯仰平衡臂、方位減速器和轉(zhuǎn)臺(tái)之間螺栓及其它螺栓緊固狀況，若有松動(dòng)，需及時(shí)進(jìn)行緊固處理。此外，還應(yīng)對(duì)雷達(dá)系統(tǒng)的發(fā)射射頻脈沖包絡(luò)、發(fā)射機(jī)輸入輸出機(jī)型改善因子、發(fā)射機(jī)輸出功率、系統(tǒng)回波強(qiáng)度、系統(tǒng)相位噪聲等性能指標(biāo)進(jìn)行認(rèn)真檢測(cè)，并且對(duì)于雷達(dá)方位電機(jī)等機(jī)械部分進(jìn)行維護(hù)檢查，在檢查過程中一旦發(fā)生雷達(dá)存在故障隱患應(yīng)及時(shí)進(jìn)行維修維護(hù)。在對(duì)調(diào)制及發(fā)射機(jī)柜進(jìn)行維護(hù)前需要充分放電，避免觸電。對(duì)發(fā)射機(jī)中各散熱風(fēng)機(jī)運(yùn)行情況做重點(diǎn)檢查，應(yīng)確保各部件以及電源輸入（輸出）電壓始終處于正常運(yùn)行狀態(tài)。通過對(duì)新一代天氣雷達(dá)的維護(hù)管理，以促使雷達(dá)的穩(wěn)定、正常運(yùn)行，進(jìn)一步提升雷達(dá)探測(cè)數(shù)據(jù)的可靠性和準(zhǔn)確性。

3.結(jié)語

總之，新一代天氣雷達(dá)的應(yīng)用為各級(jí)氣象部門氣象觀測(cè)業(yè)務(wù)的開展以及防災(zāi)減災(zāi)服務(wù)提供了強(qiáng)有力的科技支撐，但是在雷達(dá)長(zhǎng)期運(yùn)行過程難免會(huì)發(fā)生一些故障問題亟待解決。因此，雷達(dá)機(jī)務(wù)保障人員應(yīng)高度重視，加強(qiáng)故障維修維護(hù)技術(shù)方法的學(xué)習(xí)，針對(duì)常見的故障問題應(yīng)認(rèn)真分析判斷，并采取科學(xué)合理的處理方法進(jìn)行解決。此外，還做好新一代天氣雷達(dá)的日常維護(hù)工作，降低故障出現(xiàn)幾率，確保雷達(dá)探測(cè)工作的順利開展。

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作者簡(jiǎn)介：高翔宇（1981-），男，漢族，福建福州人，本科學(xué)歷，助理工程師，從事工作：雷達(dá)機(jī)務(wù)保障。

（作者單位：福建省氣象臺(tái)）