張玉逵，柯莉萍，張 艷，陳銀東，余 呂

(貴州省威寧縣氣象局 威寧 553100)

0 引言

L波段雷達(dá)是二次測(cè)風(fēng)雷達(dá)，是中國(guó)自主研發(fā)具有完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的新一代探空雷達(dá)[1]，與GTSI數(shù)字探空儀配合，可完成高空溫度、氣壓、濕度、風(fēng)向和風(fēng)速的觀測(cè)，其主要特點(diǎn)是采樣速率快，觀測(cè)精度高，使用便捷。探空資料是天氣預(yù)報(bào)的分析資料之一，探空資料的準(zhǔn)確與否與L波段雷達(dá)的性能有著密切關(guān)系。探空觀測(cè)時(shí)間時(shí)限性很強(qiáng)，綜合探空分別在07：15和20：15，超過(guò)75 min將終止觀測(cè)，因此對(duì)L波段雷達(dá)的維護(hù)保障能力提出更高要求[2]，出現(xiàn)故障，必須在有限時(shí)間內(nèi)解決，威寧L波段雷達(dá)從2013年8月至今，雷達(dá)故障都及時(shí)得到解決，未出現(xiàn)影響探空業(yè)務(wù)的情況。2017年威寧L波段雷達(dá)出現(xiàn)3次較大的故障，都及時(shí)完成故障的排除，未對(duì)觀測(cè)造成影響。以2017-07-28的1次仰角不能抬升的故障排除為例，對(duì)L波段雷達(dá)裝備保障經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行總結(jié)，為基層裝備維護(hù)保障人員提供參考和借鑒。

1 L波段測(cè)風(fēng)雷達(dá)的基本原理

L波段測(cè)風(fēng)雷達(dá)是利用雷達(dá)跟蹤探空氣球上的無(wú)線(xiàn)電探空儀，測(cè)量時(shí)雷達(dá)向探空儀回答器發(fā)射“詢(xún)問(wèn)信號(hào)”，探空儀回答器發(fā)回“回答信號(hào)”。根據(jù)信號(hào)一問(wèn)一答之間的時(shí)間之隔和信號(hào)的來(lái)向，測(cè)定每一時(shí)刻探空氣球在空間的位置，即距離、方位角、仰角，再根據(jù)氣球飄移的情況，計(jì)算出高空的風(fēng)向和風(fēng)速。

2 L波段雷達(dá)仰角故障分析及排除

2.1 故障現(xiàn)象

2017-07-28T18：20，威寧探空站L波段雷達(dá)開(kāi)機(jī)后，搖動(dòng)雷達(dá)天線(xiàn)，發(fā)現(xiàn)雷達(dá)仰角無(wú)法抬升[3]、驅(qū)動(dòng)箱E報(bào)警等現(xiàn)象[4]。

2.2 雷達(dá)故障分析處理

2.2.1 故障初步判斷

通過(guò)仰角無(wú)法抬升、驅(qū)動(dòng)箱E燈紅燈報(bào)警，文章可以基本判斷出現(xiàn)仰角無(wú)法抬升的情況有3種：一是天控單元 、軸角轉(zhuǎn)換單元出現(xiàn)故障；二是仰角驅(qū)動(dòng)電機(jī)發(fā)生故障；三是伺服交流驅(qū)動(dòng)器線(xiàn)路及本身出現(xiàn)故障。

2.2.2 故障檢查處理

雷達(dá)的維修采取由簡(jiǎn)到繁的方式進(jìn)行，首先，更換6號(hào)天控板和7號(hào)仰角單元板后故障未排除，排除第1種故障的可能。其次，開(kāi)始檢查仰角同步機(jī)，用示波器測(cè)量程序方波，用萬(wàn)用表測(cè)量電機(jī)驅(qū)動(dòng)電壓+24 V均正常。然后對(duì)俯仰同步機(jī)及與之連接的電纜進(jìn)行測(cè)量檢查，各部分連線(xiàn)良好。為確保故障判斷準(zhǔn)確，盡快查找故障點(diǎn)，采用方位驅(qū)動(dòng)電機(jī)對(duì)仰角驅(qū)動(dòng)電機(jī)進(jìn)行更換，故障仍然未被排除，由此推斷，天線(xiàn)仰角驅(qū)動(dòng)部分正常。最后，排除第1、2種故障的情況下，第3種故障的可能性進(jìn)一步加大，打開(kāi)驅(qū)動(dòng)箱，檢查仰角交流伺服驅(qū)動(dòng)器，仰角編碼器顯示為14號(hào)告警，14號(hào)告警的可能性有如下幾種：1)電機(jī)接線(xiàn)(U、V和W短路)；2)驅(qū)動(dòng)器工作失誤；3)電機(jī)接線(xiàn)短路(U、V和W)與地短路；4)電機(jī)接線(xiàn)接地不良；5)電機(jī)燒壞；6)電機(jī)與驅(qū)動(dòng)器不匹配；7)由于頻繁的伺服on與off，動(dòng)態(tài)制動(dòng)器的繼電器觸點(diǎn)熔化而粘連。對(duì)照上述可能發(fā)生的14號(hào)報(bào)警情況用萬(wàn)用表一一對(duì)照測(cè)量檢查俯仰電機(jī)的接線(xiàn)(U、V和W)之間，(U、V和W)與地之間的電阻，電機(jī)的接地線(xiàn)等未發(fā)現(xiàn)短路現(xiàn)象，判斷電機(jī)正常。同時(shí)檢查沒(méi)有發(fā)現(xiàn)伺服驅(qū)動(dòng)器因頻繁的伺服off與on，動(dòng)態(tài)制動(dòng)器的繼電器觸點(diǎn)未發(fā)現(xiàn)熔化而粘連的現(xiàn)象。斷開(kāi)電機(jī)連線(xiàn)，進(jìn)入伺服on狀態(tài)，14號(hào)故障告警立即發(fā)生。從而判斷為驅(qū)動(dòng)器工作失誤故障。更換交流伺服驅(qū)動(dòng)器，然后對(duì)其進(jìn)行配置，開(kāi)機(jī)故障現(xiàn)象消失。

3 提升L波段測(cè)風(fēng)雷達(dá)保障能力

3.1 掌握裝備各項(xiàng)性能指標(biāo)和工作原理

裝備保障人員需要熟悉掌握大型裝備的基本工作原理，掌握各單元的組成、結(jié)構(gòu)、主要性能及其指標(biāo)，能看懂大型裝備的線(xiàn)路圖、基本信號(hào)和工作流程；熟悉裝備的性能參數(shù)和電路中主要的工作參數(shù)。

3.2 定期維護(hù)

避免和降低設(shè)備的故障率和提高設(shè)備的可用性[5]，日常必須做好維修維護(hù)工作，要求裝備保障人員在日常工作中有準(zhǔn)備、有計(jì)劃、有組織地按照裝備維護(hù)保障制度制定相應(yīng)的維護(hù)計(jì)劃，編制必要的裝備備件，加強(qiáng)裝備維護(hù)保障知識(shí)的學(xué)習(xí)，提高自身的保障能力和水平。按照維護(hù)計(jì)劃做好氣象裝備定期維護(hù)，如日維護(hù)、周維護(hù)、月維護(hù)和年維護(hù)等[6]。

L波段雷達(dá)日維護(hù)需要做好清潔機(jī)箱和天線(xiàn)，在下雨過(guò)后注意查看裝備有無(wú)漏水現(xiàn)象、電纜是否受潮，在大風(fēng)天，注意做好防風(fēng)，查看裝備的工作狀態(tài)。

L波段雷達(dá)的月維護(hù)，利用晴天天氣，檢查雷達(dá)光軸和電軸是否一致，查看其仰角、方位轉(zhuǎn)動(dòng)是否靈活、有無(wú)異響、距離零點(diǎn)標(biāo)定是否正確，清潔回流環(huán)，檢查天線(xiàn)水平。

L波段雷達(dá)每年需要進(jìn)行1次年維護(hù)，維護(hù)可分幾天進(jìn)行，除按照月維護(hù)流程進(jìn)行檢查外，檢查雷達(dá)的性能和指標(biāo)，保證其處于良好的工作狀態(tài)。

4 結(jié)束語(yǔ)

氣象裝備保障人員提高自身的保障能力，保證設(shè)備的可用性，需要加強(qiáng)業(yè)務(wù)學(xué)習(xí)，提高理論和業(yè)務(wù)水平，熟悉掌握裝備的基本原理和性能指標(biāo)。掌握裝備的維修維護(hù)方法以及檢修裝備的儀器、儀表的使用，避免擴(kuò)大設(shè)備故障。同時(shí)加強(qiáng)裝備的日常維修維護(hù)工作，減少裝備故障率，做好大型裝備故障個(gè)例維修數(shù)據(jù)庫(kù)。