浅析新一代CB型天气雷达故障诊断及处理办法

徐永丰

摘要：本文主要论述鄂尔多斯CINRAD/CB雷达在业务运行中出现过的故障现象及维护方面的注意事项和经验总结。做好雷达维护保障工作，维护人员还要增强对整个雷达系统的维护和保养意识。

关键词：故障；故障诊断；处理办法

一、故障

1、人工线电压显示故障。2006年5月22日，在日常巡检查看时发现人工线电压显示仅为600V，远低于人工线电压正常电压值4000V以上，但雷达运行正常，发生功率，脉宽等参数正常。

2、速调管老化，更换速调管。2007年6月3日，RDA信息栏里出现“发射机峰值功率低”报警，且雷达扫描图上无回波。用功率计测机外峰值功率只有40KW。

3、“天线动态错”故障分析报告。雷达体扫过程中会停在某一仰角不动，俯仰不变化。雷达出现“天线动态错误”报警，导致雷达停机。停机后，RDASC程序自动退出。影响雷达正常运行。

4、报天线座初始化错误，天线座无法初始化。2006年7月3日，天线伺服系统报“天线座初始化错误”“天线座无法初始化”，雷达无法启动。

5、发射机机柜顶部轴流风机停转。2006年7月3日，在日常巡检查看时发现发射机机柜顶部轴流风机停转。

二、故障诊断

1、考虑到只是人工线电压显示值发生变化，雷达相关参数未发生明显变化，判断其一即是发射机显示集成单元有问题。对该单元进行除尘，清洗电路板插口。重新装上后重启雷达，发射机预热后仍显示600V。测试变压器前XS6接口调制器波形，无充电波形、充电电平。查看调试器内部有无打火痕迹，最终发现调制器后部取样测量板有烧焦现象。由此可确定为取样测量板损坏，导致人工线电压显示不准。

2、用Testplatform测试软件，变换脉冲重复频率测发射机峰值功率，都较250KW有很大差距。速调管累计运行时间达13556小时，远超出厂家5000小时的额定时间。用IQ法测系统相位稳定度（相干性）也大于0.3°，暂考虑速调管老化。结合速调管寿命终了判据，调节人工线电压，使较正常值升高100V（人工线电压不超4400V），上述症状可缓解。

3、故障出现后，用RDASOT无法控制天线。天线不受控原因可能为：3.1伺服系统本身问题，包括控制单元、传输线路、伦茨控制器等；3.2结构部分硬件传动链出问题，包括齿轮、减速箱；3.3数据处理（RDASC）出问题，指令无法正确发出。重启伺服工控机后，重新利用RDASOT使天线PARK。利用RDASC也可以运行雷达，故可排除3.2、3.3项。因此主要分析伺服系统本身问题，机务人员重点对伺服系统进行维护。维护内容包括：（1）清洗汇流环；（2）检查碳刷触点压力并进行适当调整；（3）对俯仰、方位电机插头重新插拔，释放接头静电；（4）对伺服系统各电路板，串口线进行了重新插拔，除尘；（5）更换操作系统、RDASC软件。维护后，开机运行雷达，雷达仍出现动态错报警。因此，诊断故障原因还应从伺服系统本身硬件查找。故障出现时，查看工控机显示状态，显示无异常。再次用RDASOT控制雷达，观察伦茨控制系统工作状态指示灯出现报警闪烁。故确定为伦茨控制系统有问题，需请厂家到站进行技术支持。

4、考虑天线座初始化错误，无法初始化原因由于一是雷达 RDA与信号处理器接触有关系，可能接触不稳定；二是DRA信号未到达伺服工控机，导致伦茨控制系统无法加电，天线无法启动；三是天线控制精度的信号未达天线信号处理系统。

5、考虑到轴流风机是雷达设备辅助设备一个组成部分，其停转有两点原因。一是本身使用寿命已到，设备无法使用。二是检查风机供电线路有无异常，解决供电线路问题。若线路有问题，则无法判断风机是否已坏掉，故先查看风机线路。风机线路中有风机保险管，先查看保险管是否烧坏。旋出保险管，看的分机3A的保险管被烧坏。

三、故障处理办法

1、由于雷达还处于验收前试运行阶段，故台站暂无此备件。5月25日，更换备件，故障修复。

2、更换速调管。步骤：1关闭空气压缩机；2松开速调管输出端软波导螺钉和底盘固定螺钉；3松开速调管阴极、灯丝高压线和钛泵电源线、射频输入接头；4换上新速调管，接上以上相关连线；5调整灯丝组件的输出灯丝电至速调管的标称值；6观察钛泵电流，并对钛泵和灯丝进行24小时老练；7调整发射机功率大于250KW。

3、厂家技术人员到站后，用伦茨控制单元监控软件GDC监控伦茨系统，再次出现天线动态错报警后，显示俯仰控制单元出现报警信息。对伦茨控制单元进行本地化参数配置，更换控制单元。由于我站雷达属于敏视达C波段第一批天气雷达，相关部件较为落后，厂家技术人员建议更换汇流环。此后，又将碳刷式汇流环更换为金属针式汇流环，故障修复。

4、基于故障诊断分析，对天线系统各控制线进行了检查，重新插拔。发现天线座组合中的天线转接板的XS1端至汇流环XS3端的S3- 1线缆缠到入到天线基座转链，导致该线缆缴断。重新焊接S3- 1线缆损坏部分。

5、更换3A保险管，手动选转轴流风机，无阻尼感，风机可能正常。给发射机加电开高压，恢复正常。

四、思考与建议

1加强职业道德教育，更好地保障雷达运行。良好的职业道德是保证事业发展的前提条件。加强机务保障人员的思想道德素质教育，使其珍惜送出培训、学习、“以工代培”等各类形式的培养机会，强化责任意识、大局意识、能力意识，使其始终自觉的站在气象事业发展的前沿，爱岗敬业，为气象事业的发展做出应有的贡献。

2建立长效的培训机制。机务维护保障工作是天气雷达业务的重要组成部分，应加大对维修保障的培训力度，加强对机务保障人员的培训。

3建立更高层面的保障实验平台。以更高层面雷达保障实验平台作为桥梁，让技术保障人员以轮训形式实习，使实习人员做到边学、边动，边思考，进而增强保障人员整体的实际操作动手能力。同时，这种通过实验平台轮训的形式还可以加强各台站技术经验交流，对维修难点问题共同研究、共同探讨、出谋划策，发挥集体的智慧来解决问题。

“万丈高樓平地起”，围绕气象事业发展，只有加强新一代天气雷达装备保障人才队伍建设，不断提高保障人员能力和水平做好雷达保障工作，才能确保雷达设备正常可靠的运行，充分发挥天气雷达监测、预警灾害性天气作用，为地方防灾减灾，社会经济建设做出应有的贡献。