锡林浩特新一代天气雷达故障分析与处理

郭永梅

(锡林郭勒盟气象局 气象技术装备保障与信息中心，内蒙古 锡林郭勒 011200)

锡林浩特新一代天气雷达自2019年3月15日投入业务运行以来，运行状况趋于稳定，其产品对短时天气预报、强对流天气的监测和预警，人工影响天气、气象防灾减灾等方面有较好的指导作用。为了保障其正常稳定的运行，提高从业人员的综合维护能力非常重要。笔者结合在实际处理及维护工作中的经验，总结分析近年来新一代多普勒天气雷达在工作中常见故障处理及维护注意事项,以供大家参考。

1 锡林浩特新一代天气雷达系统运行情况

锡林浩特新一代天气雷达自2019年3月15日天气雷达业务测试运行以来，截至2019年10月14日，雷达系统累计运行时间4 573h，无故障累计时间4 000h。最长累计无故障时间为2019年7月26日16∶00～2019年8月16日21∶40。故障累计时间573h，最长故障停机时间为2019年3月20日16∶20～21日10∶00。锡林浩特新一代天气雷达主要硬件故障出现4次。其中：发射系统1次，伺服和天馈系统3次。

2 新一代天气雷达系统常见故障个例及处理方法

2.1 故障现象一

雷达系统不可操作，具体告警信息为:

FOCUS COLL CURRENT FAILURE(聚焦线圈电流故障);

TRANSMITTER RECYCLING(发射机循环);

TRANSMITTER INOPERATIVE(发射机不可操作);

PED SERVO SWITCH FAILURE(天伺座伺服开关故障);

STANDBY FORCED BY INOP ALARM(不可操作报警强制系统待机);

XMTR IN MAINTENANCE MODE(发射机处于维护状态)。

2.1.1 故障诊断及处理。发射机采用大功率速调管线性放大技术，具有消除地面杂波和精确测量风速的基本条件。由于发射机按模块化设计，任何一个模块故障都容易被检测到。反复重启RDASC主程序，故障依旧，说明不是软故障，查看发射机无报警指示，测量发射机各直流电源，技术人员在测量接口板判断是否为聚焦线圈电源故障、取样主控板(当Per Data/Trans.1/MAINT Mode=REQD)表明发射机工作性能未变坏，但冗余硬件故障，认为是磁场电源出现问题，更换以后故障排除。

2.1.2 发射系统维护。为了防止发射机故障的发生，一般每三个月进行一次防御性维护，其主要维护内容是清灰处理，即清理发射机柜的进风口、出风口以及聚焦线圈进风口滤尘网中的灰尘。发射机容易发生故障的元件有聚焦线圈电源、BOOSTER板电源被烧坏，为了避免发生以上故障，在天气较好的情况下，要关闭发射机的高压，减少其持续工作的时间，使机房温度保持在20℃～21℃的范围内，延长速调管的使用寿命,确保发射机不受故障的干扰，有效地提高工作效率。

2.2 故障现象二

RDASC主程序报警，具体告警信息为:

RADOME AIR TEMP EXTREME(天线罩温度过高)。

2.2.1 故障诊断及处理。在多普勒雷达系统使用的过程中，天线罩温度过高不可操作属于雷达天线动态故障。导致这种故障的原因有多种，技术人员依次对天线罩内温度传感器上光纤板U1、下光纤板U1、DAU模拟板U1进行了一次检测，然后更换传感器和信号转接板依然报警，最后又调整5A2维护面板里的信号转接板的电阻阻值和实际温度吻合后，雷达天线恢复到正常的工作状态。

2.2.2 天线系统维护。每半年检查一次天线座的水平，在发现天线座超出误差的范围需要及时调整。天线座的清洁工作也是维护的项目之一，每三个月做一次天线座清洁工作，清理表面时需要使用清水，在清理内部时禁止使用含水成分的液体，用吸尘器清理内部即可，在做清洁工作时注意密封垫以及各部位端盖是否正常。

2.3 故障现象三

UPS出现报警，具体告警信息为:市电缺相、相序不对。

2.3.1 故障诊断及处理。根据报警代码查找原因，如果市电缺相、相序不对、过(欠)压，检查市电供况。

2.3.2 供电系统维护。为保证多普勒天气雷达的整体运行性能，应按时检查维护供电系统，包括检查维护UPS、油机及配电箱。定期检测UPS电池段的电压是否在正常范围内，在长期工作状态下，需要人为控制中断供电，保证UPS带负载进行供电，从而使其工作寿命延长。定期检测电瓶电压及柴油发电机水位状态、油位，按时更换机油过滤器，在冬季寒冷时期需要添加防冻液，使设备保持在正常的温度工作。定期检测配电箱各接线柱及开关工作状态，注意电压是否正常。

2.4 故障现象四

出现回波强度减弱和回波面积减少的现象，RDASC主程序报警，具体告警信息为。

XMTR/ANT PWR RATIO DEGRADED(天线和发射机发射功率比变坏)。

2.4.1 故障诊断及处理。出现回波强度偏弱现象就说明接收机灵敏度不正常，一般是天馈系统故障所致，检查天线座内环流器天线端到天线功率测量耦合器间公用通道，测量耦合器到环流器天线端间波导器件，看看波导或旋转关节是不是出现了打火、变形、堵塞等原因，最后的诊断结果是波导有少量水进入，导致天馈线损耗增大，打开波导连接处进行排水，并作烘干处理。

2.4.2 天馈系统维护。本系统组成的大部分器件为刚性器件，故障率不是太高，平时维护时要注意波导连接有无松动，器件外表有无严重变形，在清理内部时禁止使用含水成分的液体，用吸尘器清理内部即可。

2.5 故障现象五

RDASC主程序报警，具体告警信息为：

SYSTEM NOISE TEMP-MAINT REQUIRED(接收机主通道或信号处理单元噪声电平异常)；

SYSTEM NOISE TEMP DEGRADED(系统噪声温度变坏)；

LIN CHANNEL NOISE LEVEL DE-GRADED(线性通道噪声电平变坏)。

2.5.1 接收机报警代码与分析。这是由于接收机主通道故障，接收系统噪声温度上升，在RDASC的性能参数上表现为超过适配数据规定的门限值，因此产生报警。

2.5.2 接收机报警原因。雷达回波出现大面积同频干扰，在雷达PPI图上形成干扰回波，0～360°方位角的扇形区域都被干扰占满，干扰越严重报警频率越高，联系无线电委员会开展巡查工作，雷达站积极配合，在查寻干扰源时24h连续开机观察干扰情况，最终在雷达站东北方向找到了电信基站造成的同频干扰(离雷达站很近的东北方向的一个基站导致雷达产品0～360°都有干扰，东北方向更为严重。也就是说并不是只有在基站东北方向出现干扰，而是覆盖360°方位角)。关闭后同频干扰现象消失。

2.6 故障现象六

发射机本控正常，遥控无法控制开高压，终端发射机DAU/发射机接口报警，无法控制发射机。

2.6.1 监控系统故障诊断与处理。在多次开关发射机故障不能解除报警的情况下，检查DAU数字板相关差分接收和发送电路,判断是DAU模拟板问题。

2.6.2 监控系统维护。监控系统(DAU)包括维护面板、DAU数据采集的模拟板和数字板、DAU底板、DAU接口，在日常维护过程中要特别注意检查天线俯仰汇流环、限位开关等，检查发射机监控链路。

3 结束语

天气雷达的探测资料是气象预报中不可或缺的重要资料，往往能在短时预报和灾害性天气中起到关键性作用，所以预报人员对雷达资料的及时性和准确性要求非常高，因此非常有必要做好雷达的日常保障维修工作，缩短故障排查时间，提高排障效率。这就要求雷达机务保障从业人员必须具备较高的综合保障能力及故障判断能力，因此除了要加强雷达专业知识的学习以外，更要在日常工作中熟练掌握系统原理和故障处理办法，善于总结经验、分析故障原因及处理方法，提升排障能力及效率，确保雷达系统的平稳正常工作。