浅谈新一代天气雷达的日常维护与故障分析及排除
来源:用户上传
作者:吴宏伟
【摘 要】要想充分发挥新一代天气雷达在气象决策与服务、天气预报、人工影响天气等业务中的优势和作用，就要重视新一代天气雷达的日常维护以及故障排除的研究分析，并借助继电器开关来对伺服控制单元、发射机主控板以及数据采集控制单元等设备设施电源进行有效控制，还要重视以信号波形实施监控，以便实施快速在线诊断。论文根据相关从业经验并结合广泛的社会实践调查研究，就新一代天气雷达的日常维护与故障分析及排除展开了相关的探讨，望能提供借鉴。
【Abstract】If we want to give full play to the advantages and roles of the new generation weather radar in meteorological decision-making and services， weather forecasting， weather modification and other operations， we must pay attention to the research and analysis of daily maintenance and fault elimination of the new generation weather radar. With the help of relay switch， the power supply of servo control unit， transmitter main control board， data acquisition control unit and other equipment and facilities can be effectively controlled. Moreover， attention should be paid to monitoring with signal waveform to implement rapid online diagnosis. Based on relevant working experience and extensive social practice investigation and research， this paper discusses the daily maintenance and fault analysis and elimination of the new generation weather radar， hoping to provide reference.
【關键词】新一代天气雷达;日常维护;故障;排除
【Keywords】new generation weather radar; daily maintenance; fault; elimination
【中图分类号】TN959.4 【文献标志码】A 【文章编号】1673-1069（2020）06-0088-02
1 引言
随着社会经济的不断发展，科学技术水平的不断提升，我国新一代天气雷达网建成，而新一代天气雷达网探测资料的开发及广泛应用，给我国国内气象管理、天气预报业务开展以及气象建设等带来了新的机遇及挑战，要准确监测、预报气象，充分发挥新一代天气雷达的作用，但由于新一代天气雷达起步比较晚，且发展十分迅速，缺乏一定的技术支持及经验，而且新一代天气雷达绝大多数都布置在偏远地区或环境比较恶劣的高山上，所以在新一代天气雷达出现故障时，不能及时、准确地找到雷达故障点，导致天气雷达维修及故障分析存在问题，所以要重视新一代雷达的日常维护与故障分析及排除，提高新一代雷达的日常维护及故障排除效益，进而有效保障新一代天气雷达业务的可用性。
2 新一代天气雷达的相关概述
CD型天气雷达借鉴了美国CINRAD/CD型号雷达的设计理念及技术，利用现代雷达、微电子及计算机技术研究出来的低价位S波段全相参多普勒天气雷达，现阶段为我国气象局提供了16部，占全部雷达总数的14.5%。目前应用的新一代天气雷达全部都是业务运行，其是我国新一代天气雷达网监测系统非常重要的组成部分。新一代天气雷达可以提供较为基础的发射率因子与径向速度、谱宽等一些数据信息，还有利于导出图像产品，并配置分辨率比较高的地理信息，能够提供铁路、公路、河流等信息，为我国天气预报业务提供了海量数据资料支持，也提升了我国对流天气的监测能力水平。随着新一代天气雷达的构建，新一代天气雷达的日常维护及故障分析及排除成为人们热切关注的重点难点，所以要重视新一代天气雷达的日常维护及故障分析及排除的研究分析，对新一代天气雷达的运行状况进行研究分析，提高新一代天气雷达故障分析及排除效益，保障天气雷达安全、稳定地运行。
3 新一代天气雷达的业务应用现状分析
新一代天气雷达布网设施设备建设不断完善，提高新一代天气雷达技术保障的重要性不言而喻。由于之前已经累积一定的经验，这为新一代天气雷达技术保障提供了经验，有利于充分发挥新一代天气雷达在气象决策与服务、人工影响天气业务以及天气预报中的作用。新一代天气雷达的远程控制器的开发及应用，可以远程启动和控制新一代天气雷达的部分设备电源，极大地提高了新一代天气雷达的故障分析及排除效益。因为新一代天气雷达绝大多数布置在高山或比较偏远的地区，在汛期需要24小时不间断地运行，一定程度上会增加新一代天气雷达的故障分析及排除难度。而且由于新一代天气雷达是自动化的天气观测设施，所以其一般都没有专人进行值守，而环境及各种干扰因素的影响，又会让新一代天气雷达运行的安全性、稳定性有一定影响，又不能完全达到没有人值守的状态和标准。研究分析发现，现阶段新一代天气雷达的故障类型是由很小的故障引起的，如一些小故障引起新一代天气雷达停机等，主要体现在雷达数据采集计算机与伺服系统数控单元通信连接失败。雷达数据采集计算器和数控采集单元系统通信口连接失效，另外还有天线座报动态错误故障等。以上所说的故障巨大一部分都只需要重新启动雷达数据采集计算机或重新启动新一代天气雷达运行控制工作软件，并重新复位数控单元、数据采集单元等分机系统，重新复位发射机主控板等，有利于有效解决故障问题。要实现无人值守的运行状态，充分发挥新一代天气雷达在天气监测中的优势，要重视新一代天气雷达的日常维护与故障分析及排除工作。 4 故障分析及排除研究
4.1 新一代天气雷达软件系统的故障分析及排除
新型天气雷达出现的软件系统主要故障如下所述：首先，RPG与PUP中比较常见的问题。RPG与PUP是较为常见的软件包，其出现的问题绝大多数都和病毒、网络以及计算机等环境因素或操作不恰当有关。RPG、PUP计算机出现死机或重新启动出现问题，一般是计算机病毒引发的。而RPG、PUP的操作系统要使用WindowsNT，利用其他系统可能引发死机或运行不稳定的问题。其次，出现RNG退出。ARCHIVE数据没有存储的问题。这类故障的排除是把文件中的文件存档之后，清空已经存档的文件夹，重新进入RPG程序后，系统会恢复正常;存储的数据信息丢失。操作人员在运行过程中操作不当，会导致存储资料丢失，操作人员在操作过程中修改了资料存储的目录或其他参数，一定程度上会导致RPG或PUP出现故障。除此之外，在RPG与PUP计算机为新一代天气雷达服务时，不要安装其他的程序，也不要安装防火墙等防护软件，以免引发其他故障。最后，出现RDASC不能通讯的问题。RADSC的故障问题，主要是新一代天气雷达长期运行，由于其每隔6min就需要从伺服控制系统读取一次位置数据，进而导致RADSC存储了大量的数据，造成软件非常卡。这类故障排除需要全面断电，重新启动新一代天气雷达系统以及RADSS软件。
4.2 雷达数据采集的主要故障分析及排除
新一代天气雷达的数据采集系统主要由发射机、天线控制以及接收机等构成。新一代天气雷达安装运行的第一年，故障出现非常多，雷达数据采集系统一旦出现故障，立刻就有警告信息出现，而且面板上的告警灯也会亮起，这类警报信息会对已确定的部位有提示作用，研究分析一年以来出现的雷达数据采集系统出现的警告信息及故障，总结出的雷达数据采集系统出现故障的处理方法如下：雷达数据采集系统中出现最多的故障类型是PEDESTAL DYNAMFAM FAULT，一年内出现这类故障有54次，最高1天内出现了5次，这类故障报警出现之后，新一代天气雷达的天线会停止转动，绝大多数情况下，重新运行RADSC程序就可以解决该故障，若没有解决还可以通过重新启动计算机来解决。这类故障一般和天线运行的稳定性有直接关系，日常维护过程中要经常性地检查天线运行情况，查看天线固定螺丝是否存在松动、是否存在灰尘积累问题等，尽可能地减少或避免故障出现。另外，一般出现ELEVATION ENCODER LIGHT FAILURE等其他类型的故障警报，让新一代天气雷达的天线不能停止在正确的位置，影响天气雷达的稳定运行。针对这类故障问题，要着重检查数字板、光纤、模拟板、旋转变压器以及轴角盒、雷达天线锁定开关等是否正常，以排除故障。
5 结语
总之，随着新一代天气雷达在我国气象监测中应用越来越广泛，其日常维护及故障分析与排除关系到运行的稳定性及安全可靠性，新一代天气雷达故障分析及排除研究至关重要，所以要重视新一代天气雷达的日常维护及故障分析及排除研究，提高其应用水平。
【参考文献】
【1】边智，贾汉奎，康桂红，等.新一代天气雷达（CINRAD/CD）几种故障分析和排除方法[J].气象与环境科学，2010，33（01）：85-88.
【2】林忠南，张伟红，徐才，等.新一代多普勒天气雷达远程控制器[J].浙江气象，2013，34（01）：42-44.
【3】朱轶明，班显秀，刘小东，等.辽宁一次暴雨天气过程的多普勒雷达层状云降水回波特征分析[J].氣象与环境科学，2014，37（01）：55-61.
转载注明来源:https://www.xzbu.com/4/view-15290461.htm
