淺談新一代天氣雷達的日常維護與故障分析及排除

吳宏偉

【摘? 要】要想充分發揮新一代天氣雷達在氣象決策與服務、天氣預報、人工影響天氣等業務中的優勢和作用，就要重視新一代天氣雷達的日常維護以及故障排除的研究分析，并借助繼電器開關來對伺服控制單元、發射機主控板以及數據采集控制單元等設備設施電源進行有效控制，還要重視以信號波形實施監控，以便實施快速在線診斷。論文根據相關從業經驗并結合廣泛的社會實踐調查研究，就新一代天氣雷達的日常維護與故障分析及排除展開了相關的探討，望能提供借鑒。

【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.

【關鍵詞】新一代天氣雷達;日常維護;故障;排除

【Keywords】new generation weather radar; daily maintenance; fault; elimination

【中圖分類號】TN959.4? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 【文獻標志碼】A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?【文章編號】1673-1069（2020）06-0088-02

1 引言

隨著社會經濟的不斷發展，科學技術水平的不斷提升，我國新一代天氣雷達網建成，而新一代天氣雷達網探測資料的開發及廣泛應用，給我國國內氣象管理、天氣預報業務開展以及氣象建設等帶來了新的機遇及挑戰，要準確監測、預報氣象，充分發揮新一代天氣雷達的作用，但由于新一代天氣雷達起步比較晚，且發展十分迅速，缺乏一定的技術支持及經驗，而且新一代天氣雷達絕大多數都布置在偏遠地區或環境比較惡劣的高山上，所以在新一代天氣雷達出現故障時，不能及時、準確地找到雷達故障點，導致天氣雷達維修及故障分析存在問題，所以要重視新一代雷達的日常維護與故障分析及排除，提高新一代雷達的日常維護及故障排除效益，進而有效保障新一代天氣雷達業務的可用性。

2 新一代天氣雷達的相關概述

CD型天氣雷達借鑒了美國CINRAD/CD型號雷達的設計理念及技術，利用現代雷達、微電子及計算機技術研究出來的低價位S波段全相參多普勒天氣雷達，現階段為我國氣象局提供了16部，占全部雷達總數的14.5%。目前應用的新一代天氣雷達全部都是業務運行，其是我國新一代天氣雷達網監測系統非常重要的組成部分。新一代天氣雷達可以提供較為基礎的發射率因子與徑向速度、譜寬等一些數據信息，還有利于導出圖像產品，并配置分辨率比較高的地理信息，能夠提供鐵路、公路、河流等信息，為我國天氣預報業務提供了海量數據資料支持，也提升了我國對流天氣的監測能力水平。隨著新一代天氣雷達的構建，新一代天氣雷達的日常維護及故障分析及排除成為人們熱切關注的重點難點，所以要重視新一代天氣雷達的日常維護及故障分析及排除的研究分析，對新一代天氣雷達的運行狀況進行研究分析，提高新一代天氣雷達故障分析及排除效益，保障天氣雷達安全、穩定地運行。

3 新一代天氣雷達的業務應用現狀分析

新一代天氣雷達布網設施設備建設不斷完善，提高新一代天氣雷達技術保障的重要性不言而喻。由于之前已經累積一定的經驗，這為新一代天氣雷達技術保障提供了經驗，有利于充分發揮新一代天氣雷達在氣象決策與服務、人工影響天氣業務以及天氣預報中的作用。新一代天氣雷達的遠程控制器的開發及應用，可以遠程啟動和控制新一代天氣雷達的部分設備電源，極大地提高了新一代天氣雷達的故障分析及排除效益。因為新一代天氣雷達絕大多數布置在高山或比較偏遠的地區，在汛期需要24小時不間斷地運行，一定程度上會增加新一代天氣雷達的故障分析及排除難度。而且由于新一代天氣雷達是自動化的天氣觀測設施，所以其一般都沒有專人進行值守，而環境及各種干擾因素的影響，又會讓新一代天氣雷達運行的安全性、穩定性有一定影響，又不能完全達到沒有人值守的狀態和標準。研究分析發現，現階段新一代天氣雷達的故障類型是由很小的故障引起的，如一些小故障引起新一代天氣雷達停機等，主要體現在雷達數據采集計算機與伺服系統數控單元通信連接失敗。雷達數據采集計算器和數控采集單元系統通信口連接失效，另外還有天線座報動態錯誤故障等。以上所說的故障巨大一部分都只需要重新啟動雷達數據采集計算機或重新啟動新一代天氣雷達運行控制工作軟件，并重新復位數控單元、數據采集單元等分機系統，重新復位發射機主控板等，有利于有效解決故障問題。要實現無人值守的運行狀態，充分發揮新一代天氣雷達在天氣監測中的優勢，要重視新一代天氣雷達的日常維護與故障分析及排除工作。

4 故障分析及排除研究

4.1 新一代天氣雷達軟件系統的故障分析及排除

新型天氣雷達出現的軟件系統主要故障如下所述：首先，RPG與PUP中比較常見的問題。RPG與PUP是較為常見的軟件包，其出現的問題絕大多數都和病毒、網絡以及計算機等環境因素或操作不恰當有關。RPG、PUP計算機出現死機或重新啟動出現問題，一般是計算機病毒引發的。而RPG、PUP的操作系統要使用WindowsNT，利用其他系統可能引發死機或運行不穩定的問題。其次，出現RNG退出。ARCHIVE數據沒有存儲的問題。這類故障的排除是把文件中的文件存檔之后，清空已經存檔的文件夾，重新進入RPG程序后，系統會恢復正常;存儲的數據信息丟失。操作人員在運行過程中操作不當，會導致存儲資料丟失，操作人員在操作過程中修改了資料存儲的目錄或其他參數，一定程度上會導致RPG或PUP出現故障。除此之外，在RPG與PUP計算機為新一代天氣雷達服務時，不要安裝其他的程序，也不要安裝防火墻等防護軟件，以免引發其他故障。最后，出現RDASC不能通訊的問題。RADSC的故障問題，主要是新一代天氣雷達長期運行，由于其每隔6min就需要從伺服控制系統讀取一次位置數據，進而導致RADSC存儲了大量的數據，造成軟件非常卡。這類故障排除需要全面斷電，重新啟動新一代天氣雷達系統以及RADSS軟件。

4.2 雷達數據采集的主要故障分析及排除

新一代天氣雷達的數據采集系統主要由發射機、天線控制以及接收機等構成。新一代天氣雷達安裝運行的第一年，故障出現非常多，雷達數據采集系統一旦出現故障，立刻就有警告信息出現，而且面板上的告警燈也會亮起，這類警報信息會對已確定的部位有提示作用，研究分析一年以來出現的雷達數據采集系統出現的警告信息及故障，總結出的雷達數據采集系統出現故障的處理方法如下：雷達數據采集系統中出現最多的故障類型是PEDESTAL DYNAMFAM FAULT，一年內出現這類故障有54次，最高1天內出現了5次，這類故障報警出現之后，新一代天氣雷達的天線會停止轉動，絕大多數情況下，重新運行RADSC程序就可以解決該故障，若沒有解決還可以通過重新啟動計算機來解決。這類故障一般和天線運行的穩定性有直接關系，日常維護過程中要經常性地檢查天線運行情況，查看天線固定螺絲是否存在松動、是否存在灰塵積累問題等，盡可能地減少或避免故障出現。另外，一般出現ELEVATION ENCODER LIGHT FAILURE等其他類型的故障警報，讓新一代天氣雷達的天線不能停止在正確的位置，影響天氣雷達的穩定運行。針對這類故障問題，要著重檢查數字板、光纖、模擬板、旋轉變壓器以及軸角盒、雷達天線鎖定開關等是否正常，以排除故障。

5 結語

總之，隨著新一代天氣雷達在我國氣象監測中應用越來越廣泛，其日常維護及故障分析與排除關系到運行的穩定性及安全可靠性，新一代天氣雷達故障分析及排除研究至關重要，所以要重視新一代天氣雷達的日常維護及故障分析及排除研究，提高其應用水平。

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