L波段雷達常見故障分析與處理

摘要L波段二次測風(fēng)雷達,是一種體制較新、自動化程度較高的新型雷達。其新型的探測系統(tǒng)基本實現(xiàn)了探測數(shù)據(jù)采集、監(jiān)測和集成的自動化,提高了高空氣象資料的質(zhì)量和精度,但在運行中故障時有發(fā)生。分析了放球過程中方位驅(qū)動器告警、方位角顯示數(shù)值跳變等常見的故障原因,對充分發(fā)揮雷達性能,延長雷達使用壽命,及時保證設(shè)備正常運作有一定借鑒作用。
　　關(guān)鍵詞L波段雷達;故障;原因;排除方法
　　
　　高空探測雷達是高空氣象探測的重要手段。L波段高空探測系統(tǒng)屬于國家重點投資項目,是我國新一代高空氣象探測系統(tǒng)的重要組成部分。它由地面L波段二次測風(fēng)雷達和高空數(shù)字化電子探空儀組成,具有自動化程度高、精度高、時效快、能耗少、體積小、重量輕等特點[1]。鄭州站已于2005年建成投入使用,該臺站的建成投用,將為河南省氣象預(yù)報、防災(zāi)減災(zāi),特別是重大災(zāi)害性天氣提供更加全面、及時、準(zhǔn)確的高空氣象基本數(shù)據(jù)。為了充分發(fā)揮雷達的性能,延長雷達的使用壽命,現(xiàn)把實際工作中遇到的雷達故障現(xiàn)象進行分析,將故障個例和解決方法列舉出來[2-4],以供維修人員參考。
　　1放球過程中方位和仰角驅(qū)動器告警
　　(1)打開驅(qū)動分機的蓋板,觀察方位驅(qū)動器顯示情況,一般都是26號告警。這是由于發(fā)射機和方位驅(qū)動電機都裝配在天線座里,相互之間有輕微干擾,如果屏蔽不好,發(fā)射機高頻信號干擾方位驅(qū)動電機,使得方位驅(qū)動電機的編碼器信號受到發(fā)射機影響,方位產(chǎn)生過速告警,導(dǎo)致天線方位不轉(zhuǎn),驅(qū)動分機的“A報警”亮紅燈,“A準(zhǔn)備好”燈不亮。
　　解決方法:將方位驅(qū)動電機及插頭重新包裹,盡量將驅(qū)動電機上兩根電纜線全部放進屏蔽罩里,以達到最佳的屏蔽效果,故障即可排除。
　　(2)打開驅(qū)動分機的蓋板,觀察仰角驅(qū)動器顯示情況,如22號告警,則為編碼器故障;如16號告警,一般為力矩過緊;如14號告警,通常為UVW短路或電機損壞。
　　解決方法:①檢查編碼器連線,通常為匯流環(huán)臟或插頭接觸不良所致,將刷架卸下來,用濃度95%以上的酒精清洗匯流環(huán)和刷架。②檢查驅(qū)動齒輪箱,如內(nèi)部損壞,返廠維修。③檢查相關(guān)線路或更換電機。
　　2放球過程中告警燈亮
　　距離跟蹤告警主要有以下幾種原因:①回波沒有跟蹤上(凹口沒有跟在臺階正上方)。②氣壓碼有飛點,造成氣高不正確,導(dǎo)致短時間的連續(xù)告警。③測距板11-3板的有問題也會造成放球后期的測距錯誤。④仰角的電軸有誤差也會導(dǎo)致雷達測出的仰角角度數(shù)據(jù)和實際角度偏差很大,從而會造成471氣高和雷達高度相差太多。⑤地面的瞬間氣壓沒有正確輸入,致使放球時氣壓碼不變,造成氣高和壓高相差太大(這在高原區(qū)比較容易出現(xiàn)),導(dǎo)致短時間的連續(xù)告警。
　　解決方法:①是手動將凹口跟上;②及時修改飛點;③重新對11-3板進行標(biāo)定;④重新對光電軸進行標(biāo)定;⑤在放球起始前正確輸入瞬間氣壓值。
　　3方位角顯示數(shù)值跳變
　　模塊(SDC)和粗同步機不好,都會出現(xiàn)角度亂跳現(xiàn)象,如同步機或匯流環(huán)接觸不良、粗精搭配不正常,顯示總是在0~99°之間變化。
　　解決方法:①清洗同步機電刷或匯流環(huán)刷架。②將11-8板上的S1撥碼開關(guān)第一位撥至ON狀態(tài),緩慢轉(zhuǎn)動天線,觀察方位粗讀數(shù)是否有規(guī)律變化,如果讀數(shù)不變化或者無規(guī)律變化,說明粗同步機不好,更換故障同步機。③可能是在粗精搭配狀態(tài),將撥碼開關(guān)S1第一位撥回OFF狀態(tài);若粗精搭配正常,則11-8單板本身存在故障(如軸角模塊),更換故障模塊。4放球過程中方位角度指示有時變化有時不變
　　方位的粗精搭配不對會造成方位角度指示出現(xiàn)有時變化、有時不變的現(xiàn)象。
　　解決方法:對11-8板進行粗精搭配,將S1撥碼開關(guān)第一位撥至ON狀態(tài),檢查方位粗讀數(shù)減精讀數(shù)是否在10~20之間,不在范圍內(nèi),則需通過S2撥碼開關(guān)的前4位重新搭配。如果方位、仰角標(biāo)定值經(jīng)常會變化,可能是同步機的夾板沒有夾緊或同步輪系損壞,擰緊同步機夾板螺釘或更換同步面;11-7板2817存儲數(shù)據(jù)變化,更換11-7板或2817。在天線轉(zhuǎn)動時,方位角指示不對,可將11-8板的撥碼開關(guān)撥到粗精搭配狀態(tài),發(fā)現(xiàn)手動搖動天線時,粗精數(shù)據(jù)差值有變化(正常情況下應(yīng)該基本不變),可能會是方位角2個同步機當(dāng)中的一個出了問題。這時需要打開天線座的“方位同步倉”,檢查發(fā)現(xiàn)同步機軸有沒有被完全壓在方位旋轉(zhuǎn)軸上,重新堅固后工作正常。
　　5打開小發(fā)射機有自激信號
　　小發(fā)射機故障或前置高放出現(xiàn)故障,會導(dǎo)致打開小發(fā)射機有自激信號。
　　解決方法:斷開小發(fā)射機電源,自激信號消失則為小發(fā)射機故障,更換小發(fā)射機即可;若自激信號不能消除,則為前置高放出現(xiàn)故障,更換前置高放即可。
　　6小結(jié)
　　L波段雷達在業(yè)務(wù)使用過程中,其維護清潔工作是保證雷達性能完好的最好和最重要的途徑,許多情況下,塵垢、腐蝕、生銹和霉變等是造成故障的原因。雷達的各種零部件和元器件經(jīng)過一定的工作時間后也會衰老、變質(zhì)和失去作用。經(jīng)常地、細致地對各部分進行電氣和機械的檢查維護工作,可以預(yù)防和減少故障的發(fā)生,把故障排除在初級階段,避免出現(xiàn)大的或損壞性的故障,以保證設(shè)備連續(xù)的正常工作。
　　7參考文獻
　　[1] 中國氣象局監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)司.L波段(1型)高空氣象探測系統(tǒng)業(yè)務(wù)操作手冊[M].北京:氣象出版社,2005.
　　[2] 戴麗瓊,黃宜輝,吳立新.L波段高空氣氣象探測資料審核要點[J].現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技,2009(20):306-307,318.
　　[3] 陳永順,蔡穩(wěn)定.L波段雷達高空探測前的注意事項[J].福建氣象,2009(4):34-35.
　　[4] 趙盧霞,王麗,張小剛.L波段高空氣象探測系統(tǒng)特殊問題處理方法[J].氣象與環(huán)境科學(xué),2009(B09):307.