L波段雷达常见故障分析与处理

发布时间：2022-10-05 21:43 热度：

　　摘要L波段二次测风雷达,是一种体制较新、自动化程度较高的新型雷达。其新型的探测系统基本实现了探测数据采集、监测和集成的自动化,提高了高空气象资料的质量和精度,但在运行中故障时有发生。分析了放球过程中方位驱动器告警、方位角显示数值跳变等常见的故障原因,对充分发挥雷达性能,延长雷达使用寿命,及时保证设备正常运作有一定借鉴作用。

　　关键词L波段雷达;故障;原因;排除方法

　　高空探测雷达是高空气象探测的重要手段。L波段高空探测系统属于国家重点投资项目,是我国新一代高空气象探测系统的重要组成部分。它由地面L波段二次测风雷达和高空数字化电子探空仪组成,具有自动化程度高、精度高、时效快、能耗少、体积小、重量轻等特点[1]。郑州站已于2005年建成投入使用,该台站的建成投用,将为河南省气象预报、防灾减灾,特别是重大灾害性天气提供更加全面、及时、准确的高空气象基本数据。为了充分发挥雷达的性能,延长雷达的使用寿命,现把实际工作中遇到的雷达故障现象进行分析,将故障个例和解决方法列举出来[2-4],以供维修人员参考。

　　1放球过程中方位和仰角驱动器告警

　　(1)打开驱动分机的盖板,观察方位驱动器显示情况,一般都是26号告警。这是由于发射机和方位驱动电机都装配在天线座里,相互之间有轻微干扰,如果屏蔽不好,发射机高频信号干扰方位驱动电机,使得方位驱动电机的编码器信号受到发射机影响,方位产生过速告警,导致天线方位不转,驱动分机的“A报警”亮红灯,“A准备好”灯不亮。

　　解决方法:将方位驱动电机及插头重新包裹,尽量将驱动电机上两根电缆线全部放进屏蔽罩里,以达到最佳的屏蔽效果,故障即可排除。

　　(2)打开驱动分机的盖板,观察仰角驱动器显示情况,如22号告警,则为编码器故障;如16号告警,一般为力矩过紧;如14号告警,通常为UVW短路或电机损坏。

　　解决方法:①检查编码器连线,通常为汇流环脏或插头接触不良所致,将刷架卸下来,用浓度95%以上的酒精清洗汇流环和刷架。②检查驱动齿轮箱,如内部损坏,返厂维修。③检查相关线路或更换电机。

　　2放球过程中告警灯亮

　　距离跟踪告警主要有以下几种原因:①回波没有跟踪上(凹口没有跟在台阶正上方)。②气压码有飞点,造成气高不正确,导致短时间的连续告警。③测距板11-3板的有问题也会造成放球后期的测距错误。④仰角的电轴有误差也会导致雷达测出的仰角角度数据和实际角度偏差很大,从而会造成471气高和雷达高度相差太多。⑤地面的瞬间气压没有正确输入,致使放球时气压码不变,造成气高和压高相差太大(这在高原区比较容易出现),导致短时间的连续告警。

　　解决方法:①是手动将凹口跟上;②及时修改飞点;③重新对11-3板进行标定;④重新对光电轴进行标定;⑤在放球起始前正确输入瞬间气压值。

　　3方位角显示数值跳变

　　模块(SDC)和粗同步机不好,都会出现角度乱跳现象,如同步机或汇流环接触不良、粗精搭配不正常,显示总是在0~99°之间变化。

　　解决方法:①清洗同步机电刷或汇流环刷架。②将11-8板上的S1拨码开关第一位拨至ON状态,缓慢转动天线,观察方位粗读数是否有规律变化,如果读数不变化或者无规律变化,说明粗同步机不好,更换故障同步机。③可能是在粗精搭配状态,将拨码开关S1第一位拨回OFF状态;若粗精搭配正常,则11-8单板本身存在故障(如轴角模块),更换故障模块。

　　4放球过程中方位角度指示有时变化有时不变

　　方位的粗精搭配不对会造成方位角度指示出现有时变化、有时不变的现象。

　　解决方法:对11-8板进行粗精搭配,将S1拨码开关第一位拨至ON状态,检查方位粗读数减精读数是否在10~20之间,不在范围内,则需通过S2拨码开关的前4位重新搭配。如果方位、仰角标定值经常会变化,可能是同步机的夹板没有夹紧或同步轮系损坏,拧紧同步机夹板螺钉或更换同步面;11-7板2817存储数据变化,更换11-7板或2817。在天线转动时,方位角指示不对,可将11-8板的拨码开关拨到粗精搭配状态,发现手动摇动天线时,粗精数据差值有变化(正常情况下应该基本不变),可能会是方位角2个同步机当中的一个出了问题。这时需要打开天线座的“方位同步仓”,检查发现同步机轴有没有被完全压在方位旋转轴上,重新坚固后工作正常。

　　5打开小发射机有自激信号

　　小发射机故障或前置高放出现故障,会导致打开小发射机有自激信号。

　　解决方法:断开小发射机电源,自激信号消失则为小发射机故障,更换小发射机即可;若自激信号不能消除,则为前置高放出现故障,更换前置高放即可。

　　6小结

　　L波段雷达在业务使用过程中,其维护清洁工作是保证雷达性能完好的最好和最重要的途径,许多情况下,尘垢、腐蚀、生锈和霉变等是造成故障的原因。雷达的各种零部件和元器件经过一定的工作时间后也会衰老、变质和失去作用。经常地、细致地对各部分进行电气和机械的检查维护工作,可以预防和减少故障的发生,把故障排除在初级阶段,避免出现大的或损坏性的故障,以保证设备连续的正常工作。

　　7参考文献

　　[1] 中国气象局监测网络司.L波段(1型)高空气象探测系统业务操作手册[M].北京:气象出版社,2005.

　　戴丽琼,黄宜辉,吴立新.L波段高空气气象探测资料审核要点[J].现代农业科技,2009(20):306-307,318.

　　陈永顺,蔡稳定.L波段雷达高空探测前的注意事项[J].福建气象,2009(4):34-35.

　　赵卢霞,王丽,张小刚.L波段高空气象探测系统特殊问题处理方法[J].气象与环境科学,2009(B09):307.