多普勒天气雷达日常维护与故障维修

多普勒天气雷达日常维护与故障维修

孙艳

民航山西空管分局气象台  山西省太原市  030031

摘要：多普勒天气雷达是中国气象雷达发展的一种重要手段，在中国气象领域有着广泛的应用前景。多普勒天气雷达长期运行，受到环境、仪器自身等因素的制约，导致其失效的问题日益突出。为了减少故障，对设备进行定期的维修和维修是非常重要的。因此，针对我国气象部门雷达的运行现状，着重论述了雷达常见故障的检修和日常维护，以确保多普勒雷达正常、平稳运行等方面的工作。

关键词：多普勒天气雷达；日常维护；故障维修

前言：多普勒天气雷达是一种功能强大的数字雷达，它包括天线罩、控制系统、控制系统、终端显示系统。它是一种广泛应用于短期气象预测的手段，在气象监测和科研等方面有着举足轻重的地位。为了保证雷达系统正常工作，提高其可靠性和观测能力，操作人员必须清楚地了解每个雷达的工作原理，并掌握相应的维修和保养技术，以便在出现问题时及时做出反应。此外，由于雷达的工作周期很长，各部件都处于连续工作状态，所以故障的发生率很高。因此，积极探究多普勒天气雷达日常维护方法和常见的故障维修方法，对相关工作的开展有着重要意义。

一、多普勒天气雷达日常维护

（一）雷达发射机维护

在对气象雷达高压部件进行清洁维护时，要防止高压、强电流引起部件着火。同时，为避免电路短路或断路，清洁维护过程中应使用电刷或电吹风，尽量不要用抹布等方式进行清洁，避免影响元件焊接状态，造成不必要的断路或元件损坏。此外，在清理机柜等设备中沉积的灰尘时，很容易碰到线缆，所以清理完之后必须检查线缆接线情况，确保设备后续正常运行。

（二）雷达天线维护

首先，为了防止对机械零件的侵蚀，天线罩内部的空气必须是干燥的和通风的。其次，每年都要对轮轴进行一次检查，依照规定时间及时添加润滑油，并对其结构运行磨损程度进行及时检查。更换润滑脂前，要先用汽油将剩余油脂清洗干净，以防金属杂质再流入轴承。同时，流环绝缘层极易因天线经常旋转而产生磨蚀铜片，造成短路，造成点火烧毁。最有效的预防措施是在清洗时用酒精清洗母线圈和弹簧接头，避免弹簧接触在清洗时发生变形。在重新安装时，要调整压力，以保证弹性触头的舒展和更好地接触面。最后，针对目前市面上很难买到的零件，如定向马达使用的碳刷，气象站应该预先购置新的碳刷及其他必要的附件，以免因客观因素（如运输不便）造成设备维修延迟。

（三）伺服系统维护

伺服系统的维护与维护应该着重于天线的维护。由于该设备属于大型机械，所以在进行日常维护时，必须对各部件进行全面的检查与保养。例如，将润滑油加入齿轮轴和可变桨轴中；检查机械连杆的外形，过滤和清洗汇流圈；更新的步进马达变速箱油及其他日常维修保养。然而，频繁地出现动态天线故障报警，致使雷达不得不等待。由于各种原因导致失败，所以可以由难变易。首先把碳刷和雷达滑环清理干净。在不能解决的情况下，一般采用 RDASOT软件来实现对各方位和仰角的连续转动。如果信号不正常，但方向是对的，那么仰角就会发生变化，而且角度编码会闪烁，说明仰角有问题。还需对电阻值和波形做进一步的试验，如果有波动，说明举升失败，应该进行更多的试验；如果5A6数码卡和模拟卡在更换后仍不能解决问题，请对上、下两张光纤卡进行测试；如果发现有异常的单板，应立即替换损坏的光纤单板的雷达天线，将其恢复到原来的状态[1]。

二、多普勒天气雷达常见故障维修

（一）发射装置故障维护

多普勒气象雷达的发送器系统采用了一种高功率的速调管线性放大技术，它可以有效地消除室内地面噪声和对室内风速的精确测量。因为所有的 RF发射机都是完全模块化的，所以使用者可以很容易地发现和判断出任何一个发射模块的错误。在夏季雷达应用期间，发现气象雷达信号在此期间很容易出现故障，同时气象雷达的发射功率也很大，从而导致了大量的热源。如果在夏天长期使用这种仪器，那么它的各个部件都会受到一定的影响。在这些故障中，最常见的是明火烧毁聚焦电源线圈的电源，以及 Booster板上的电源和驻波比报警的异常，从而使 RF发射机不能在正常工作状态下工作。为了解决这种问题，可以根据现场天气状况和利用雷达处理机房的实际使用情况，尽可能地减小雷达机房的占用。可以增加高温制冷和空调，值班人员应该在无航班、天气状况较好的地区进行预测，并与气象部门的工作人员进行交流。另外，要适时地关掉变频器的高压，缩短它的持续工作时间，把它的温度控制在20~21℃之间，从而延长它的使用寿命。在此基础上，提出了相应的改进措施，确保系统在运行过程中不会受到任何的影响，从而使系统的运行更加高效。

（二）回波故障维修

多普勒雷达在正常启动、工作于某一高压力下，在某一频率或频率范围内，终端可以实时地对其进行处理，但在某一频率或频率范围内不会出现回声，而监控系统中的各个检测点也不会接收到任何的故障警报。而造成这种问题的主要原因在于，回波信号与接收机的带通滤波器不能分开。根据强度场的大小，判定上述两种电路是否处于正常工作状态。当资料传送正常时，网络和收集器都能正常运作。此时应对各模块进行信号输入和输出端的检测，寻找故障的位置。如果复位后仍不能解决，应将信号监控面板的开关设定为检测档，并根据信号的强度和频域的颜色来判断信号处理器的分支有没有故障，如果上述内容都正常，那么信号处理面板中的 I、 Q等信号输入端口也应该被检查

[2]。如果只有几个伏特，并且信号波形不能正常显示，那么就可以判断出接收器有没有问题。然后，接通接收器，依次对各有关部件进行检测，找出故障的确切位置，并对零部件进行及时的替换，然后重新启动高电压回波，使其重新工作。

（三）波导故障维修

在高压开关后，高压和输出电流、指示灯均能正常显示。在接受区内，只有一个对数检波的电压是恒定的，其他都是正常的。这一现象说明，如果一个信号源可以正常工作，那么很有可能是接收端或馈线的某个部分出了问题。这时应检查接收机的灵敏度，查看与电缆、型线部分相连的各波导区域，看有无问题。如果没有任何问题，那就说明问题发生在天线基座上。通过对天线底座上的盖板的分析，可以看出，天线的方位角会随着方向的扭转而转动。此时，需要立即与设备生产商联络，重新进行波导改造，并将其替换为定向转动的接头。

结束语：天气雷达是保障国民经济发展、社会安定的重要保障，是不可忽略的。多普勒天气雷达可以为改善生态环境，降低自然灾害对农林的损害，提供科学依据。所以，实际工作中，要严格开展雷达日常维护工作，了解其工作原理，并对其进行故障处理进行妥善处理，以保证雷达系统运行稳定性以及可靠性，进而充分发挥多普勒天气雷达的作用。

参考文献：

[1]郑勇,闵峰.多普勒天气雷达日常维护与故障维修[J].技术与市场,2022,29(08):76-78.

[2]李宗昊.多普勒天气雷达的故障维修及日常维护[J].农业技术与装备,2021(09):132-133+135.