多普勒天气雷达的故障维修及日常维护

刘小波

引言：多普勒天气雷达自从应用到天气状况的检测中之后，使人们对天气的监控更加的及时与准确。目前为止，多普勒天气雷达是世界上最为先进的雷达技术，能够使人们更为直接并准确的观测到大气中的气流以及云层的变化情况，为气象部门的日常工作提供了很大程度上的便利，同时让人类能够更准确的了解并预测天气的变化趋势。

1、多普勒天气雷达常见的故障维修

1.1回波故障维修

多普勒天气雷达通常所接收的信号大部分都是频率较低、波长较大的中频波与低频波，当前多普勒天气雷达接收的波形极大多数属于C波段。这种类型的波段比较容易出现干扰形成回波现象，但是信号分析系统对这种现象的处理较为困难，因此，回波现象现在已经成为影响天气雷达稳定运行的关键因素，专业人员称其为回波故障。下面就以C波段为例来对其中出现的故障维修进行分析研究。

在多普勒天气雷达受到强磁场干扰的同时，便会有回波现象出现，由于受到磁场的干扰，雷达发出的波非常容易受到磁场强度与磁力曲线的干扰，从而出现弯曲现象，若是发生这种情况，多普勒天气雷达的接收系统就有很大可能接收到同样的波形，二者之间一旦产生共振，能够直接使信号分析系统毁坏，造成十分严重的后果。此外，当某一区域出现降雨，空气中存在着许多肉眼无法分辨的不明物体，雷达在接收到波形分析后，有几率显示出近日无降雨，不符合实际的天气状况，这也是回波现象造成的。对于上述的第一种回波情况，需要对波的频率与初速度进行提高，降低波处于磁场的时间，只有这样才可以有效解决回波故障，并且其需要的费用较低。针对上述的第二种现象，则需要用更大的功率来发射波，同时可以在波的前面做一个透明的可燃塑料套。此塑料套可以与空气中的物质产生反应，使自身燃烧，进而确保波的传输路径稳定。

1.2发射机故障维修

多普勒天气雷达的发射系统主要是由发射监控分机、磁场电源分机、发射配电电路、固态放大器、固态调节器等部分构成。

雷达的发射机是按照模块设计的，如果出现问题可以轻易地检测出其出现的板块。据调查发现，发射机在使用过程中，夏季出现故障的几率最高，原因是由于雷达发射机运行所用的功率非常大，设备在使用时会产生高热，如果在高温天气下长时间使用，就有很大可能会使系统内部模块的部件参数产生变化，在高温条件下容易出现的问题主要有聚焦线圈电源、发电机高压电源、放电开关组件等，这些部件一旦发生故障就会对发电机的正常运行产生严重影响。为了避免发生上述问题，可以结合当地的温度条件以及雷击机房的实际情况，在夏季使用空调降温，相关工作人员要时刻关注机房情况，定期将雷达发射机的高压关闭，使其工作时间减少，同时延长发射机的使用寿命，采用各种方法确保发射机的稳定运行，提高发射机工作效率。

1.3接收系统故障维修

多普勒天气雷达的接收系统最容易出现故障的即为噪声电平偏低故障，这种故障发生的因素是因为噪声电平的改变进而对接收机的灵敏度产生影响。因此，在处理这一类故障时，要先将中频电缆断开，判断是否是中频数字接收机出现问题。随后，要对振频率的故障进行测量，利用频谱仪测试频率度故障进行判断。若上述2种故障原因均可排除，那就要对晶振的工作进行测试了，利用频谱仪来测试雷达在100Hz晶振输出来判断。以此对噪声电平偏低的故障进行检修。

另外，多普勒天气雷达接收系统易出现的故障就是特性曲线异常。这种情况发生时噪声电平处于正常状态，这主要是因为DDS功率降低，进而导致实际功率与软件功率间的差异较大，使曲线不能达到最大值。针对这种故障，首先要对接收机噪声电平进行检查，再检查接收机电源的保险丝。随后，要接着标定接收机功率的最大值，利用频谱仪测量标定的输出功率。如此，就可以判断出故障出现的具体位置，进而进行更换元件或是进行维修。

2、多普勒天气雷达日常维护的类别

多普勒天气雷达属于一种相干雷达，其具有工作周期较长的特点。所以，雷达的维护工作可以分为日维护、周维护、月维护以及年维护，此类维护工作保障可以及时发现故障并解决。通过日常的维护使设备能够保持正常的运行状态。在日常维护中要在每天开机之前检查设备的通电情况，若在运行过程中出现问题要立即排除，对故障点展开跟踪检查保障故障彻底排除。

2.1发射系统的日常维护

通常在多普勒天气雷达的正常工作中，发射机不会有问题出现，就算出现问题也可以轻易排除。为了避免发射机出现故障，通常每三个月展开一次防御性维护，维护的主要内容包括清灰处理，就是对发射机柜的进、出风口与聚焦线圈进风口滤尘网中的灰尘进行清理。脉冲变压器的油箱要每年检测一次，目的是检查油箱中介电强度，半年进行一次电表读数的检测，以及测试点波形、参数。

2.2天线系统的日常维护

天线系统的维护要求每隔半年对天线座的水平进行一次检查，出现天线座超出误差范围的情况时要立即做出调整。同时要做好天线座的清洁工作，每隔三个月进行一次天线座的清洁，表面清理要使用清水，内部清理要用吸尘器，禁止使用有水的液体，在进行清洁时要注意密封垫与各端位是否处于正常状态。定期对天线座的使用情况进行检查，去除方向门盖板与检测点的盖板，检查内部插头与连接处有无松动与污渍，清理元件内部存在的灰尘，完成后将其盖板复原，及时对减速箱与方位油池进行换油，确保天线座的润滑。

2.3其他设备的维护

为了可以使多普勒天气雷达的整体性能处于良好状态，要定期对其它的附属设备进行检查维护，其中包括UPS、油机与配电箱的检查维护。按时检测UPS电池段的电压是否位于正常范围，在进行长期的工作过程中，要求人为控制中断供电，因此，确保UPS带负载进行供电，进而延长其使用寿命。按时对电瓶电压与柴油发电机的水位、油位情况进行检查，定期对机油过滤器进行更换，在冬季或是温度较低的寒冷天气，要使用防冻液，使设备能够保持正常的温度工作。按时检测配电箱各接线柱以及开关的工作状态，常看油压是否正常。

结语：综上所述，为了可以更好地使用多普勒天气雷达，需要对其进行日常的维护检测，避免出现故障，对于天气雷达故障的维修，可以有效延长其使用寿命。降低排除故障的周期，切实做好雷达使用过程中的维护工作，对确保设备的稳定运行有着重要意义。

参考文献

[1]杨正玮.多普勒天气雷达日常维护与故障维修[J].设备管理与维修，2018（3）：73-74

[2]张双伟.多普勒天气雷达的日常维护及故障维修[J].网络安全与维护，2015（8）：192

[3]刘远，姚立宏，所学斌等.一次多普勒雷达故障排除实例分析[J].气象研究与应用，2014（6）：86-87

[4]崔福涛，原久淞，孙永联等.营口新一代多普勒天气雷达发射机故障处理浅析[J].企业技术开发，2016（1）：81-82