新一代天气雷达故障分析与日常维护

摘要：随着越来越多的新一代天气雷达布网投入使用，雷达机务保障工作就显得尤为重要。对九三气象台CINRAD/CC雷达经常出现的故障作了归纳，并以常见的故障为例，分析雷达出现故障时应采取的措施及处理方法，并通过近几年的维护经验，对雷达系统及附属设备的日常维护提出了建议。对于雷达技术保障人员以及台站工作人员具有借鉴作用。

关键词：新一代天气雷达；故障分析；日常维护

1、引言

维护保养和排除故障是雷达系统技术保障的重要环节。我国新一代天气雷达自运行使用以来，在故障分析和日常维护方面，已积累了一定的实践经验。通过九三新一代天气雷达自建成以来近4年多时间的维护经验，以硬件和软件两个方面的几个典型故障个例，分析造成雷达故障的原因，并提出雷达机务及保障人员日常维护的技巧方法以及一些注意事项，以保证雷达系统运行的稳定性。

2、雷达典型故障个例分析及处理

新一代天气雷达故障主要包括硬件故障和软件故障两个方面。硬件故障即由雷达系统中各个部件引起的故障，软件故障是由雷达终端系统监控软件、雷达产品生成软件（RPG）、雷达产品显示软件（PUP）以及计算机系统引起的故障。

2.1 硬件故障

2.1.1 磁场电源故障。故障现象：雷达终端软件无回波，报“磁场电源故障”。分析处理：通过对磁场电源控保电路进行检查测试，发现磁场电源的供电空气开关跳闸，其主开关管IGBT被击穿，控保电路的电阻R62、R65被烧坏，同时EXB840驱动电路被烧坏，更换以上器件后，系统恢复正常。

2.1.2 复分接故障。故障现象：雷达远程终端软件显示出现大量噪声点，天线扫描线出现跳帧现象严重，且呈辐射状。分析处理：通过对远程终端检查测试，发现光端机复分接电路板上一个接口控制芯片（7HC244）烧坏，更换后恢复正常。

2.1.3 VC0故障。故障现象：雷达终端软件强度回波显示正常，速度、谱宽回波形状正确，显示色标花屏（图1），做速度测试误差大。分析处理：由于强度计算是在终端完成，而速度计算是在信号处理分机完成，根据故障现象初步判断为速度没有计算出来，问题应该出在MDSP板上，经检测发现VC0变频综合电路故障，更换后故障解除。

2.1.4 R/D板故障。故障现象：雷达私服系统天线控制精度不符合要求（标准控制精度≤0.10），定位误差较大。分析处理：对雷达伺服系统、R/D板测试，判断为因精度下降造成定位控制误差加大，更换备件后，故障解除。

2.1.5 风机故障。故障现象：雷达终端软件无回波显示，故障提示“冷却开关脱扣”，冷却系统不能工作，无法加低压、高压。分析处理：通过对雷达机房冷却各部件的检查，发现因高空风大，造成高悬室外的冷却分机电缆外皮层磨损严重，内皮层严重老化，使得电缆内芯与支架形成短路状态，无法向冷却供电。将外层老化部分截去，重新接线，恢复正常。

2.1.6 微波信道机故障。故障现象：雷达终端软件无回波显示，并报“串口故障”，远端光端机复分接板故障灯长亮，微波通信信道机DEM、Rx红灯长亮。分析处理：对微波远端信道机与微波天线间的两条信号电缆进行更换测试，故障仍然存在，由此排除线缆原因，判定微波系统故障。将微波系统全部（包含信号机与天线部分）寄回厂家维修后，故障解除。

2.2 软件故障

2.2.1 计算机系统故障。故障现象：雷达监控微机操作系统出现蓝屏死机现象，重启计算机故障仍无法排除。分析处理：计算机在通电开启后主板不自检，疑似主板芯片损坏，在专业电脑维修人员的检测下，发现主板BIOS芯片损坏。由于第一批次生产的CINRAD/cc雷达使用的数据采集卡兼容性差，必须安装在Win-dowsNT4.0操作系统，该操作系统只能在使用32位CPU的计算机上安装，况且计算机型号太老（2001年的电脑），已无法维修。最终台站对雷达系统中使用的数据采集卡的光端机系统进行升级改造，改成新批次雷达系统中使用的网卡传输控制系统，故障没有再发生。

2.2.2 接收机误码故障。故障现象：雷达终端软件强度回波显示正常，速度、谱宽回波满屏花屏，但可以看见回波（图2）。分析处理：在体扫结束后，系统要做一次标定，做完标定终端向信号处理分机发送体扫信号设置的指令，其中包括速度门限设置，由于速度滤波是由信号处理分机完成，而信号处理分机在接收时未收到或收到错误的速度门限值，将速度门限当作0来处理，即将噪声和回波一起送到终端，使噪声也显示出来。停止扫描，重新设置速度门限值，故障解除，经改进后的新版本速度滤波和强度滤波均由终端来处做完标定终端向信号处理分机发送体扫信号设置的理，这种故障不会再出现。

2.2.3 计算机软件冲突故障号处理分机完成，而信号处理分机在接收时未收到故障现象：RPG、PUP软件都能正常运行，但运或收到错误的速度门限值，将速度门限当作0来处行时间不长。如RPG软件设置应当生成24个产理，即将噪声和回波一起送到终端，使噪声也显示出品，但其仅生成很少的几个，且运行极慢。分析处理：仔细检查RPG软件运行情况发现在杀毒软件启动时，二者会争夺内存，由于RPG获得的内存空间比较小，因而生成很少的产品，这种情况下可以将杀毒软件卸载解除故障。

2.2.4 光端机误码故障。故障现象：雷达终端软件回波显示出现从中心指向边缘的一条射线，且颜色鲜艳（图3）。分析处理：从方位和颜色来看，这条射线并非一般情况下看见的太阳回波，判断为光端机传输误码，重启光端机后，射线消失，故障解除。

3、结语

3.1 新一代天气雷达是高科技合成产品，结构复杂，这就要求机务保障人员要经常性的对其检查维护，提早发现问题，才能有效减少故障发生。

3.2 机务保障人员应加强雷达系统业务及先进经验的学习，多动手多实践，对于发生的故障要勤思考，提出解决办法，并对故障处理过程作详细记录，总结维护经验。

3.3 由于雷达主要监测短时天气过程，特别是强对流天气过程，其时效性强，因此必须加强网络安全管理，采用高性能计算机，同时做好计算机及易损件。