CINRADSB雷達(dá)故障診斷分析及處理

CINRAD/SB雷達(dá)故障診斷分析及處理1引言新一代多普勒天氣雷達(dá)(CINRAD/SB)(簡稱SB)由北京敏視達(dá)公司和南京十四所共同生產(chǎn)，它能夠定量探測降雨回波強(qiáng)度、平均徑向速度、速度譜寬等信息。其探測到的回波信息能為雷暴、暴雨等強(qiáng)對流天氣的中小尺度結(jié)構(gòu)特征分析提供重要依據(jù)，是目前其他大氣探測手段無法取代的重要探測工具。目前，萬州雷達(dá)已經(jīng)在渝東北地區(qū)強(qiáng)對流天氣短時臨近預(yù)報業(yè)務(wù)中發(fā)揮了不可替代的作用。萬州新一代多普勒天氣雷達(dá)自2009年2月16日投入試運(yùn)行后，極大提高了對三峽庫區(qū)流域降水定量估測及暴雨、風(fēng)雹等災(zāi)害性天氣的監(jiān)測預(yù)警能力，成為保障三峽庫區(qū)蓄水安全、防災(zāi)減災(zāi)的重要工具。本文主要結(jié)合萬州雷達(dá)運(yùn)行情況，將常見故障進(jìn)行分析、總結(jié)，為雷達(dá)機(jī)務(wù)員處理常見故障提供參考，以便提高雷達(dá)保障技能。2新一代多普勒天氣雷達(dá)概述常規(guī)天氣雷達(dá)的探測原理是利用云雨目標(biāo)物對雷達(dá)所發(fā)射電磁波的散射回波來測定其空間位置、強(qiáng)弱分布和垂直結(jié)構(gòu)等。新一代多普勒天氣雷達(dá)除能起到常規(guī)天氣雷達(dá)的作用外，還利用物理學(xué)上的多普勒效應(yīng)來測定降水粒子的徑向運(yùn)動速度，推斷降水云體的移動速度、風(fēng)場結(jié)構(gòu)特征、垂直氣流速度等。它可以有效地監(jiān)測暴雨、冰雹、龍卷等災(zāi)害性天氣的發(fā)生、發(fā)展；同時還具有良好的定量測量回波強(qiáng)度的性能，可以定量估測大范圍降水；多普勒天氣雷達(dá)除實(shí)時提供各種圖像信息外，還可提供對多種災(zāi)害性天氣的自動識別和追蹤產(chǎn)品。3雷達(dá)故障診斷分析及處理發(fā)射機(jī)部分發(fā)射機(jī)無法工作，調(diào)制器無高壓輸出。發(fā)射機(jī)無法工作，調(diào)制器無高壓輸出，與廠家技術(shù)員溝通后判斷為調(diào)制器高壓組件問題。通過人工線整形后的脈沖電壓為4400V,但此組件無高壓輸出。從調(diào)制器內(nèi)部電路開始檢測，用示波器測試人工線采樣電壓無波形顯示，拆開調(diào)制器組件，按照電路流程逐步檢測，發(fā)現(xiàn)調(diào)制器內(nèi)扼流圈焊接斷裂，重新焊接扼流線圈，發(fā)射機(jī)恢復(fù)正常。發(fā)射機(jī)不能工作，報燈絲電源故障。經(jīng)過多次故障復(fù)位處理，故障仍然存在，仔細(xì)檢查發(fā)射機(jī)控制面板的所有指示燈工作狀態(tài)，發(fā)現(xiàn)除燈絲電流故障燈以外的其他指示燈全正確，初步確認(rèn)為燈絲電源故障，緊接著開始檢查燈絲電流的保險管，發(fā)現(xiàn)燈絲電流保險管其中一個熔斷，及時更換新的保險絲，雷達(dá)開機(jī)，仍然報燈絲電源故障；與廠家技術(shù)人員取得聯(lián)系后，結(jié)合廠家技術(shù)員的指導(dǎo)，開始逐級檢查，測試燈絲電流保險管全是通路；查看燈絲電源的控制主板，發(fā)現(xiàn)主板異常，有被燒壞痕跡，更換燈絲電源主板后，發(fā)射機(jī)恢復(fù)正常工作。3.1.3發(fā)射機(jī)強(qiáng)制待機(jī)，RDASC執(zhí)行軟件報發(fā)射機(jī)預(yù)警。發(fā)射機(jī)強(qiáng)制待機(jī)，RDASC軟件報發(fā)射機(jī)故障，發(fā)射機(jī)速調(diào)管過流、發(fā)射機(jī)故障恢復(fù)循環(huán)（發(fā)射系統(tǒng)）、波導(dǎo)開關(guān)打火/電壓駐波比（發(fā)射系統(tǒng)）、發(fā)射機(jī)功率機(jī)內(nèi)測試設(shè)備故障（發(fā)射系統(tǒng)）等故障。自動復(fù)位不能消除，采用手動復(fù)位，現(xiàn)象仍然存在，發(fā)射機(jī)不能工作，整個雷達(dá)還是停止運(yùn)轉(zhuǎn)。根據(jù)現(xiàn)象“波導(dǎo)開關(guān)打火/電壓駐波比（發(fā)射系統(tǒng)）”判定有高壓打火，鎖定為高壓部分有問題，于是拆檢調(diào)制器組件，逐步檢查看打火處。在檢查線路時，發(fā)現(xiàn)人工線充電回路4000V高壓輸電線被擊穿，更換了高壓輸電線，繼續(xù)查看其他，發(fā)現(xiàn)開關(guān)組件的IGBT（絕緣柵雙極型晶體管）有黑色印記，更換開關(guān)組件的IGBT。用調(diào)壓器逐漸加大輸入電壓至380V，查看人工線電壓是否處于正常值范圍內(nèi)（一般在4400V左右），此次加載正常，恢復(fù)發(fā)射機(jī)原有鏈路，開機(jī)運(yùn)行，雷達(dá)恢復(fù)正常了。3.1.4發(fā)射機(jī)油箱油位低于最低標(biāo)線發(fā)射機(jī)油箱面板上油位面低于要求的最低油位線，經(jīng)現(xiàn)場分析、診斷為運(yùn)輸途中顛簸造成油位過低，其油位線已處于下限報警邊界，對發(fā)射機(jī)的工作極其不利，極端情況可造成油箱內(nèi)打火（內(nèi)6萬伏高壓），從廠家采購?fù)吞栕儔浩饔吞砑又涟踩€內(nèi)。特別提醒：在日常維護(hù)工作中需觀測油箱的油面情況是否符合技術(shù)規(guī)范要求。3.1.5發(fā)射機(jī)主風(fēng)機(jī)故在2009年6月13日的日維護(hù)中，發(fā)現(xiàn)雷達(dá)機(jī)房聲音異常，同時伴有輕微的震動。維護(hù)人員及時切斷發(fā)射機(jī)高壓，仔細(xì)判斷聲音來自于發(fā)射機(jī)。再經(jīng)過多次檢查，將問題鎖定在發(fā)射機(jī)主風(fēng)機(jī)上。在日后的維護(hù)中，維護(hù)人員加強(qiáng)了對發(fā)射機(jī)主風(fēng)機(jī)運(yùn)行情況的跟蹤。雷達(dá)連續(xù)開機(jī)運(yùn)行到2009年11月，發(fā)現(xiàn)主風(fēng)機(jī)震動聲音巨大，并且震動強(qiáng)度加大，雷達(dá)停機(jī)等待廠家到場診斷處理。廠家技術(shù)人員通過測試發(fā)射機(jī)相關(guān)參數(shù)：如脈沖包絡(luò)、人工線電壓和相關(guān)組件等均屬正常范圍，發(fā)現(xiàn)故障根源為：發(fā)射機(jī)主風(fēng)機(jī)機(jī)械故障。在更換發(fā)射機(jī)主風(fēng)機(jī)后，雷達(dá)恢復(fù)正常運(yùn)行。接收機(jī)部分微波延時線故障接收機(jī)定標(biāo)不達(dá)標(biāo)，KD指標(biāo)無線性特征，地物雜波抑制指標(biāo)完全不正常，表現(xiàn)為極不穩(wěn)定。通過對KD指標(biāo)信號路徑的跟蹤，確認(rèn)為微波延時線故障。測量微波延時線的路徑衰減為85DB，與達(dá)標(biāo)理論值（55DB左右）相差較大，返廠維修后，恢復(fù)正常。扇形回波問題，接收機(jī)參數(shù)不達(dá)標(biāo)回波成扇形狀，接收機(jī)的一系列參數(shù)不達(dá)標(biāo)，以及伺服系統(tǒng)定標(biāo)的太陽法不能完成，造成調(diào)試中幾個重要的關(guān)于發(fā)射機(jī)的指標(biāo)不合格，如CW、RFD、KD。開始一直懷疑是數(shù)字中頻的原因，在更換數(shù)字中頻后并沒好轉(zhuǎn)，從而排除數(shù)字中頻故障的可能性；仔細(xì)觀查開機(jī)過程，發(fā)現(xiàn)加高壓后才出現(xiàn)異?；夭ǎ瑢Ρ萐A機(jī)柜擺放位置又懷疑是因發(fā)射機(jī)對接收機(jī)的電磁干擾所引起的，關(guān)掉發(fā)射機(jī)后，用模擬天線法測量指標(biāo)還是不達(dá)標(biāo)；經(jīng)過反復(fù)思考，將故障鎖定在接地線接觸不好對信號的干擾，通過仔細(xì)檢查發(fā)現(xiàn)是接收機(jī)機(jī)柜接地線因油漆接觸不好，重新連接后問題得到解決，回波正常。軟件問題3.3.1執(zhí)行應(yīng)用程序RDASC自動退出在拷機(jī)的過程中，執(zhí)行應(yīng)用程序RDASC頻繁退出，報天線動態(tài)出錯，拷機(jī)不能正常進(jìn)行。最初懷疑是伺服硬件故障，清洗匯流環(huán)后現(xiàn)象仍然存在，又將問題鎖定在軟件RDASC自身。和廠家多次溝通后，修改RDASC軟件，問題得到解決。3.3.2執(zhí)行應(yīng)用程序RDASC卡死更換了新的RDASC執(zhí)行程序后，解決了程序頻繁自動退出的問題，但又出現(xiàn)新問題。運(yùn)行大概三天，就出現(xiàn)死機(jī)現(xiàn)象，程序指示停止在1.5仰角，天線被鎖定，最初懷疑是方位角和俯仰角控制電路有問題，檢查俯仰和方位電機(jī)沒問題，查看角碼控制器也無異常，最后將問題鎖定在軟件上，聯(lián)系北京敏視達(dá)公司相關(guān)人員，發(fā)現(xiàn)是RDASC電腦系統(tǒng)版本過高，重新安裝系統(tǒng)后，軟件再無死機(jī)現(xiàn)象發(fā)生。3.4波導(dǎo)充氣機(jī)連續(xù)工作,持續(xù)報警波導(dǎo)壓力低波導(dǎo)充氣機(jī)不間斷工作，手觸及其機(jī)箱表面發(fā)燙，波導(dǎo)充氣機(jī)上報“波導(dǎo)壓力低”故障，波導(dǎo)壓力表顯示高壓上限值為24，下限閥值降到0.5左右，發(fā)射機(jī)控制面板上報“波導(dǎo)壓力”故障。最初懷疑是波導(dǎo)漏氣，將波導(dǎo)壓力下限上調(diào)至2.5，上限調(diào)回29，報警消失；繼續(xù)觀察，充壓機(jī)仍然持續(xù)工作，表面發(fā)燙，下限閥值逐漸下滑。聯(lián)系廠家后，再廠家技術(shù)員的指導(dǎo)下，將波導(dǎo)連接處重新密封，觀察，故障仍然存在；將波導(dǎo)拆開清洗重新連接，故障仍存在，認(rèn)定是波導(dǎo)充壓機(jī)自身有問題，更換上新的充壓機(jī)后，故障消除。4小結(jié)與討論本文闡述了新一代多普勒天氣雷達(dá)的工作原理、常見故障的診斷分析和處