浅谈开江TWP3-M边界层风廓线雷达工作原理及日常维护常见故障处理方法

浅谈开江 TWP3-M边界层风廓线雷达工
作原理及日常维护常见故障处理方法
摘要:本文重点介绍了风廓线雷达的概念、种类划分、工作原理与机制，重
点阐述了 TWP3-M型边界层风廓线雷达系统组成，介绍其技术的先进性，归纳总结了该型雷达日常维护中常见故障的解决方法。

关键词:TWP3-M型边界层风廓线雷达；工作原理；日常维护；故障处理
1 引言
风廓线雷达(wind profiler)又叫风廓线仪，包括边界层、对流层以及可移
动风廓线雷达等系列产品, 具有自动化程度高、观测频次多以及运行成本低等优势，在气象、航天及全球气候变化研究等方面有着较为广泛的用途，可以加强监
测灾害性天气，同时还能提高数值天气预报模式的质量。

本文主要针对位于四川
省达州市开江县气象局观测站内（东经E107°51′00″，北纬31°06′00″）
边界层风廓线雷达，其海拔高度为467.5米。

边界层风廓线雷达十分有利于大气
边界层空气质量、中小尺度天气系统的识别, 尤其在严重影响飞行的低空风切变、下击暴流等方面, 目前尚无更好的替代探测产品。

2 风廓线雷达探测原理
风廓线雷达为遥感设备，利用大气湍流对电磁波的散射作用对大气风场等物
理量进行探测，该装备的先进性在于运用微波遥感探测原理实现自动化大气探测。

2.1风廓线雷达种类划分
风廓线雷达按照天线制式的不同可分为两种:一种采用抛物面天线，另一种
则采用相控阵天线（开江县风廓线雷达就为此类型），适用于探测各种高度，是
目前普遍采用的技术体制。

近几年研制出抛物面天线的风廓线雷达，受发射功率
等技术条件的限制，探测高度仅限于边界层。

2.2风廓线雷达系统组成
风廓线雷达由方舱、天线系统、发射/接收/控制机柜、产品显示及远程控制
计算机、配电系统、系统电缆及附件等组成。

3 风廓线雷达日常维护
日常开机时，应仔细查看雷达是否有异常
现象，检查电讯和机械是否有
漏水和松动问题，同时加强雷
达的日常巡检，在合适期间内
维护。

通常情况下计算机每三
天维护一次，根据开江县实际
情况应当每日进行维护，通常
值守业务人员都会对观测站进行日常巡查，在每日巡查过程中会对风廓线雷达计算机进行重启，以免在值守班
过程中因计算机原因导致风廓线雷达数据无法正常采集、传输。

3.1 风廓线雷达室外设备日常维护
日常对风廓线雷达室外设备进行维护时，要注意检查雷达设备间的外部情况，如雷达的天线、天线支承座、天线馈线系统以及屏蔽网，及时给裸露在外的金属
上油，以免氧化锈蚀情况出现，影响雷达的正常运转。

检查天线罩的外部有无破损，功能是否完好；设备间、支架、屏蔽网有无磨损现象，螺栓有无松动，及时
拧紧；检查天线下方的发射机柜和TR机柜的电缆有无松动，要确保连接完好，
及时拧紧松开电缆接头，避免因线路问题导致风廓线雷达数据的完整性。

3.2风廓线雷达室内设备日常维护
风廓线雷达室内设备维护工作主要有：检查室内设备，设备电缆连接是否完好，再就是对设备进行及时清洁。

如果雷达的配电箱、设备主机及UPS等设备上
的灰尘、泥土或是其他污物的，可以用比例无腐蚀的清洁剂、半湿润的棉布进行
擦拭后再用干净的棉布进行擦拭。

对于显示器、鼠标和键盘等部件的清洁方法，
可以参照计算机手册中的指导方法进行清洁。

检查雷达工控机和显示器、调制器、IF和接口单元、供电单元、UPS部件的电缆连接有无松动或其他异常情况，松动
的要及时紧固到位。

3.3风廓线雷达天线日常维护
风廓线雷达天线的日常维护工作主要有：肉眼观察天线底部的发射机柜、TR
机柜、天线平板和天线阵馈线有无异常情况，功能是否完好，电压是否稳定。

检
查发射机柜和TR机柜上是否有灰尘、泥土或是蜘蛛网，为避免损失设备，可用
软毛刷进行清除；肉眼检查TR与天线、发射与天线之间的电缆有无松动的现象，及时拧紧松动的设备。

查看TR和发射的冷却风机功能是否完好，运行是否正常。

3.4日常维护注意事项
当值班人员对本站风廓线雷达进行日常维护时，应当停止风廓线雷达的运行，切断AC和雷达设备之间的供电。

需注意的是雷达天线罩容易破损，考虑维护人
员的自身安全以及天线罩易损等情况考虑，在维护雷达时，不得爬上天线罩进行
维护。

4 常见故障及其处理方法
在实际工作中，业务人员经常遇到因电源故障（农网电压不稳定）、网络故障、数据采集时间与计算机时间不一致、发射机温度过高等原因均容易造成风廓
线雷达电源自保护装置自动跳闸，从而导致风廓线雷达不工作，电脑卡死，数据
无法正常上传，资料无法正常使用。

通常遇到这种情况，首先是检查电源是否正常，然后再重启计算机，检查雷达工作状态是否正常，其次再检查网络是否通畅，最后在四川省业务内网监控平台查询数据是否上传成功。

5 结语
随着现在科技的不断进步，预报精准要求越来越高，天气形势却依然严峻复杂，风廓线雷达资料为预报预警服务提供了非常重要的依据，了解TWP3-M边界
层风廓线雷达的工作原理及日常维护工作尤为重要，而实际维护工作更是日常值
班人员的重点工作。

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作者简介：陈莉松（1991.11）男，汉族，四川省，本科学历，职称：助工，从事农业气象。