探讨提高新一代天气雷达运行质量的措施

探讨提高新一代天气雷达运行质量的措施

杨春仓1牛永波2王高芳3

（1大同市气象局山西太原030002）

（2.山西省气象灾害防御技术中心山西太原030002；3.山西省气象服务中心山西太原030002）

摘要：新一代天气雷达系统是综合气象观测业务系统的重要组成部分，它是局地突发性、灾害性强对流天气进行监测的重要设备，在短时临近危险天气监测与预警中发挥着不可替代的重要作用。随着社会各行各业对新一代天气雷达产品应用需求的不断增长及其雷达产品的不断完善，对新一代天气雷达运行质量的要求也愈来愈高。基于此，本文主要对提高新一代天气雷达运行质量的措施进行分析探讨，以供相关人士参考。

关键词：新一代天气雷达；运行质量；提高措施

1.雷达系统日常维护管理

为了更好地发挥新一代天气雷达的性能，延长使用寿命，在业务使用过程中，除按天气雷达操作步骤正常操作外，还必须对雷达进行良好的维护。经验表明，经常地、细致地对雷达各部分进行电气和机械的检查维护，可以有效地预防和减少故障的发生，将故障排除在萌发阶段，避免出现大的或损坏性的故障，对保证雷达连续、正常的工作有重要意义。

（1）日维护

重点查看雷达监控状况的参数，检查计算机操作系统及应用软件的运行状况，并保持设备、机房、工作环境的清洁卫生。在雨、雪天，尤其南方雨季时，必须经常注意室外装置是否漏水，电缆是否受潮等。在雷雨大风的情况下，要做好防风和防雷设施的检查工作。

（2）周维护

每周值班人员在对新一代天气雷达系统进行维护，重点检查电源状况，设备内部除尘，排除报警提示中的维护内容。仔细检查并清洁俯仰箱、汇流环受潮积水、碳屑等；值班人员对系统计算机对计算机内冗余的垃圾文件进行处理，防止因为内部存储的数据太多而导致计算机死机或者系统瘫痪，进而影响雷达系统的正常运行。此外，应认真标定好雷达天伺系统、发射系统、接收系统以及其他系统的指标。

（3）月维护

在每月在探测区内无天气过程情况下，对新一代天气雷达系统进行停机检查。维护时应重点检查和维护天线伺服系统、发射机高压系统状态为主，备份雷达日志文件和探测资料。还要注意对柴油发电机做一次全方位的检查，检查内容涵盖发电机的冷却液、机油以及油箱油量的状况，假如不充足则需要适时添加，并且需要对发电机进行人工启动，保持运行状态10～15分钟左右，应保证发电机始终保持自动发电的态势；每3个月工作人员需要对配电房蓄电池UPS做一次放电以及充电工作，要始终确保蓄电池UPS性能的完好性，一旦出现突然停电，可以及时为新一代天气雷达的正常运行提供用电服务。

2.利用ASOM监控平台分析雷达数据

为保障新一代天气雷达系统稳定、可靠运行，中国气象局构建了综合气象观测系统运行监控平台（ASOM），该平台的运行监控与维护维修信息管理业务是利用气象业务通信专网，接收新一代天气雷达系统的观测数据、状态数据、维护维修填报数据，通过对数据的分析，实时显示设备的运行状态，跟踪设备故障的维护维修进展，及时发现问题解决问题，缩短设备的故障维修时间，提高新一代天气雷达的运行效益。依托运行监控业务可以较长时间的对本站雷达状态数据进行分析，可以更好的发现当前雷达运行的状态变化，从而提前发现雷达系统的潜在故障风险，。

ASOM系统中，在运行监控下的运行时序图项目，可以直观的表示出雷达对应的数据上传情况。在观测数据目录下的新一代天气雷达里的运行状态查询中可以查看当前雷达状态文件的具体数值。其中涉及的雷达参数较多，我们可以优先选择一些比较有代表性的项目进行分析，比如较为常用的：发射机峰值功率、系统噪声温度、发射机平均功率、雷达常数、杂波抑制检查、滤波前/后功率等，点击双右箭头可已查看当日对应项目的雷达曲线，根据曲线的变化也可以直观的发现雷达运行期间某一项要素是否正常，从而提前判断雷达运行的情况。在运行评估目录下，可以对较长一段时间内雷达的业务可用性、平均无故障时间、平均故障时间和报文到报率进行统计，通过分析可以及时了解雷达业务运行能力，提高雷达运行保障的主动性。

3.雷达资料上传软件的维护

新一代天气雷达需上传的文件由两个软件传输：新一代天气雷达资料上传软件和雷达拼图上传软件TRAD2005。

如今全国各雷达站统一用“新一代天气雷达资料上传软件”代替了原来的RSCTS，RPGCD和PUPC软件，把上传雷达资料的3个软件合并为一个软件，上传雷达状态和雷达报警文件、雷达基数据文件、雷达产品文件，同时雷达产品文件数量也增加到了36个。该软件自动化程度较高，平时维护时要注意以下几点：（1）上传软件安装目录下的log目录中存放着上传文件后形成的日志文件，可定时备份到其他目录。（2）每天查看传输软件所在的计算机映射的目录是否正常。（3）每隔一段时间要重启计算机，重启后重新连接映射目录以保证资料传输正常。

雷达拼图上传软件TRAD2005.EXE安装在PUP计算机上，它每小时生成基本反射率R、径向多普勒速度V、组合反射率CR、垂直累积液态水含量VIL和1h降水OHP5个文件，自动按照设置的地址上传到省局报文服务器。TRAD2005软件维护较为简单，它经常出现问题是传输资料不全，平时应当多注意清理upfiles目录里过期文件和定期重启软件。

4.雷达资料上传实时监控

新一代天气雷达在正常情况下每6分钟进行1次体扫，RDA获取并处理回波信号来得到反射率、平均径向速度和速度频谱宽度，并将这些数据基数发给RPG计算机。RPG从RDA接收基数据并对接收到的数据进行质量控制与处理而产生出基本产品，并根据一定的算法对这些数据做进一步处理而生成一组导出的气象产品，得到的产品集（包括基本产品）再通过网络送给PUP。PUP接收产品生成系统处理生成的雷达观测产品数据和雷达系统状态信息，并以图象和文字的形式提供给使用人员用于天气分析和预报。一般而言，无论是雷达的基数据文件，还是雷达的状态文件以及产品文件，均应该及时进行上传，若逾期上传则会出现缺报现象，这样会对雷达资料的传输率以及雷达的运行质量产生直接影响。各种雷达数据文件存储目录为：雷达状态和雷达报警文件存储于RDA计算机的“opt\rdasc\radarMonitor”目录；

雷达基数据文件存储于RPG计算机的D:\Archive2目录；雷达产品文件PUP软件设置的产品存储路径。另外，雷达拼图文件存储于PUP计算机下安装目录下的upfiles目录，雷达资料上传软件的日志文件存放于安装目录下的LOG目录。

根据以上需要监控的数据资料，可以用VB来编制报文上传监控小程序，实时监控雷达状态文件、基数据文件、产品文件和拼图文件的生成情况，同时读取上传软件的log文件，监视数据上传情况。如果遇有不正常，可以发出声音提示故障并发送相应的短信至值班手机提醒值班员注意查看雷达运行情况，故障排除后可以自动恢复正常状态。运用这样的小程序可以最大限度减轻雷达资料上传故障造成的不利影响以及损失，有助于提高雷达资料的上传及时率，减轻值班人员负担。

参考文献：

[1]杨金红，高玉春，柴秀梅．新一代天气雷达运行保障能力分析[J].气象科技，2014，42（01）：31-37.

[2]李广海，陆曼曼．新一代天气雷达资料传输监控与故障诊断系统[J].气象研究与应用，2013，34（02）：68-73.

作者简介：杨春仓（1977-），男，汉族，山西大同人，本科学历，工程师，从事研究方向或职业：从事新一代天气雷达、自动气象站和区域自动气象站维护维修、气象网络维护保障。