天气雷达移动测试保障平台自动智能化测试设计及实现

针对天气雷达固定测试平台存在无法完成雷达系统、分系统关键参数测试；便携式移动测试平台不具备对雷达自动控制功能，无法实现一键自动化测试功能；以及雷达故障诊断不具备智能诊断等缺点，设计了一种基于天气雷达移动测试保障平台的自动智能化测试系统，该系统由软件系统、嵌入式计算机系统、测量仪器功能组件以及测试适配接口四大部分组成。该系统基于标准总线与合成仪器的架构，采用高集成度的射频收发硬件平台和具有二次开发能力的开放式可扩展软件平台相结合进行设计。通过仪表和雷达自动化控制、测试数据自动采集和处理、测试报表自动生成、基于逻辑判断的故障智能定位等技术，实现了雷达参数自动化一键测试和定标，以及雷达故障智能定位等功能。结果表明，该系统能提高雷达现场测试、定标和故障诊断效率。     

便携式雷达现场测试和诊断移动平台设计及应用

便携式雷达现场测试和诊断移动平台是集雷达系统设备性能参数测试、故障诊断、维修保障等功能于一体的新型技术保障平台。该平台通过仪器仪表的集成、综合检测的流程化、应用软件和配套工装的开发,可解决雷达站缺乏系统的测试维修与诊断手段、故障诊断与维修主要依靠厂家、远程测试与诊断指导的技术手段和能力薄弱、台站配备的仪器仪表单一等主要业务问题。该平台对雷达站现场开展雷达系统设备的故障检测、测试分析、维修指导等工作具有重要的现实意义,能给雷达现场测试维修、故障诊断及快速恢复系统正常运行提供便利和帮助。     

基于LabVIEW的新一代天气雷达测试与故障诊断系统设计

为保障雷达的正常运行,确保国家投资项目能够在雷达生命周期20年的时间内取得预期的效益,研发了新一代天气雷达测试与故障诊断系统.系统开发主要包括硬件测试平台的建立和软件控制应用程序的开发.前者要求建立一套完整的性能指标测试平台,后者要求开发出功能完备的测试程序,能够准确快速地控制仪器、仪表和测试设备,并实现测试数据的快速分析处理、存储和显示.通过实际雷达测试探讨该系统的可用性和可靠性.     

新一代天气雷达远程视频监控保障系统设计与实现

针对目前天气雷达保障业务需求,开发了新一代天气雷达远程视频监控保障系统。该系统实现了雷达设备的视频监控、远程协助、数据采集、状态监测及报警等主要功能。通过该系统可实现雷达故障的快速发现,同时利用远程协助功能,相关专家可根据故障报警、现场可视图像以及雷达关键部位参数进行故障诊断,制定维修方案,提高雷达保障时效。目前该系统已成功应用到全省4个雷达站,满足了远程故障可视化诊断需求。     

ASOM平台新一代天气雷达故障规范填报

综合气象观测系统运行监控平台（ASOM）是气象技术装备保障的业务应用系统。系统实现了气象探测设备的运行状态监控、探测数据质量监控、维护维修信息管理、装备保障信息管理、运行监控综合评估、监控信息发布和站网信息管理等功能。利用ASOM系统中2008年7月至2014年7月的4000余条故障维修填报记录,围绕故障修复流程进行分析,探讨新一代天气雷达故障维修信息的规范填报并给出建议。文章旨在围绕雷达系统故障维修信息的规范填报,还原故障维修过程,改进故障诊断技术,达到提高台站雷达维修水平目的。     

基于便携式雷达维修测试平台的高稳时钟源设计

便携式雷达维修测试平台是集雷达系统性能参数测试、故障诊断、维修保障等功能于一体的智能化移动式技术保障平台，该平台硬件系统采用基于嵌入式机箱设计架构的通用测试仪器。文章针对通用测试仪器板载时钟不能满足雷达系统对测试仪器时钟要求的问题，提出了一种适合于便携式雷达维修测试平台的高稳时钟源设计方案，设计方案包括高稳定度恒温晶振、FPGA、晶振电源控制模块和电源滤波电路模块，实测结果表明，高稳时钟源设计参数达到了输出频率稳定度为±0.5×10-6、相位噪声为-160 dBc/Hz的设计标准，据此设计的高稳时钟源已实际应用于便携式雷达维修测试平台中，平台运行稳定，测试结果优于原板卡自带时钟源，达到了系统设计要求。     

基于相似度排名的天气雷达故障案例检索

为了进一步发挥历史案例对于台站有效排除故障的指导作用,提出一种以朴素贝叶斯(Naive Bayes)为核心的天气雷达故障案例相似度检索算法,对天气雷达故障描述的向量化表示、故障特征提取、相似案例检索等关键技术进行分析,开发实现基于CINRAD/SA历史案例相似度排名的天气雷达案例推理系统。经测试应用表明,系统对于新故障信息,以相似度排名给出历史参考故障解决方案指导诊断维修,正确率达到78%左右,在故障发生时提供第一手的故障排除参考方案,有效提高天气雷达保障维护效率。     

自动气象站故障诊断、测试、维修系统设计与实现

面对气象防灾减灾业务服务需要,自动气象站的技术维修、保障效率问题日趋突出,主要表现为:1在自动站维修维护中存在故障检测仪器的不统一,难以适应业务维护标准化的要求;2检测方法单一,难以适应设备多样化的设备检测要求;3故障检测的自动化程度低,难以满足高时效、快速维修保障的需求。针对维护保障工作存在的问题,使用美国NI公司PXI的虚拟仪器技术,并采用NI公司的图形化软件编程平台LabVIEW设计了一个基于虚拟仪器的自动气象站故障诊断、测试、维修系统,主要包括测试系统的硬件设计、应用软件设计和动态维修数据库设计3部分。实现了待检自动气象站的数据采集、处理、分析、诊断、显示及归档打印等功能。利用软件编程对测试信号进行了调理处理,增加了自适应测试功能。采用数据库检索功能,实现了故障的相似查找功能,提高了故障的测试与诊断效率,系统解决自动气象站维护维修保障的标准化、自动化问题。     

双线偏振天气雷达监控系统的设计与应用

为提升天气雷达资料传输和故障维修时效，避免双偏振雷达数据量大而造成资料传输异常的情况，利用C#语言开发了适用于雷达台站的监控报警平台。该平台通过监控雷达设备运行情况和资料传输情况，实现出现异常情况时通过4G无线通信及时告警功能，且相关告警信息可通过log日志查询。投入运行以来，系统运行稳定，有助于值班员及时发现并处理雷达故障，提高雷达业务质量。     

天气雷达故障案例采集平台的设计与实现

通过采集全国各天气雷达站建站以来发生的雷达故障案例,并结合雷达厂家近10年来的维修记录,深入研究雷达各分系统故障分布特征,并对雷达故障案例进行整理分析,以科学的案例表示方法进行SQL数据库建模,开发出一个基于B/S架构的新一代天气雷达故障案例采集与查询系统。该系统数据库案例资源充足、检索条件丰富,故障发生时可为技术保障人员提供第一手的故障排除及维修维护参考解决方案,大大提高天气雷达保障维护效率。     

基于故障树的CINRAD/SA雷达故障诊断系统

通过分析目前我国新一代天气雷达的维修保障现状,提出利用雷达故障诊断系统来辅助和代替传统的雷达故障诊断手段,以达到缩短故障维修时间、规范维修维护方法和提高维修效率的目的。论文以CINRAD/SA型号的天气雷达为对象,通过对CINRAD/SA天气雷达系统结构的深入研究,结合雷达现有的故障定位功能,确定了故障信息的采集方式;收集和分析了2002—2014年期间近70部CINRAD/SA雷达相对完整的故障维修案例,基于故障树分析法(FTA)建立了雷达故障树,并以发射机子系统为例,进行了故障树的定性分析和定量分析,得到初始数据。在分析和研究的基础上,开发了"CINRAD/SA天气雷达故障诊断系统",为雷达故障诊断提供指导思路。     

新一代天气雷达发射机常用芯片自动检测技术研究

目前气象业务中,新一代天气雷达组网建设不断完善,其在短时临近灾害性天气预报、预警业务和决策服务中越来越发挥着不可替代的重要作用,因此,做好新一代天气雷达的业务运行保障工作非常重要。针对新一代天气雷达发射机软硬件复杂、故障频发、维修时效长、维修难度大等特点,研制了新一代天气雷达发射机常用芯片自动检测系统。该自动检测系统采用了机外脱机测试方法,从而保证了雷达设备和人身的安全;采用了发光二极管指示灯直接输出测试结果的自动测试方式,保证了雷达修复的较短时效;可直接测试雷达组件内部电路板常用关键芯片的好坏,而不必更换整个笨重的分机组件备件,从而使维修新一代天气雷达发射机故障变得便捷、高效、经济。新一代天气雷达发射机常用芯片自动检测系统研制完成后在多个台站得到了试用,试用效果良好,可为其他新一代天气雷达站快速维修新一代天气雷达发射机提供借鉴和参考。     

CINRAD/SA雷达充电开关组件芯片级故障诊断技术

充电开关组件是发射机回扫充电电路关键组件,通过充电变压器完成对人工线的充电,它直接决定了人工线高压的稳定性和准确性,是影响发射机输出功率大小和稳定的关键因素之一。根据改进后开关组件线路图,总结出充电开关组件主通道、充电控制信号、故障监控信号流程和与此相关的故障树图。在此基础上,依据实际测试的发射机充电开关组件关键点波形或电平,研究出规范化的充电开关组件芯片级故障诊断流程,列举了依据充电开关组件芯片级故障诊断流程,解决了充电开关组件主通道充电赋能驱动电路芯片损坏导致无充电脉冲信号,引起无人工线高压和发射机输出功率故障,以及修复充电控制电路的充电电流传感器故障导致人工线电压过高,发射机束流报警。充电开关组件故障维修效果表明:充电开关组件芯片级故障诊断流程可以快速定位充电开关组件故障点到芯片,方法简洁,操作规范,雷达技术保障人员容易掌握,能满足国家级、省级雷达测试维修平台和雷达站器件(芯片)级维修需求,为发射机人工智能故障诊断提供借鉴,可有效缩短雷达故障维修时间,提高雷达业务运行可用性指标。     

CINRAD/SA(B)发射机触发器芯片级故障诊断流程

发射机触发放大器主要为调制器中SCR开关管提供放电触发脉冲,同时兼具调制组件的保护功能。发射机触发器芯片级故障诊断流程将触发器故障定位到芯片级,大大降低了触发器故障维修成本,同时为雷达测试平台中触发器故障自动诊断建模提供了技术支持。在发射机触发器信号流程基础上,依据发射机触发器关键点波形或关键点电平,通过触发器故障树图了解故障因果关系,研究出规范化的触发器芯片级故障诊断流程。列举了依据触发器芯片级故障诊断流程,修复了由于单稳态触发器无触发信号输出,导致无-200V放电触发信号的单稳态触发器故障个例。结果表明:芯片级触发器故障诊断流程可以快速定位发射机触发器故障点到最小可更换芯片。具有操作方法简洁、诊断思路清晰、操作规范,基层雷达站技术人员容易掌握的特点,可有效提高新一代天气雷达技术保障水平,保证雷达观测数据的可靠性。     

701测风雷达测距故障的分析与检修

701雷达工作时效性非常强,工作相对较稳定,但由于服役时间长,导致故障频繁,给实际工作造成一定影响。本文正是在实际测距维修中,利用该型雷达的特点和检查功能,认真分析,逐级分步判定故障位置,快速排除故障,为该类型雷达维修维护提供一定借鉴。     

地基GNSS/MET水汽监测网运行状态远程监测和故障诊断平台的设计

结合GNSS/MET水汽监测设备维护维修方法和实践经验,设计了GNSS/MET监测网远程实时监测和故障诊断平台。该平台采用B/S方式设计,实现了GNSS/MET设备运行状态参数的实时监测、设备故障的自动诊断,并提供故障处理技术支持、设备站点管理等功能。该平台已投入业务运行,不仅为台站和省局值班人员实时提供设备运行状态信息,还为快速排除故障提供了技术支撑,有效提高了GNSS/MET水汽监测设备的运行保障时效。     

701测风雷达测距故障的分析与检修

701雷达工作时效性非常强,工作相对较稳定,但由于服役时间长,导致故障频繁,给实际工作造成一定影响.本文正是在实际测距维修中,利用该型雷达的特点和检查功能,认真分析,逐级分步判定故障位置,快速排除故障,为该类型雷达维修维护提供一定借鉴.     

新型天气雷达发射脉冲包络检测集成系统设计与实现

实现一种新型天气雷达发射脉冲包络检测集成技术,高度集成数控衰减器、包络检波器、A/D转换器和FPGA(Field Programmable Gate Array)处理器;能快速准确的对发射机脉冲特性进行检测,无需其他仪器和工具辅助,全自动测试,自动生成测试报告并根据测试结果给出检修建议,能够有效解决台站天气雷达对发射脉冲包络传统测试和维护的单一测试仪器功能,有效降低人为测试误差,减少天气雷达故障诊断和日常维护带来的制约和影响,促进天气雷达测试、维护维修保障的标准化和自动化。     

CINRAD/SA天气雷达伺服系统测试工装设计

CINRAD/SA雷达伺服系统长期处于机械运转中,并且线路复杂,故障率居高不下。为满足现代观测业务对天气雷达越来越高的业务要求,针对当前新一代天气雷达维修维护中任务重、要求高的特点,本文提出通过伺服测试工装实现CINRAD/SA伺服系统备件状态的实时掌握,减少了更换伺服组件出现的不确定现象,实现了替换上就可以用,同时通过伺服测试工装对更换下的维修备件进行故障维修,进一步缩短了雷达维修时间,提高了雷达可用性,节约了雷达维护成本。本文详细介绍CINRAD/SA天气雷达伺服测试工装的组成、硬件设计和软件设计以及如何使用伺服测试工装进行伺服系统故障诊断和测试。     

L波段测风雷达软面板的应用

充分利用L波段雷达软面板的图形化用户接口,实现对雷达的监测、调整和控制,为检修雷达提供技术参数。介绍了L波段雷达软面板的组成和特点,解析了雷达软面板虚拟测量仪表、虚拟开关和按钮、实时探测信息窗各器件的功能和作用,重点根据软面板提供的信息(正常状态、故障现象),对比分析了产生故障的原因及可能故障部件。实践证明,软面板提供的雷达状态参数、性能参数和实时数据,在雷达使用、维护、标校、检修中具有不可替代的作用。