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摘 要:根据东胜高空气象探测站近几年来使用GTC2型探空数据接收机的经验,介绍了在台站L波段探测设备维修技术和维修仪器有限的情况下,利用接收机可快速判别L波段雷达、基测箱或探空仪的故障,并针对故障现象提出解决的办法。
关键词:大气探测;探空仪故障;接收机;雷达
引言
L波段高空台站大多已配备GTC2型探空数据接收机,解决了高空台站使用L波段探测系统无配套备用接收机的历史,也使基层台站少了一份后顾之忧。GTC2型L波段探空数据接收机,采用定向天线接受探空信号,结合光学经纬仪测风,完成GFE1型L波段雷达的基本功能。GTC2型探空数据接收机作为高空台站的备份设备,能够接收探空仪所发出的探空信号,通过放大、变频、解调得到各种所需的气象资料。当L波段雷达发生大的故障,导致雷达无法接收探空信号时,启动接收机,因而台站可以利用GTC2型探空数据接收机,及时发现在高空探测中出现的一些突发问题,以便及时解决,避免影响高空探测的正常进行。本文对L波段接收机在台站使用中遇到的一些问题、现象进行分析和叛别,然后采用正确的方法进行必要的处理。
1 利用接收机判断数字探空仪或基测箱故障
GTS1型数字探空仪采用全电子传感器,完成0~30 km垂直高度的温、压、湿、风向和风速的综合探测。GTS1型数字探空仪属于一次性使用的高空气象探测仪器。探空仪出厂时必须经过严格的检验和测试,产品合格方能交付台站使用。但是在运输、存放、使用的过程中,会造成探空仪不合格或损坏。
地面检查时,应打开雷达,摇动雷达天线尽量对准探空仪,调整雷达接收机增益和频率,探空仪接在基测箱正常工作时,雷达会不断地向计算机发送其所接收到的温、压、湿脉冲,这时电码脉冲将会不断地从右向左移动,脉冲移动与否指示探空仪发送信号是否正常。(1)如无脉冲,打开GTC2型L波段探空数据接收机和接收机的“放球软件”,将接收机天线大致对准探空仪的位置,此时如收不到探空脉冲可初步判断为探空仪故障,更换探空仪再试。(2)如L波段雷达和GTC2 型探空数据接收机在更换多次探空仪后,还收不到探空脉冲,建议值班人员更换一下备用基测箱,更换后如脉冲正常,确认原基测箱有故障。基测箱的故障一般比较简单,大多是各连接线的接头断开,个别出现智能板故障或温度传感器损坏。(3)如收到探空脉冲,可判断为L波段雷达有故障。如果机务人员能在业务规范要求的时间内修好,则尽量用L波段雷达进行放球观测,以保证资料的完整性(用GTC2型L波段探空数据接收机进行高空探测时,信号比L波段雷达探测要差,一般信号很难收到球炸)。
2 放球过程中的突发故障和现象
1)在施放过程中出现测角正常,而探空信号差、飞点多,造成气压长时间的连续告警。这时可以打开GTC2型L波段探空数据接收机,根据雷达的方位、仰角,将接收机天线大致对准探空仪的位置,调整接收机的频率和增益,将接收机收到信号与雷达信号进行比较,如接收机信号差或与雷达接收信号差不多,说明雷达工作正常(正常情况下,在施放过程中雷达接收信号比GTC2型L波段探空数据接收机接收的信号要好);如雷达接收的信号比接收机的差,说明雷达的工作状态不正常,这种情况大多是雷达自检/译码板11-5出现了问题。
2)在施放中出现信号消失的情況时(GTS1型数字探空仪由仪器原因引起突失的情况很少,东胜高空站5年来突失的仪器不到10个),根据信号消失时雷达的方位、仰角,将GTC2型探空数据接收机天线大致对准探空仪的位置,调整接收机的频率和增益,如接收机收无信号说明雷达工作正常,可判别为仪器故障;如接收机有信号,说明雷达的工作状态不正常,这种情况大多是L波段雷达的高频组件、中频通道盒出现故障或电缆插头松动、接触不好,只要更换器件或把插头重新紧固,雷达就可以正常工作。
3)在施放过程中如出现雷达突发故障,这时探测记录按“高空规范”未达500 hPa时,必须重放球,值班人员最好用GTC2型探空数据接收机马上做基测进行重放球,以保证重放球的时效。
3 使用接收机探测时的注意事项
1)如果使用GTC2型探空数据接收机进行探测时,一定要密切注意温度、气压、湿度曲线的变化情况,由于GTC2型探空数据接收机的测角不精确,容易造成探测飞点,应及时判断、删除飞点,保证探测数据的客观准确。
2)由于GTC2型探空数据接收机没有测角和测距功能,综合探测时,需要和光学经纬仪配合使用。在业务应用软件中,经纬仪的观测数据需要人工输入,在值班员记录观测数据时,传统是采用放大10倍的数据记录,而在L波段雷达-电子探空仪探测系统中,是采用实际观测数据输入,如方位角为45.6°,在经纬仪观测时,值班员记录为456,但系统输入为45.60,所以在输入观测数据时,如果输入了456,系统就会自动加上小数位,输出数据就变成了456.00。因此,在经纬仪的观测数据输入时,要特别注意,一旦输入有误,就会造成测风结果错误。
4 结束语
GTC2型探空数据接收机作为L波段的备用接收机,台站要经常性做好其维护及检查,不只是站内人人会用,还要做到熟练掌握,以便在仪器或探测设备突发故障时,用接收机来确定雷达是否有故障。台站一般尽最大可能用雷达来进行探测,在雷达确实是无法探测时,启用GTC2型探空数据接收机。此外,台站还应及时增加值班人员,以保障高空探测业务的正常开展,避免高空探测资料缺测现象的发生。
参考文献:
[1]覃晓玲,黎洁波.韦丽英如何正确使用探空高度代替斜距的方法[J].气象研究与应用,2007(1):86.
[2]L波段高空气象探测系统维护、维修手册[M].北京:中国气象局网络司,2004:7.
[3]GTS1型数字式探空仪技术使用说明书[M].上海:上海长望科技有限公司,2003:11.
[4]覃晓玲,黎洁波.韦丽英如何正确使用探空高度代替斜距的方法[J].气象研究与应用,2007(1):86
[5]卢帮维,廖新发.探空记录出现信号点异常的原因及处理 [J].广东气象,2008(3):57。
[6]中国气象局监测网络司.L波段(1型)高空气象探测系统业务操作手册[M].北京:气象出版社,2005:59.
[7]中国气象局监测网络司.常规高空气象探测规范[M].北京:气象出版社,2003:3.
[8]奉超.浅谈L波段探空系统资料及在预报中的应用[J].气象研究与应用,2007(2):84-87.
[9]覃金华,徐海富,李成飞.L波段高空气象探测系统的应用及特殊情况处理[J].湖北气象,2006(3):38.
[10]彭惠英,林少冰,姚斯里.探空雷达干扰造成风速异常的现象和排除方法[J].广东气象,2008(4):53。
[11]王志春,宋丽莉,何秋生等.风速随高度变化的曲线拟合[J].广东气象,2007(1):13.
作者简介:
刘燕,女,本科,工程师,气象观测.
关键词:大气探测;探空仪故障;接收机;雷达
引言
L波段高空台站大多已配备GTC2型探空数据接收机,解决了高空台站使用L波段探测系统无配套备用接收机的历史,也使基层台站少了一份后顾之忧。GTC2型L波段探空数据接收机,采用定向天线接受探空信号,结合光学经纬仪测风,完成GFE1型L波段雷达的基本功能。GTC2型探空数据接收机作为高空台站的备份设备,能够接收探空仪所发出的探空信号,通过放大、变频、解调得到各种所需的气象资料。当L波段雷达发生大的故障,导致雷达无法接收探空信号时,启动接收机,因而台站可以利用GTC2型探空数据接收机,及时发现在高空探测中出现的一些突发问题,以便及时解决,避免影响高空探测的正常进行。本文对L波段接收机在台站使用中遇到的一些问题、现象进行分析和叛别,然后采用正确的方法进行必要的处理。
1 利用接收机判断数字探空仪或基测箱故障
GTS1型数字探空仪采用全电子传感器,完成0~30 km垂直高度的温、压、湿、风向和风速的综合探测。GTS1型数字探空仪属于一次性使用的高空气象探测仪器。探空仪出厂时必须经过严格的检验和测试,产品合格方能交付台站使用。但是在运输、存放、使用的过程中,会造成探空仪不合格或损坏。
地面检查时,应打开雷达,摇动雷达天线尽量对准探空仪,调整雷达接收机增益和频率,探空仪接在基测箱正常工作时,雷达会不断地向计算机发送其所接收到的温、压、湿脉冲,这时电码脉冲将会不断地从右向左移动,脉冲移动与否指示探空仪发送信号是否正常。(1)如无脉冲,打开GTC2型L波段探空数据接收机和接收机的“放球软件”,将接收机天线大致对准探空仪的位置,此时如收不到探空脉冲可初步判断为探空仪故障,更换探空仪再试。(2)如L波段雷达和GTC2 型探空数据接收机在更换多次探空仪后,还收不到探空脉冲,建议值班人员更换一下备用基测箱,更换后如脉冲正常,确认原基测箱有故障。基测箱的故障一般比较简单,大多是各连接线的接头断开,个别出现智能板故障或温度传感器损坏。(3)如收到探空脉冲,可判断为L波段雷达有故障。如果机务人员能在业务规范要求的时间内修好,则尽量用L波段雷达进行放球观测,以保证资料的完整性(用GTC2型L波段探空数据接收机进行高空探测时,信号比L波段雷达探测要差,一般信号很难收到球炸)。
2 放球过程中的突发故障和现象
1)在施放过程中出现测角正常,而探空信号差、飞点多,造成气压长时间的连续告警。这时可以打开GTC2型L波段探空数据接收机,根据雷达的方位、仰角,将接收机天线大致对准探空仪的位置,调整接收机的频率和增益,将接收机收到信号与雷达信号进行比较,如接收机信号差或与雷达接收信号差不多,说明雷达工作正常(正常情况下,在施放过程中雷达接收信号比GTC2型L波段探空数据接收机接收的信号要好);如雷达接收的信号比接收机的差,说明雷达的工作状态不正常,这种情况大多是雷达自检/译码板11-5出现了问题。
2)在施放中出现信号消失的情況时(GTS1型数字探空仪由仪器原因引起突失的情况很少,东胜高空站5年来突失的仪器不到10个),根据信号消失时雷达的方位、仰角,将GTC2型探空数据接收机天线大致对准探空仪的位置,调整接收机的频率和增益,如接收机收无信号说明雷达工作正常,可判别为仪器故障;如接收机有信号,说明雷达的工作状态不正常,这种情况大多是L波段雷达的高频组件、中频通道盒出现故障或电缆插头松动、接触不好,只要更换器件或把插头重新紧固,雷达就可以正常工作。
3)在施放过程中如出现雷达突发故障,这时探测记录按“高空规范”未达500 hPa时,必须重放球,值班人员最好用GTC2型探空数据接收机马上做基测进行重放球,以保证重放球的时效。
3 使用接收机探测时的注意事项
1)如果使用GTC2型探空数据接收机进行探测时,一定要密切注意温度、气压、湿度曲线的变化情况,由于GTC2型探空数据接收机的测角不精确,容易造成探测飞点,应及时判断、删除飞点,保证探测数据的客观准确。
2)由于GTC2型探空数据接收机没有测角和测距功能,综合探测时,需要和光学经纬仪配合使用。在业务应用软件中,经纬仪的观测数据需要人工输入,在值班员记录观测数据时,传统是采用放大10倍的数据记录,而在L波段雷达-电子探空仪探测系统中,是采用实际观测数据输入,如方位角为45.6°,在经纬仪观测时,值班员记录为456,但系统输入为45.60,所以在输入观测数据时,如果输入了456,系统就会自动加上小数位,输出数据就变成了456.00。因此,在经纬仪的观测数据输入时,要特别注意,一旦输入有误,就会造成测风结果错误。
4 结束语
GTC2型探空数据接收机作为L波段的备用接收机,台站要经常性做好其维护及检查,不只是站内人人会用,还要做到熟练掌握,以便在仪器或探测设备突发故障时,用接收机来确定雷达是否有故障。台站一般尽最大可能用雷达来进行探测,在雷达确实是无法探测时,启用GTC2型探空数据接收机。此外,台站还应及时增加值班人员,以保障高空探测业务的正常开展,避免高空探测资料缺测现象的发生。
参考文献:
[1]覃晓玲,黎洁波.韦丽英如何正确使用探空高度代替斜距的方法[J].气象研究与应用,2007(1):86.
[2]L波段高空气象探测系统维护、维修手册[M].北京:中国气象局网络司,2004:7.
[3]GTS1型数字式探空仪技术使用说明书[M].上海:上海长望科技有限公司,2003:11.
[4]覃晓玲,黎洁波.韦丽英如何正确使用探空高度代替斜距的方法[J].气象研究与应用,2007(1):86
[5]卢帮维,廖新发.探空记录出现信号点异常的原因及处理 [J].广东气象,2008(3):57。
[6]中国气象局监测网络司.L波段(1型)高空气象探测系统业务操作手册[M].北京:气象出版社,2005:59.
[7]中国气象局监测网络司.常规高空气象探测规范[M].北京:气象出版社,2003:3.
[8]奉超.浅谈L波段探空系统资料及在预报中的应用[J].气象研究与应用,2007(2):84-87.
[9]覃金华,徐海富,李成飞.L波段高空气象探测系统的应用及特殊情况处理[J].湖北气象,2006(3):38.
[10]彭惠英,林少冰,姚斯里.探空雷达干扰造成风速异常的现象和排除方法[J].广东气象,2008(4):53。
[11]王志春,宋丽莉,何秋生等.风速随高度变化的曲线拟合[J].广东气象,2007(1):13.
作者简介:
刘燕,女,本科,工程师,气象观测.