设备运行报告1.docx

龙岩CINRAD/SA系统设备运行报告.、八、-刖言在中国气象局、福建省人民政府、福建省气象局、龙岩市人民政府的关心支持下，龙岩市气象局于1999年5月完成了龙岩雷达站建设的各项审批工作2001年3月26日龙岩新一代天气雷达(CINRAD/SA)开始安装调试，2001年7月12日~16日现场安装验收后交付龙岩气象局试运行，至今已有两年多雷达总的运行良好，业务应用中在“三性”天气的监测和短时预报中发挥了重要的作用1. 一、龙岩CINRAD/SA雷达设备概况新一代天气雷达(CINRAD/SA)简介新一代天气雷达(CINRAD/SA是北京敏视达公司和美国洛克希特马丁公司合作生产的全相干多普勒天气雷达雷达的工作频率是2.7—2.9GHz，发射功率》650KW，平均功率为300〜1800W,天线的波束宽度小于1°反射率的最大探测距离为460公里，多普勒速度探测的最大距离为230公里最大不模糊速度大于27M/S它引进了美国布网雷达WSR-88D的先进技术和功能齐全的气象算法，生成的产品极为丰CINRAD/SA主要由三大子系统组成,子系统RPG产品显示子系统PUF它们分别是数据采集子系统RDA产品生成RDASC计算机)、天A级存档。

RDA:包括发射机、接收机、信号处理器、雷达监控系统(线伺服系统主要完成电磁波的发射、接收及控制并且形成PUP主要负责接收时提交产品请求RPG:通过宽带和RDASCS行通讯，生成基本产品和派生产品并且通过窄带将产品送到PUP上显示并且具有远程控制RDA系统的能力同时生成B级文档RPG生成的产品，在显示终端上加以显示、控制并能实备份RPG同RPG在红尖山雷达站备份用，省技术装备中心配备备份RDA同PUP,在红尖山雷达站备份用，省技术装备中心配备2. 龙岩CINRAD/SA的设备组成天线及伺服系统、RDA系统、备份RPG和备份PUP位于红尖山上雷达机房RPG和PUP位于龙岩市防灾大楼12楼的业务平面RDA和RPG的通讯，通过联通公司的微波通讯和相应的转换接口相联RPG和PUP都在防灾大楼12楼，它们间通过局域网相连，在龙岩气象防灾大楼的局域网内，IP地址网段分开系统结构图见图1龙岩多普勒天代雷达系统结构Th史SystemStmcnuieOfUteLoii^^nDopi)leiWentl^iRndmfl審钮＜PG*PUP碼波空带忙翳l-JticromvcsEroaLd.af1Eu.iTiauhnis吕址血RPG&PUPsystan图1龙岩雷达站系统结构图■yI■TransmitterJ3. 龙岩CINRAD/SA的设备运行环境1）雷达站环境龙岩气象雷达站位于龙岩市东南面的曹溪红尖山上，离龙岩市气象局的直线距离约16公里，地理位置为东经117°11'09〃、北纬25°03'53〃，海拔高度1486.9米，雷达架设后天线喇叭口的海拔高度为1504.9米，四周遮挡仰角除有两处略大于0度外其余均小于0度，净空条件十分理想。

与我省建阳新一代天气雷达站直线距离225公里，与厦门和长乐天气雷达站距离分别是108公里和220公里这样的地理布局有利雷达资料的管理和应用，有利我省天气雷达的组网拼图红尖山年平均气温12.0〜13.0C,极端最低气温为-15.0〜-16.0C；历年平均雨日180天，最多可达230〜250天；冬季盛行东北风，夏季吹西南风，8级以上大风日数年平均180天，最长可持续20天，最大风速达40米/秒，是850hpa低空急流区；历年平均雷暴日数为85天，最多年份115天；12月至次年4月可出现积雪，最大积雪深度为17厘米，最大冰冻深度为5〜6厘米2）电磁环境CINRAD/SA系统的电磁环境，1998年6月25日，福建省微波通信局在龙岩红尖山现场进行2400MHZH3000MHZ频段内24小时测试无发现该频段内有其它干扰信号频谱，说明在近距离处无其它无线设备使用此频段，也即雷达四周其它信号对雷达工作频段无影响同时我站雷达系统在发射机的后端使用频谱滤波器对谐波进行滤波处理，因此，雷达在运行中也不存在对周围其它信号的干扰3）雷达运行环境CINRAD/SA系统对环境湿度的要求，工作时室内相对湿度要求为20〜80%,而室内湿度在95〜100%即不工作。

红尖山顶几乎常年云雾缭绕，一年250天以上相对湿度在90〜100%之间因此，要保障系统的正常运行，控制湿度是关键除机房设计装修要考虑防潮、防湿外，经科学计算、市场调查，购置4台水箱容积为9.3升、每小时空气循环为240立方米，5台水箱容积为6升、每小时空气循环为110立方米的空气除湿机在面积为450平方米的雷达楼内，每天吸出133.6〜200.4升的水，确保机房内湿度控制在50〜60%保障系统的正常运转CINRAD/SA系统对环境温度的要求：工作时，室内温度在10〜35C之间，红尖山室内环境温度可以满足系统运行要求，但当室内温度在17〜18C时，连续开机5〜6小时后，由于机器散热，机房温度可上升25〜26°C，且随开机时间的延长，室内温度有继续上升的趋势，当室内温度超过26C时，机器即报警，复位后，也会继续发生因此，要保障系统正常运行，也必须利用空调来控制环境温度据CINRAD/SA运行时，环境温度保持17C,故障率最低的经验，我们选配安装了日本“大金”五匹、三匹工业冷暖空调各一台，后来在2003年5月又安装配备了一台海尔柜式空调在发射机旁边，系统开机时确保机房内环境温度在17〜20C之间，至今系统运行正常。

4）雷达站消防为了保障系统的安全运行，龙岩雷达站建设严格考虑了消防措施一是从源头上杜绝消防隐患，建筑设计全部采用钢筋混凝土，装修时，不用木质或易燃材料；二是雷达通讯机房作为消防重点万一发生火灾，又要保护设备的完好，不能用喷淋，也不能用泡沫灭火剂，而只能用气体灭火因此，在74平方米的雷达通讯机房内安装独立悬挂1211灭火器15只，每只瓶充装灭火剂量8kg，共计120kg，使保护区296立方米容积范围内安全无恙三是建消防水池作为雷达阵地的消防用水建筑20立方米的水池，水源距山顶520米的山坳，垂直高差225米，山坳建20平方米的水泵房，用22KVA电机、10级加压水泵水抽到山顶，既是生活用水，又是消防水源四是备用油机房灭火采用泡沫灭火器选用灭火器2个，万一出现火警，可立即扑灭5）雷达站电视监控龙岩雷达站安装了摄像头监控系统，共装有4个摄像头，机房里两个（机柜前一个、机柜后面一个），二楼楼梯口一个，二楼外面一个（这个摄像头可以360度旋转控制，可变焦放大缩小，主要监控雷达楼外）山上有一台主控计算机，通过微波宽带通讯，龙岩防灾大楼计算机可接收图像和遥控摄像头监控系统运行良好，软件有点问题，有时会自动退出或死机。

6）雷达站防雷除常规防雷措施外，小尺寸的空间屏蔽网格（10cm*10cm小于行业标准20cm*20cn）、全线路的屏蔽处理、优化均压的地网和电源系统的3〜4级保护，以及材料的防腐措施，有效地解决了高山雷达雷电防护中存在的各种主要因难，为雷达的正常工作提供有利保障龙岩高山CINRAD/SA从2001年7月中旬测试验收以来，投入业务试运行近半年，经历了多次雷电袭击的考验在7月6-13日雷达测试期间出现了两次强雷暴天气过程，其中7月12日强雷暴经过雷达站天顶，为历史上罕见，在场的全国气象专家从未见过这种强雷暴天气，连一百多斤的油机房铁门被抛出2米多远但供电系统、微波宽带网通讯系统等设备安然无恙7）改善市电供电质量新一代多普勒天气雷达系统（CINRAD/SA）,对电源的要求是：三相电压380V+10%频率50HZ+5%5.1 在雷达调试期间，配电机柜的“电源监控器”出现多次报警或自动跳闸现象经用TGK2440示波仪、HPV-3001现场校验仪和PS-3电能质量分析系统等仪表在10KV配电网内不同时间和地点进行24小时连续测试（特征波形见电压波形图5.1及电能质量统计表），发现全日段内，尤其是晚上10点至凌晨8点，山上市电电压偏差大，电网内3、5次谐波和28、32、34、36等高次谐波含量高，谐波畸变率大大超出国家标准。

出现相位跳变，使10KV变0.38KV变压器磁致伸缩产生噪声，甚至出现线路谐振，变压器发出刺耳的啸叫声，多次烧毁配电柜接触器和其它用电器产生市电内在质量问题的原因，一是红尖山线路1999年架设，是由35KM外的漳平市送往海拔760米的永福镇，经电力电网变配为10KV后，经过永福镇石洪村、吕坊村、后盂村、龙车村专线送到红尖山再变为0.38KV，线路总长16.6KM,选择导线型号LGJ-50口市配电变压器型号S9-100KVA属大电网供电建站期间，因为主要是施工用电，对山上一些电器、灯泡易烧毁，以为是潮湿原因而没有引起注意，另外，敏视达公司对电源也只提出三相电压和频率指标要求，而对三相电压不平衡度及电网的谐波含量等电能质量没有提出指标所以，未能发现供电质量的内在问题二是供电部门没有意识到电网线路的谐波含有率会这样大经连续几天的测试、分析，发现同在10KV电网内，工矿企业和民用电出现不同时段的用电高峰，下半夜电压偏高配电电网内有非标小冶炼厂的3台400KW电炉超负荷运行，设备没有有效的消除谐波措施，成为注入公用电网的主要谐波源当地水资源丰富，虽与大网并网，但在丰水期小水电的发电量供大于求，有关部门为了追求效益，对国家已明文规定取缔的非线性、高能耗、低效率的小熔炉视而不见，因电弧炉电弧的负阻特性（电弧电阻随电流增大而急剧减少、和熔化期三相电极反复不规则地短路和断弧，故而产生谐波电流并注入公用电网。

该谐波主要集中在28、32、34、36次等，谐波含有率实测最大值曾超过25%雷达系统出现电源报警或跳闸为确保雷达系统正常运行，必须改善市电，要求市电三相电压为380V波动不大于+10%频率50Hz+0.5Hz外，还要做三相电压不平衡度w4%在雷达系统运行时，谐波含有率符合国家标准（奇次谐波W4.0%,偶次谐波W2%针对红尖山雷达站供电情况，采取以下解决办法：⑴、更换红尖山10KV变0.38KV变压器，选用D,yn11接线的三相配电变压器，为三次谐波电流提供环流通路⑵、改变10KV电网供电线路，由另一容量大的35KV变10KV配电网输电线路直通雷达站（仍然是35KV配电网线路）⑶、在雷达站供电系统内，更换中性线其截面积为原设计截面积的200%⑷、配备电力稳压电源SBV—50KV该稳压器具有全自动稳压功能，当市电欠、过压或缺相时发出报警或自动切断电源⑸、该高压输电线路穿越海拔1000-1500M的博平岭山区后到达1486.9M的红尖山山顶，该输电线路区间正处在850Hpa低空急流层，属强雷区，输电线路因雷击造成线路跳闸仅7月份就多达12次雷达站供电系统中采取了多级防雷措施，在入户前的高、低压线路中用氧化锌避雷器，建独立低压配电房，在该房内总配电柜（ATS转接柜）至雷达机房配电柜之间配置不同通流量级的三级进口德国PHENIX电源避雷器。

第一级安装在独立配电房总配电柜前，采用大容量放电型避雷器，其参数为通流量40KA波形10/350卩s，配电房至雷达站30M的地下电缆穿接地金属管敷设，在雷达站配电柜前用第二级避雷器，雷达机房配电柜再装配第三级避雷器二、三级均为钳压型通流量40KA8/20卩s避雷器这样就能有效地泄放雷电流，滤除随输电线路窜进来的雷电高压，保护了雷达设备和其它电器⑹、为进一步改善电能质量，针对电网谐波主要集中在28、32、34、36等高次谐波现象，应在雷达站配电柜前并联高通滤波器，滤除高次谐波，见雷达站供电系统框图（图）o本咼通滤波电路选择谐振频率为30次。