风廓线雷达建设指南(试行稿).doc

附件1：风廓线雷达建站指南（试行）中国气象局监测网络司中国气象局气象探测中心2007年1月目录1 适用范围42 主要依据43 建设内容44 选址要求54.1 场地要求54.2 无线电环境要求54.3 安全环境64.4 架设场地的要求65 基础建设要求75.1 天线阵面场地75.2 设备机房的建设85.3 配电的建设95.4 通讯要求105.5 风廓线雷达站防雷要求10风廓线雷达建站指南1 适用范围本指南规定固定式风廓线雷达系统及其配套设施建设的基本要求。包括风廓线雷达系统的选址、建设内容及基建要求。本指南适用边界层、对流层风廓线雷达系统的建设。2 主要依据（1）风廓线仪功能规格需求书（2）GJBZ20048-96对空情报雷达电磁环境防护要求的测试方法3 建设内容（1）风廓线雷达系统，由天馈子系统、发射机、接收机及屏蔽网、信号处理器、数据处理终端等组成。（2）通信辅助设备。实现风廓线雷达的观测数据从风廓线雷达系统实时传送到当地气象数据中心。（3）UPS不间断电源设备。实时在线确保给风廓线雷达系统供电，使风廓线雷达不间断运行，同时避免电压波动、电流频率变化和突然断电造成对风廓线雷达设备的冲击和损害。（4）发电机（可选）。在市电发生故障时，确保风廓线雷达系统供电正常。（5）防雷设施。（6）安全保护系统。对无人值守的风廓线雷达系统进行监视，确保设备安全。（7）维修维护工程车（可选）。保证风廓线雷达站能得到及时的维护维修。（8）声发射器（可选）。与风廓线雷达联合使用，构成无线电声探测系统（RASS），探测大气温度廓线。（9）场室建设。主要建设风廓线雷达天馈系统及屏蔽网安装平台、通信电缆槽及风廓线雷达室内设备工作间等。4 选址要求4.1 场地要求场地距离铁路、公路应大于500m，距离大型水体应大于1km。周围建筑物、树木等对风廓线雷达的阵面遮蔽角一般应小于40，（以天线反射面中心为基准点，反射面为基准平面）。若安装有RASS，须尽量远离居民区。4.2 无线电环境要求（1）风廓线雷达安装工作区周围的大功率电磁波辐射设备、供电设备、机械设备、照明设备、空调设备、避雷设备，在正常使用条件下工作时，其电磁环境不能影响风廓线雷达的正常工作。（2）距离无线电发射塔应大于1km。一般发射塔的天线多为全向天线，在某些工作方式下其发射带宽很宽，当其发射频谱落入风廓线雷达工作带宽之中时，有可能对风廓线雷达造成严重干扰，甚至导致雷达无法正常工作。（3）距离其它微波发射源应大于1km，在f010MHz（f0为风廓线雷达工作频率）的频率范围内，要求电磁环境场E10dBvm（镜像频率相同）。无线电环境测试方法见附件一。4.3 安全环境（1）风廓线雷达工作的机房、天线阵、电缆通道等采用防雷和防静电措施后，不应对风廓线雷达产生不良影响。（2）风廓线雷达周围不得存放易燃、易爆和有害气体。（3）风廓线雷达接地电阻应小于4。（4）风廓线雷达环境应有防火防盗和防破坏措施。4.4 架设场地的要求（1）保证风廓线雷达运输车辆的进入、转弯、调头和停放，应满足10吨卡车作业的需要。（2）保证吊装设备的活动及存放。（3）保证风廓线雷达设备的存放、转移。（4）保证风廓线雷达附属设备的存放、转移。（5）架设场地的地面应平坦坚实，便于各种设备的移动。（6）架设场地至风廓线雷达吊装起吊点必须有宽5m以上的通道以便铲、吊设备进出。（7）架设场地应具有良好排水能力。（8）架设场地应具有较好的照明设备，以便夜间工作。（9）机房库房内放置包装器材及附件等。5 基础建设要求5.1 天线阵面场地（1）天线阵面场地建设要求天线阵面场地为水泥地，面积由风廓线雷达天线面积的大小决定，承重要求由天线总质量确定。场地应平整、易排水、便于天线的安装和维护。（2）场地的布局 天线阵面场地由天线阵、屏蔽网、设备机房组成（见图一）。在屏蔽网的外侧建设备机房（如有RASS系统可在天线阵面四边上对称安装RASS天线）。为减少占地面积，边界层风廓线雷达的天线阵和屏蔽网也可安装在设备机房顶部。（3）场地的照明场地的四周边安装照明灯，以便夜间维修工作。（4）屏蔽网安装屏蔽网是保证人员和设备的安全，降低地物杂波和其他干扰源的影响。屏蔽网作为风廓线雷达的附属设施由生产厂家按技术指标负责提供。图一 风廓线雷达系统场地布局示意图5.2 设备机房的建设（1）设备机房的一般要求 设备机房用来存放室内机柜和前端的数据收集和处理设备，面积不小于20m2，边界层风廓线雷达机房与屏蔽网距离小于5m，对流层风廓线雷达机房与屏蔽网距离小于10m，设备机房至阵地的线缆通过走线支架安装固定，有金属屏蔽管道。设备机房采用防静电活动地板，地板下面铺设电缆，地板面距水泥地坪100mm。（2）设备机房温度要求为保证风廓线雷达设备的正常工作和操作使用人员的良好工作环境，提供空调（冷暖）一台，保证设备机房温度在5-30C。5.3 配电的建设（1）风廓线雷达所需的电量对流层风廓线雷达整机所需的电量为10kw（不含空调）。边界层风廓线雷达整机所需的电量为3kw（不含空调）。（2）设备配电箱风廓线雷达设专用配电箱，放置于设备机房内，为整个雷达系统供电。对流层风廓线雷达配电箱输入的总功率为10kw，边界层风廓线雷达配电箱输入的总功率为3kw。 设备机房的四周墙壁应设有若干个三相及单相电源插座。 设备机房的电源进线应为3相5线制。 电源稳定度要求： 电压: 380V10%； 220V10% 频率: 50Hz5 上述电源送至机房的配电箱内，配电箱开关有过载保护装置。 照明和空调供电由基建另行考虑，在设备用电基础上增加容量。 供电稳定度超过10，应加装交流稳压器，保护设备免受损坏。停电时，由UPS或备份电源供电，UPS功率应与风廓线雷达功耗相匹配，UPS供电时间应不小于30分钟。5.4 通讯要求为了满足风廓线雷达基数据、数据产品、图形产品等实时传输要求和实现风廓线雷达远程视频监控、故障诊断功能，根据传输的信息量估算，在风廓线雷达站点和气象台站之间必须建立至少2Mbps的传输线路。5.5 风廓线雷达站防雷要求按风廓线雷达站防雷技术规范建设。附件一：电磁环境测试方法1 一般要求（1）测试设备 电磁干扰测量仪 应符合国家标准GB6113技术要求。 频谱分析仪应符合以下要求： 灵敏度：优于-140dBm（分辨带宽10Hz时）；扫描时间：0.110s，可调；分辨带宽：10Hz300KHz，可调。 测试天线按照测试频率范围可选择偶极子天线、宽频带天线、雷达天线及其它形式的高增益天线。所选择天线应满足下列要求：具有水平极化方式；天线、馈线及测试设备之间匹配良好；给出天线校准系数或天线增益、馈线等插 入损耗；天线高度可在14m范围内调整，并能360转动。 其它仪表和装置测试时需要的其它仪表和装置包括：与测试仪表相匹配的自动记录设备；高频可变衰减器；低通滤波器；三通网络；射频转换开关。（2）测试场地测试干扰特性时，应在天线架设地点以及周围约1km范围内选择若干点（大于5个）进行测试。（3）测试频率干扰特性测试的优选频点是风廓线雷达的工作频点f010MHz。（4）观测记录时间和取值 采用人工读数时：l 对连续稳定的干扰，观测1min左右，取其稳定的最大值；l 对连续的随机脉冲干扰，观测10min，每隔0.5min读一个最大值，取其统计平均值；l 对间断性的随机脉冲干扰，每来一次干扰读一次最大值，应观测8次以上，取统计平均值。 采用自动记录设备记录时：l 对连续稳定的干扰，观测1min左右，取记录仪指示稳定的最大值；l 对连续的随机脉冲干扰，每次记录0.51min，每隔510min记录一次，测试记录应在8次以上，每次取记录仪指示时间概率10%的电平值，再取其统计平均值；l 对间断性的随机脉冲干扰，应记录每次干扰出现到消失的全过程。以最大值为基准，取比最大值低20dB处左右两点的时间为取样时间。观测5次以上，取统计平均值。（5）测试单位和测试时间由风廓线雷达生产厂家或当地具有资质的无线电管理部门连续测量24小时。（6）注意事项具体注意事项应包括：l 测试设备之间的连接应保持良好的匹配；l 测试应在关闭雷达发射机后进行；l 测试仪表均应经过校准。2 雷达电磁环境干扰场强的测试（1）仪表测试 粗测测试步骤：l 按测试频率范围选择仪表和天线，将测试天线按雷达天线极化方式架设在选定的测试位置，天线架设高度3m，或能够接收到较强干扰的高度，测试仪表和天线相连，做好测试准备工作；l 以测试天线所在位置为中心，按测试天线水平波瓣宽度，将周围划分成若干个测试方位区；l 按一固定方向转动测试天线，每改变一个方位区，进行一次扫频（宽于雷达工作频率范围）测试，记录各方位区测试的区强、频率和干扰类型；l 对粗测的结果进行综合分析，初步确定天线周围存在的各种干扰源。 定向测试测试步骤：l 将测试天线粗略对准被测干扰源，缓慢转动天线，使仪表指示最大，此时，测试天线所指的方位，即为干扰源所在方位；l 微调测试仪表的频率，使仪表指示最大。此时，启动记录仪记录或人工读数，仪表指示的频率和场强值即为被测干扰的频率和场强值；l 测试天线处干扰的空间场强为：式中：E：空间干扰场强，v：测试仪表读数的统计平均值，K：测试天线的校准系数；l 将测试结果记录下来，并作周围干扰源的平面分布图。 用雷达测试当干扰场强低于测试仪表最低可测场强时，用此法测试。风廓线雷达的发射系统不工作，仅天线及接收通道工作，在数据处理输出界面观察干扰情况。注意：采用风廓线雷达测量电磁干扰时，波束指向应避开太阳直射和有人为干扰源的方向。3 雷达对各种随机脉冲噪声干扰响应和最大容许干扰电压的测试（1）将风廓线雷达受干扰的情况分为若干各干扰等级，每级赋予一定的评估分值Q，如下表所示：雷达受干扰等级评估分值Q感觉不到干扰0有轻微干扰1有干扰，对观测无影响2有干扰，对观测影响不大3干扰较严重，对观测影响较大4干扰严重，观测困难5完全不能工作6（2）按4.2.2条的测试方法，由风廓线雷达数据处理输出端观察，得到风廓线雷达环境干扰等级的评估分值。（3）主观评价小组的组成和干扰等级划分主观评价小组由具有不同操作水平的操作员57人组成。评价小组成员同时在终端显示器上进行独立的观测，对雷达受干扰的等级，做出自己的判断，给出评估分值。对全组成员的评估结果进行统计运算，取其平均值。计算公式如下：式中：每次评估的均值；n：评估次数；：评估单个结果。附件2：风廓线雷达站选址报告书拟建风廓线雷达站名称填写人员姓名上报日