[实用新型]一种具有监控及告警系统的多普勒天气雷达

说明书

本实用新型涉及一种具有监控及告警系统的多普勒天气雷达，包括主用户处理系统、监控及告警系统，所述监控及告警系统包括数据采集层、网络传输层、数据中心服务器、监控和告警信息推送平台和移动终端设备，所述的数据中心服务器通过网络传输层的局域网连接主用户处理系统，通过局域网所述的数据中心服务器和主用户处理系统连接，数据中心服务器通过局域网与监控和告警信息推送平台连接，移动终端设备通过无线网络或者移动网络与监控和告警信息推送平台连接。本实用新型的多普勒天气雷达实现了运行监控工作移动化，雷达运行异常信息、故障信息和技术保障行为信息的定向分级自动推送，实现了各级技术保障行为信息的定向分级推送。

技术领域

本实用新型涉及天气雷达领域，尤其涉及一种具有监控及告警系统的多普勒天气雷达。

背景技术

中国气象天气雷达经历了711X型(X波段、模拟信号)阶段、713与714型(C波段、S波段数字化)阶段后，进入了新一代天气雷达(数字化、多普勒)第三阶段。目前，全国已有200余部多普勒天气雷达投入业务应用。多普勒天气雷达主要应用主动遥感大气要素技术，即利用传感器主动向被探测目标发射微波，然后接受并记录从目标物反射、散射回的微波，通过对这些“回波”进行处理以获得气象信息。多普勒天气雷达具有灵敏度高、分辨率高、具有风场探测和三维数据自动采集能力，在我国短临灾害性天气预报中发挥了重要作用。

多普勒天气雷达是一个探测、处理、分配并显示雷达天气数据的独立应用系统。雷达获取距离、方位和反射率数据的同时，利用多普勒原理获得目标的速度数据。通过计算机控制雷达工作，产生最佳雷达探测范围并使雷达回波最佳化，然后利用气象算法对获得的基本数据进行处理，生成雷达状态文件、雷达报警文件、雷达基数据和雷达产品。通过一定的图形算法对这些产品作进一步处理后即可生成可显示的气象数据。

多普勒天气雷达主要由天线/天线罩、发射机、接收机、信号处理机、雷达监控终端5大部分组成。按照功能划分可以分为下列五个系统：雷达数据采集(RDA)系统、通信(WNC)系统、雷达产品生成(RPG)系统、主用户处理(PUP)系统和附属安装设备(RPIE)系统。

雷达数据采集系统(Radar Data Acquisition,RDA)由天线、天线罩、天线座、发射机、接收机、信号处理器和雷达监控计算机(RAD计算机)等组成；它产生并发射射频信号，然后获取并处理反射的射频信号，得到雷达基数据。RDA计算机执行信号处理、地面杂波抑制、数据获取、伺服控制、状态监控、故障检测、本地控制和性能数据显示、自动标定以及与雷达工作相关的存档功能。

雷达发射机是一个高功率微波脉冲放大器，采用全相参放大链，它接收外部RF激励、同步和控制信号。输入是一个由接收机产生的频率在5.34GHZ±20MHZ的低功率RF驱动信号；输出高功率RF脉冲，宽度为0.83s和2.50s；脉冲重复频率(PRF)为318～1304Hz，峰值功率≥250KW，发射机13由信号处理机来的定时信号控制以确定其脉宽和重复频率，它还将模式和故障状态数据经过数据采集接口发送给RDA计算机。馈线系统将高功率射频信号经旋转关节发送至天线，也可根据控制命令将高功率射频信号发送至假负载进行系统测试和维护。馈线系统还提供用于测量的前向/反向功率监视点。RDA计算机还与波导充气单元相连。

天线使用特别设计的馈电喇叭以发出线性水平极化的射频能量，并将其投射到抛物面反射器。反射器将入射的能量聚焦成接近1度(0.99度)的笔形波束后向大气空间发射。线性水平极化的射频电磁波碰到反射体便返回，经天线聚焦回到馈电喇叭，由其接收这种极化电磁波，其它极化形式的电磁波都将被衰减或完全被抑制。这种技术在提高雷达对气象目标灵敏度的同时，降低了对飞机、飞鸟之类空中目标物的灵敏度。射频回波经馈源喇叭到环行器/收发器，由其将射频回波送至接收机前端。