THALES RSM970S雷達(dá)AA2000及相關(guān)故障案例分析

彭文文

摘要：THALES RSM970S二次雷達(dá)是目前合肥正在使用的兩部本場雷達(dá)之一，其中天線控制機柜AA2000在雷達(dá)系統(tǒng)中起著非常重要的作用，被用來控制天線驅(qū)動裝置。AA2000由電源分配機柜AE2000提供電源，在天線塔上接有告警燈和告警喇叭以及一些安全控制傳感設(shè)備等，可以指示天線運行狀態(tài)，同時它也將自身一些狀態(tài)報告發(fā)送到RCMS（遠(yuǎn)程控制和監(jiān)視系統(tǒng)）。為此，將對合肥本場所使用的THALES雷達(dá)AA2000做一些簡單介紹和對相關(guān)部分故障案例進行簡要分析。

關(guān)鍵詞：AA2000；馬達(dá)；安全控制電路；告警分析；

1.AA2000的基本介紹

AA2000的主要功能就是為馬達(dá)提供電源，通過安全控制電路保證操作時個人和設(shè)備的安全，同時提供本地和遙控設(shè)備的控制并向其發(fā)送狀態(tài)報告。天線控制機柜AA2000所有的本地控制開關(guān)和指示燈位于其前面板，面板最上方有馬達(dá)開關(guān)CB2和CB3、24V和48V電源開關(guān)CB4，用來開關(guān)天線馬達(dá)和控制電路，在標(biāo)準(zhǔn)的配置中，天線驅(qū)動裝置是配有兩部馬達(dá)的，也有只配一個馬達(dá)的情況，合肥本場的THALES雷達(dá)是采用后者這種配置。中間面板則有馬達(dá)工作指示燈以及大盤油位告警、減速箱油位告警、過熱告警、剎車盤告警、過載告警、緊急停止、天線旋轉(zhuǎn)喇叭告警指示燈，用于本地操作的ON/OFF按鈕和指示燈和極化控制開關(guān)。下方是一個本地/遙控切換開關(guān)。在AA2000內(nèi)部有電源分配單元PSU，分別為2個24VPSU和1個48VPSU；一些安全控制電路所使用低壓繼電器，這些繼電器有用于電流檢測、電壓檢測還有用于時間延遲的等等；AA2000最底部還有3個接線端子區(qū)，分別用于主電源和馬達(dá)電源的分配接口、控制和安全電路接口以及RCMS接口。

電源分配機柜提供的三相電源進入AA2000機柜后，通過馬達(dá)開關(guān)CB2和CB3開關(guān)給馬達(dá)提供400V的三相電源，同時提供230V單相電給2個24VPSU和1個48VPSU，同時供電給馬達(dá)過載繼電器SM。電源單元PSU負(fù)責(zé)為安全控制電路提供48V（PS2）和24V（PSl和PS3）的直流信號，其中48V直流電是給極化控制電路供電的，由繼電器K28控制開關(guān)，實現(xiàn)線極化和圓極化的轉(zhuǎn)換，對于單二次雷達(dá)是不使用的。24V直流電為油位檢測器、過熱檢測器、剎車盤檢測器、天線旋轉(zhuǎn)開關(guān)、控制邏輯繼電器、聲光告警裝置以及傳輸報告等供電。48V電源單元電壓由繼電器K81檢測并報告，24V電源單元電壓由繼電器K80和K82檢測并報告。

AA2000通過一個星行/三角形啟動程序來控制天線旋轉(zhuǎn)。如下圖所示，當(dāng)繼電器KI（馬達(dá)2則為K2）閉合后，給繼電器K31（K34）供電，繼電器K31（K34）閉合工作，經(jīng)過繼電器K42（K44）延遲后繼電器K33（K36）工作，經(jīng)過繼電器K41（K43）延遲后繼電器K71（K74）工作，當(dāng)繼電器K71（K74）沒有被供電時，繼電器K33（K36）閉合，馬達(dá)處于星形連接狀態(tài)；當(dāng)繼電器K71（K74）工作后，馬達(dá)由星形連接轉(zhuǎn)變?yōu)槿切芜B接，繼電器K33（K36）斷開，繼電器K32（K35）工作。這樣設(shè)計的好處是可以使得馬達(dá)電源不會瞬間過大而燒壞電機。這其中繼電器K42（K44）是用于當(dāng)天線完全停轉(zhuǎn)時重啟天線旋轉(zhuǎn)的延遲，繼電器K31會影響天線輻射信號燈電路，繼電器K32（K35）控制馬達(dá)1（2）的指示燈和報告。

2.AA2000安全控制鏈路介紹

2.1天線轉(zhuǎn)動聲音告警

天線開始啟動時，會發(fā)出一個聲音告警，由電流門限繼電器K29監(jiān)視通過告警喇叭的電流。當(dāng)電流足夠高時，經(jīng)過30S延遲后繼電器K29連接點25、28將會閉合，然后繼電器K26工作，閉合其連接點21、24使繼電器K1、K2工作，使馬達(dá)控制工作，天線旋轉(zhuǎn)。當(dāng)電流不足夠時，繼電器K29保持打開狀態(tài)，經(jīng)過繼電器K51延遲后繼電器K25工作，使得天線旋轉(zhuǎn)喇叭告警指示燈DSl8點亮同時發(fā)送一個報告給RCMS，天線馬達(dá)不會通電。

2.2天線輻射光告警

當(dāng)雷達(dá)發(fā)射機開始發(fā)射信號，接線端子TB3上的46、47接口閉合，繼電器K66通電工作使得天線塔中的告警閃光燈工作，告警閃光燈在雷達(dá)輻射期間會保持閃爍，無論天線是否旋轉(zhuǎn)。

2.3緊急停止

當(dāng)按下了緊急停止開關(guān)、打開了天線安全鏈開關(guān)、馬達(dá)剎車盤未取下或者天線旋轉(zhuǎn)告警喇叭未啟動，會使得繼電器K8停止工作進而使天線停止旋轉(zhuǎn)。同時AA2000面板上緊急停止告警等點亮。

2.4剎車盤告警

當(dāng)剎車盤未取下時，繼電器K6斷電，安全鏈路被打開避免天線旋轉(zhuǎn)，同時一個錯誤報告會發(fā)送至RCMS，點亮AA2000面板上DSll剎車盤告警指示燈。

2.5油位告警

大盤和減速箱都裝有油位傳感器，當(dāng)油位過低時，油位監(jiān)測器會觸發(fā)告警電路工作產(chǎn)生告警信息。其中大盤油位過低時，繼電器K27斷開，繼電器K55開始延時，持續(xù)30分鐘開，繼電器K27控制產(chǎn)生一個報告給RCMS且大盤油位告警指示燈DS5亮，這段時間雷達(dá)可以正常工作且對大盤加油到告警門限以上后告警會消除，如果期間沒有對大盤進行加油，30分鐘后繼電器K55斷開，使得繼電器K9斷開，打開安全鏈路使得天線停止轉(zhuǎn)動。減速箱油位過低時，繼電器K58（K59）開始延時，2分鐘后斷開，使得繼電器K13（K14）斷開產(chǎn)生告警信號、發(fā)送報告給RCMS并點亮減速箱油位告警指示燈DS6（DS7），繼電器K63開始延時，持續(xù)24小時，期間雷達(dá)正常工作且對減速箱加油到告警門限以上后，告警消除。如果不對減速箱進行加油，則24小時后，繼電器K63斷開，天線停止轉(zhuǎn)動。當(dāng)檢測到油位告警時，繼電器K9或K63會打開安全鏈路，從而斷開繼電器K64和K65導(dǎo)致天線停止轉(zhuǎn)動。

2.6過熱告警

當(dāng)馬達(dá)過熱時，繼電器K15（K11）被斷電，繼電器K56（K57）工作，延遲1 s后繼電器K12和K16通電工作，繼電器K12（K16）會產(chǎn)生一個錯誤報告發(fā)送給RCMS并且點亮過熱告警指示燈DS8（DS9），之后繼電器KI（K2）斷開造成天線馬達(dá)停轉(zhuǎn)。

3.部分故障案例分析

合肥THALES二次雷達(dá)自運行以來，出現(xiàn)過一些由AA2000內(nèi)繼電器故障造成告警的案例，下面做一下簡要分析。

（1）LTM顯示天線部分“REDUCTOR OIL LEVEL”告警，觀察AA2000機柜面板“RED OIL LEVEL”告警燈亮，天線無法開啟，無雷達(dá)信號。出現(xiàn)告警后，我們對變速箱油位進行檢查，正常，加油后，故障依然存在；根據(jù)油位告警電路圖發(fā)現(xiàn)可能由繼電器K14引起，更換后，故障并未消除，但可開啟雷達(dá)天線；檢查天線部分到AA2000整個油位告警鏈路，未發(fā)現(xiàn)異常，認(rèn)為是油位傳感器故障；更換油位傳感器后，故障依然存在；重新測量AA2000告警產(chǎn)生電路，發(fā)現(xiàn)K14的前級K59繼電器故障，更換后，故障清除，設(shè)備恢復(fù)正常。此次故障告警，無法判定故障點的時候，需要認(rèn)真分析減速箱油位告警電路，對相關(guān)部分進行檢測更換，以明確故障位置。

（2）值班員在日常巡視時發(fā)現(xiàn)AA2000機柜內(nèi)有異響，檢查后發(fā)現(xiàn)為K35繼電器處發(fā)出，設(shè)備運行正常。后來停機對繼電器K35進行更換，更換后設(shè)備運行正常無異響。在馬達(dá)星形/三角形啟動中，繼電器K35負(fù)責(zé)控制馬達(dá)2交流電供給（相位L2，L3）。如果出現(xiàn)問題，會導(dǎo)致天線停轉(zhuǎn)并告警，本次發(fā)現(xiàn)的繼電器K35異響應(yīng)是該繼電器性能下降導(dǎo)致吸合力不夠造成的，應(yīng)及時更換防止其徹底損壞造成更大影響。

（3）在一次半年維護的開機過程中，發(fā)現(xiàn)LTM上有24V電源告警，打開AA2000機柜，發(fā)現(xiàn)其中的K82繼電器有滴答聲，觀察K82繼電器工作指示燈閃爍（iE常狀態(tài)是保持常亮），觀察24V電源分配單元指示燈正常，隨即更換了K82繼電器，告警消失，設(shè)備開機運行正常。由之前的介紹我們知道繼電器K82是負(fù)責(zé)檢測24V電源單元PS3的電壓，由于繼電器本身損壞，導(dǎo)致其無法正常工作，24V電壓檢測不通過造成告警而無法開啟天線安全和控制電路，天線無法正常開啟。此類情況可以直接發(fā)現(xiàn)故障部件，故而直接進行更換。需要注意的是，更換繼電器之前，需要調(diào)節(jié)繼電器參數(shù)與原繼電器相同。

4.總結(jié)

由于AA2000是直接控制天線旋轉(zhuǎn)的重要單位，一旦出現(xiàn)問題，造成的后果是十分嚴(yán)重的。所以作為我們雷達(dá)維護人員，除了要深入了解設(shè)備外，還要對相關(guān)各類故障及處理方法及時的分析總結(jié)，在平日的維護中能做到及時的發(fā)覺安全隱患。如果遇到問題，無法及時判斷故障點的，應(yīng)該要依據(jù)所掌握的知識，根據(jù)電路圖依次分析排查，這樣才能有效率的解決問題，更好的保障雷達(dá)設(shè)備的安全正常運行。