Developing advanced maintenance strategies to increase the reliability and availability of weather radars

Abstract

Weather radar systems play a key role in meteorological monitoring. Weather radars are one of the most cost-effective measuring devices when it comes to measuring rainfall intensity and movement of rainfall over large areas very quickly. Their complex technology requires integrated approaches to improve reliability, availability and cost-effectiveness. This thesis examines these challenges using analytical analysis and risk assessment. The study utilizes one and a half years of maintenance logs, fault reports and component status data from dual-polarisation C-Band Doppler radars.

The thesis was conducted for the Finnish Meteorological Institute and uses theoretical and practical approaches to assess the ageing of the system and the effects of environmental stresses on the radar's performance.

Based on these insights, the thesis aims to improve cost-effectiveness, usability and spare parts inventory management. The goal is to minimise unplanned downtime and ensure high availability of the radar network, which strengthens the production of sustainable and reliable weather observations.

Säätutkajärjestelmillä on keskeinen rooli meteorologisessa seurannassa. Säätutkat ovat yksi kustannustehokkaimmista mittauslaitteista, kun on kyse sateen intensiteetin ja sateen liikkeen mittaamisesta laajoilla alueilla erittäin nopeasti. Niiden monimutkainen teknologia vaatii integroituja lähestymistapoja luotettavuuden, saatavuuden ja kustannustehokkuuden parantamiseksi. Tämä opinnäytetyö tarkastelee näitä haasteita analyyttisen analyysin ja riskinarvioinnin avulla. Tutkimuksessa hyödynnetään puolentoista vuoden huoltolokeja, vikaraportteja ja komponenttien tilatietoja kaksoispolarisaatioon perustuvista C-kaistan Doppler-tutkista.

Ilmatieteen laitokselle tehty opinnäytetyö käyttää teoreettisia ja käytännönläheisiä lähestymistapoja järjestelmän ikääntymisen ja ympäristörasituksen vaikutusten arvioimiseen tutkan suorituskykyyn.

Näiden havaintojen perusteella opinnäytetyön tavoitteena on parantaa kustannustehokkuutta, käytettävyyttä ja varaosavarastojen hallintaa. Tavoitteena on minimoida suunnittelemattomat seisokkiajat ja varmistaa tutkaverkon korkea käytettävyys, mikä vahvistaa kestävien ja luotettavien säähavaintojen tuotantoa.