鄭 敏 鄭志興

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長樂雷達站數(shù)據(jù)傳輸方式試驗情況及改進措施研究

鄭 敏 鄭志興

福建省氣象信息中心

伴隨著氣象觀測系統(tǒng)建設的不斷推進和完善，如何縮短雷達數(shù)據(jù)的延時已經(jīng)成為主要研究課題，本文通過對雷達數(shù)據(jù)傳輸流程進行介紹和剖析，并且對線路傳輸時間進行比較分析，從而探析線路傳輸時間是否對雷達數(shù)據(jù)延時造成影響。最后提出了縮短數(shù)據(jù)傳輸時間的有效的3種方案。長樂雷達站數(shù)據(jù)傳輸方式試驗證明，雷達數(shù)據(jù)在傳輸過程未產(chǎn)生過多延時。為了滿足國家氣象局提出的“自動站、雷達資料根據(jù)要求2分鐘之內(nèi)到市、縣預報員桌面”的要求，建議轉(zhuǎn)變數(shù)據(jù)共享方式。

雷達站 數(shù)據(jù)傳輸 試驗 共享

0 引言

“十一五”時期，在中國氣象局和省委、省政府高度重視和正確領(lǐng)導下，我省氣象部門緊密圍繞中國氣象局的總體部署和我省經(jīng)濟社會發(fā)展需求，按照建設“一流技術(shù)、一流裝備、一流人才、一流臺站”的目標，依托福建沿海及臺灣海峽氣象防災減災服務體系等重大項目建設，氣象事業(yè)取得了長足發(fā)展。

目前福建省雷達數(shù)據(jù)傳輸流程由以下方式進行：各雷達站數(shù)據(jù)均上傳到福建省信息中心服務器，福建省信息中心負責將各雷達站數(shù)據(jù)上行至國家氣象局信息中心，并將各雷達站數(shù)據(jù)實現(xiàn)本地硬盤備份、共享。為進一步探索新的數(shù)據(jù)傳輸流程及方式，近期福建省氣象信息中心組織開展數(shù)據(jù)傳輸試驗，現(xiàn)將情況總結(jié)如下。

1 試驗流程概述

本實驗通過記錄三種不同流程的數(shù)據(jù)推送時間，來分析研究比較不同的流程是否會對雷達傳輸數(shù)據(jù)產(chǎn)生影響。

1.1 基于現(xiàn)有網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)推送流程

試驗流程如圖1所示，采用推送軟件，實現(xiàn)長樂雷達基數(shù)據(jù)和組合反射率數(shù)據(jù)產(chǎn)品傳輸。福建省氣象信息中心接受服務器（10.140.9.4）記錄數(shù)據(jù)接收時間，推送服務器（10.140.10.247）推送軟件負責分發(fā)長樂雷達基數(shù)據(jù)和組合反射率,并記錄數(shù)據(jù)推送時間;莆田市局記錄長樂雷達基數(shù)據(jù)和產(chǎn)品到達時間(各服務器時間同步)。

圖1

1.2 長樂雷達數(shù)據(jù)的直接推送流程

長樂雷達基數(shù)據(jù)和產(chǎn)品，直接通過專線直接傳輸?shù)狡翁锸袣庀缶址掌?。莆田市氣象局記錄?shù)據(jù)接收時間（各服務器時間同步）。

1.3 經(jīng)福建省氣象信息中心路由器的雷達數(shù)據(jù)推送流程

長樂雷達站基數(shù)據(jù)和產(chǎn)品通過信息中心路由器，將基數(shù)據(jù)和產(chǎn)品分發(fā)給莆田市局服務器，莆田市局記錄數(shù)據(jù)接收時間（各服務器時間同步）。

2 試驗結(jié)果

2.1 基于現(xiàn)有網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)推送流程

試驗分析了長樂雷達基數(shù)據(jù)2011年7月28日～8月2日6天1406條數(shù)據(jù)記錄，分析表明：雷達基數(shù)據(jù)(文件名時間)到信息中心平均時間差為6分13秒，雷達基數(shù)據(jù)(文件名時間)到莆田平均時間差為6分47秒。

試驗分析了長樂雷達組合反射率產(chǎn)品2011年7月28日～8月2日6天1392條數(shù)據(jù)記錄,分析表明：組合反射率(文件名時間)到信息中心平均時間差為8分04秒。組合反射率(文件名時間)到達莆田平均時間差為8分52秒。

2.2 長樂雷達數(shù)據(jù)的直接推送流程

試驗分析了2011年10月19日～10月20日兩天數(shù)據(jù)記錄。分析表明：雷達基數(shù)據(jù)（文件名時間）到莆田市氣象局平均時間為6分01秒。雷達組合反射率產(chǎn)品（文件名時間）到莆田市氣象局平均時間為7分57秒。

2.3 經(jīng)信息中心路由器的雷達數(shù)據(jù)推送流程

試驗分析了2011年10月19日～10月20日兩天數(shù)據(jù)記錄。分析表明：雷達基數(shù)據(jù)（文件名時間）到莆田市氣象局平均時間為6分04秒。雷達組合反射率產(chǎn)品（文件名時間）到莆田市氣象局平均時間為8分07秒。

如圖2、圖3所示，試驗結(jié)果表明現(xiàn)有業(yè)務流程雷達資料傳輸最慢，雷達基數(shù)據(jù)和雷達產(chǎn)品到達莆田局的時間分別比到達信息中心的時間慢34秒和48秒，方案2全省地面寬帶網(wǎng)和方案3專線方式，數(shù)據(jù)推送的時效差別不大（基數(shù)據(jù)傳輸時效分別是364秒和361秒，產(chǎn)品傳輸時效分別是487秒和477秒）。

圖2 三種方案到省中心與市局時間對比

圖3 三種方案資料到市局時間對比

3 試驗結(jié)果分析與改善方案

因生成雷達數(shù)據(jù)有其固定時間延時，并從以上幾種雷達數(shù)據(jù)傳輸試驗結(jié)果來看，雷達數(shù)據(jù)在傳輸過程未產(chǎn)生過多延時。針對國家氣象局提出的“自動站、雷達資料根據(jù)要求2分鐘之內(nèi)到市、縣預報員桌面”，建議轉(zhuǎn)變數(shù)據(jù)共享方式，繼續(xù)開展數(shù)據(jù)共享方式試驗。數(shù)據(jù)共享方式的推送方案可以考慮以下三種：

3.1 方案1：基于現(xiàn)有業(yè)務流程的數(shù)據(jù)推送

數(shù)據(jù)推送流程如圖4，首先，長樂雷達站、建陽雷達站將雷達數(shù)據(jù)傳輸?shù)绞⌒畔⒅行睦走_數(shù)據(jù)接收服務器、省信息中心推送服務器，在收到數(shù)據(jù)后立即將數(shù)據(jù)推送到寧德市局接收服務器（各服務器時間同步）。

圖4 現(xiàn)有業(yè)務數(shù)據(jù)推送流程

3.2 方案2：基于全省地面寬帶網(wǎng)推送

數(shù)據(jù)推送流程如圖5所示，長樂雷達站、建陽雷達站將數(shù)據(jù)發(fā)給信息中心雷達資料接收服務器的同時將數(shù)據(jù)通過信息中心路由器分發(fā)給寧德市局接收服務器（各服務器時間同步）。

圖5 基于全省地面寬帶網(wǎng)數(shù)據(jù)推送流程

3.3 方案3：基于數(shù)據(jù)共享訪問的消息推送

數(shù)據(jù)推送流程如圖6所示，依據(jù)現(xiàn)有業(yè)務流程，長樂雷達站、建陽雷達站將雷達資料發(fā)送到省信息中心雷達資料接收服務器，省信息中心在收到新數(shù)據(jù)的同時，將數(shù)據(jù)到達的消息推送到寧德市局預報員桌面，自動打開雷達資料瀏覽軟件或由預報員點開消息打開雷達資料瀏覽軟件，直接訪問省信息中心的服務器，共享使用雷達資料。

圖6 數(shù)據(jù)共享方式推送流程

4 小結(jié)

從雷達數(shù)據(jù)傳輸?shù)膶嶒灲Y(jié)果來看，改進加快雷達數(shù)據(jù)的速度的關(guān)鍵不在傳輸過程，傳輸時延都非常小，基本可以忽略不計。主要的時延發(fā)生各使用單位在對新資料的檢索和查找上，因此推送試驗的重點是消息推送，將新資料到達的消息推送到各使用單位，各使用單位收到消息后即可直接共享訪問。特別是方案3能直接將新資料到達的消息推送到各使用單位，能加快資料的檢索和查找速度，從根本上加快雷達數(shù)據(jù)的傳輸，加快推進氣象雷達系統(tǒng)的現(xiàn)代化建設。