彭顯鋒++趙建+++張滬生+++孫旭東

摘 要：用軟件對影響氣象綜合觀測業(yè)務(wù)的主要因素進行自動監(jiān)測，發(fā)現(xiàn)異常后及時報警，以便工作人員對故障進行處理。極大的減輕了值班員心理壓力，減少工作量，提高了工作效率。

關(guān)鍵詞：自動站 綜合監(jiān)測 通信設(shè)備

中圖分類號：P415 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1674-098X（2014）07（c）-0107-02

隨著氣象綜合觀測業(yè)務(wù)的現(xiàn)代化，人工觀測逐步轉(zhuǎn)為自動觀測?，F(xiàn)代化設(shè)備的應(yīng)用，會大幅降低工作人員負(fù)擔(dān)。但實際情況卻是，綜合觀測的工作量和工作人員心理壓力不降反升。主要表現(xiàn)在：業(yè)務(wù)質(zhì)量考核的內(nèi)容比以住更多，要求更嚴(yán)。不但要考核觀測、發(fā)報和報表質(zhì)量，還重點考核數(shù)據(jù)的可用性和傳輸及時率；與人工觀測設(shè)備相比，自動站設(shè)備結(jié)構(gòu)復(fù)雜，出現(xiàn)故障的概率增大。當(dāng)設(shè)備出現(xiàn)故障后，一般工作人員很難找出原因，更難及時處理故障；新型自動站軟件尚不完善，運行不穩(wěn)定。

據(jù)統(tǒng)計，設(shè)備、軟件、網(wǎng)絡(luò)故障以及供電不穩(wěn)定對業(yè)務(wù)質(zhì)量的影響，已超過人為原因，成為影響觀測質(zhì)量的主要因素。

本系統(tǒng)能對影響綜合觀測質(zhì)量的主要因素進行自動監(jiān)測，發(fā)現(xiàn)異常及時報警。

1 系統(tǒng)主要研究內(nèi)容及方法

系統(tǒng)能對自動站計算機、自動站軟件、采集器是否正常工作，網(wǎng)絡(luò)、市電是否中斷，長Z文件數(shù)據(jù)是否有缺測、是否進行人工質(zhì)控、上傳是否及時等進行判斷。發(fā)現(xiàn)異常后，根據(jù)情況的緊急程度，通過文字、音箱、發(fā)送短信或撥打電話報警。

1.1 設(shè)備功能及布局圖

如圖1所示。

1.2 監(jiān)測功能及實現(xiàn)方法

1.2.1 斷市電、自動站計算機工作狀態(tài)。

一般說來，設(shè)計一個使用市電的USB設(shè)備與自動站計算機連接，通過程序檢測其狀態(tài)判斷市電是否中斷比較方便。但考慮到，如果安裝本系統(tǒng)的“自動站”計算機出現(xiàn)故障、或上面的監(jiān)測軟件意外中止，所有監(jiān)測功能將無效。

因此，本系統(tǒng)增加一臺直接使用市電的“其它計算機”，采用ping命令，判斷“自動站計算機”與“其它計算機”之間的連通性，使兩臺計算機相互監(jiān)測。既可達到檢測市電是否中斷，“自動站”計算機是否正常工作的目的。兩臺計算機上的監(jiān)測軟件還可通過數(shù)據(jù)傳遞方式，判斷對方是否正常運行中，大大增加監(jiān)測系統(tǒng)的可靠性。

另外，因網(wǎng)線接觸不良、網(wǎng)絡(luò)不穩(wěn)定等原因，網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)短暫中斷的情況時有發(fā)生，在判斷計算機之間的連通性時，需以一段時間內(nèi)多次判斷的結(jié)果為準(zhǔn)，否則，容易出現(xiàn)誤判。

1.2.2 判斷網(wǎng)絡(luò)是否連通、自動站軟件以及采集器是否正常工作。

（1）本系統(tǒng)通過掃描服務(wù)器端口，檢測“自動站”計算機與“報文上傳服務(wù)器（IP：10.203.72.30）”、“報文存儲服務(wù)器（IP：10.203.6.7）”的連通狀態(tài)，確定網(wǎng)絡(luò)是否正常。

如果使用Ping服務(wù)器IP的方式判斷網(wǎng)絡(luò)連通性，將可能因服務(wù)器安全設(shè)置影響而不能正常判斷。

（2）通過檢查“通信組網(wǎng)接口軟件”、“自動氣象站監(jiān)控軟件”是否在進程列表中、分鐘數(shù)據(jù)文件是否得到更新，綜合判斷自動氣象站軟件及采集器工作狀態(tài)。

如“通信組網(wǎng)接口軟件”和“自動氣象站監(jiān)控軟件”未運行，通過Shell命令將其啟動。

1.2.3 監(jiān)測長Z文件是否上傳、是否進行質(zhì)控、數(shù)據(jù)是否有缺測

在網(wǎng)絡(luò)連接正常的情況下，每小時正點后從指定的時間開始，從“報文存儲服務(wù)器”以FTP方式下載監(jiān)測臺站當(dāng)前時次，當(dāng)前時刻前最后一次上傳的長Z文件數(shù)據(jù)進行檢查。

（1）如果當(dāng)前時次某臺站長Z文件不存在，則確定為“長Z文件未上傳”。

（2）通過長Z文件第一行的“質(zhì)控碼”，判斷需要人工質(zhì)控時段的長Z文件是否經(jīng)過人工質(zhì)控。

（3）根據(jù)臺站觀測項目設(shè)置情況，判斷長Z文件中的當(dāng)前時次應(yīng)該觀測的項目數(shù)據(jù)是否有缺測。

如果所有氣象臺站都在某一時刻從服務(wù)器上下載文件進行檢測，可能增加服務(wù)器負(fù)擔(dān)，并對通信造成影響。因此，系統(tǒng)開始下載長Z文件時間的分鐘數(shù)允許人為設(shè)定，秒數(shù)由程序隨機生成，可有效避免多個臺站同時下載文件的情況發(fā)生。

另外，在同一計算機上，該系統(tǒng)可以通過添加區(qū)站號的方式，對多個臺站的長Z文件進行集中監(jiān)測。

1.2.4 大風(fēng)監(jiān)測功能

目前，當(dāng)出現(xiàn)大風(fēng)時，新型自動站不會自動報警，并且記錄的終止時間與實際終止時間相差15 min。當(dāng)可能有大風(fēng)時，值班員要一直查看大風(fēng)數(shù)據(jù)，才能避免遲、漏報現(xiàn)象。

本系統(tǒng)自動讀取FJ.TXT文件第一行，如內(nèi)容有更新，則根據(jù)文件內(nèi)容計算出大風(fēng)開始和終止時間，并報警，以方便編發(fā)相關(guān)報文。

1.3 報警功能及實現(xiàn)方法

當(dāng)監(jiān)測到異常情況時，根據(jù)情況緊急程度，立即通過文字、音箱、短信、電話等方式提醒值班員和相關(guān)管理人員。

1.3.1 通信設(shè)備的選擇

為了確保在網(wǎng)絡(luò)中斷的情況下，能自動發(fā)出短信和撥打相關(guān)人員電話，需用獨立、可靠、低使用成本的通信設(shè)備。

本系統(tǒng)采用帶“TC35i”芯片的GSM/GPRS調(diào)制解調(diào)器通過USB接口與自動站計算機連接，通過AT命令實現(xiàn)自動發(fā)送短信和撥打電話功能。經(jīng)實測，該設(shè)備穩(wěn)定可靠，經(jīng)濟實惠。一般情況下，每月費用（手機卡通信費）在5元以內(nèi)。

1.3.2 通信時占用系統(tǒng)資源的處理

設(shè)備通信測試發(fā)現(xiàn)，如在同一應(yīng)用程序內(nèi)實現(xiàn)監(jiān)測及通信功能，則在發(fā)送短信和撥打電話時，需要等通信結(jié)束后，才能執(zhí)行監(jiān)測功能，占用了較多的資源，監(jiān)控的時效性受到影響。使用多線程編程方法依然不能解決。

本系統(tǒng)監(jiān)測及通信分別使用獨立的應(yīng)用程序。在監(jiān)測程序啟動后，通信程序自動啟動并在后臺運行。需要通信時，監(jiān)測程序?qū)⑼ㄐ艃?nèi)容、聯(lián)系電話等參數(shù)傳遞到通信程序。既不影響監(jiān)測的效率，通信的可靠性又得了保障。

2 系統(tǒng)存在的問題

本系統(tǒng)能及時發(fā)現(xiàn)并提醒工作人員處理影響觀測質(zhì)量的絕大問題，但并未面面具到，功能有不足之處。

（1）未加入數(shù)據(jù)質(zhì)量檢查功能，數(shù)據(jù)是否正確仍需通過自動站軟件判斷（注：自動站軟件已能對數(shù)據(jù)進行質(zhì)量檢查）。

（2）當(dāng)長Z文件上傳到“10.203.72.30”

服務(wù)器后，會被轉(zhuǎn)到“10.203.6.7”服務(wù)器存儲，但服務(wù)器原因，有時中轉(zhuǎn)會稍有延遲，而本系統(tǒng)是從設(shè)定的時間開始從“10.203.6.7”檢測長Z文件的。如檢測時間過早，偶爾會出現(xiàn)長Z文件已經(jīng)按時上傳，而誤報“未上傳”的現(xiàn)象，檢測時間過晚，真出現(xiàn)故障時，留給工作人員處理異常的時間將減少。

3 推廣應(yīng)用情況

本系統(tǒng)適用于所有氣象臺站地面氣象自動站系統(tǒng)。目前，該系統(tǒng)已在貴州省所有氣象臺站推廣使用。各臺站使用后反饋的情況表明，系統(tǒng)運行穩(wěn)定，效果良好，達到了預(yù)期目的。

4 結(jié)語

本系統(tǒng)能對影響綜合觀測質(zhì)量的主要因素，如自動站計算機、自動氣象站軟硬件、網(wǎng)絡(luò)、市電等工作情況進行較為全面的監(jiān)測。發(fā)現(xiàn)問題及時報警，提醒相關(guān)工作人員對故障進行處理，極大地減輕了值班員心理壓力，減少了工作量，提高了業(yè)務(wù)質(zhì)量。

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