黃鈺杰（長(zhǎng)沙市氣象局，湖南長(zhǎng)沙410000）

無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在氣象信息服務(wù)中的應(yīng)用

黃鈺杰（長(zhǎng)沙市氣象局，湖南長(zhǎng)沙410000）

無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)因其不受距離限制、可移動(dòng)等特點(diǎn)被廣泛應(yīng)用于各領(lǐng)域中，特別是在氣象信息的采集、傳輸、發(fā)布及顯示中的應(yīng)用，對(duì)為政府各部門提供及時(shí)、有效天氣信息與預(yù)報(bào)預(yù)警情況具有重要作用?；诖耍疚闹饕獙?duì)無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在氣象臺(tái)信息服務(wù)中的應(yīng)用進(jìn)行詳細(xì)分析，僅供參考。

無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)；氣象信息；氣象服務(wù)

1 引言

我國(guó)通信技術(shù)不斷發(fā)展的同時(shí)，信息傳偷的方法逐漸增多，尤其是無線移動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)備受人們關(guān)注，目前我國(guó)已利用無線網(wǎng)絡(luò)傳偷這一功能，將氣象信息實(shí)時(shí)發(fā)送到各地政府辦公樓處以及各地方的交通、農(nóng)業(yè)、航運(yùn)或空運(yùn)等部門的LED電子屏幕上，確保對(duì)氣象信息掌握的時(shí)效性。

2 無線網(wǎng)絡(luò)簡(jiǎn)介

無線技術(shù)是通過無線介質(zhì)將用戶終端與網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)連接起來，以實(shí)現(xiàn)用戶與網(wǎng)絡(luò)間的信息傳遞。目前，無線傳偷技術(shù)主要有以下三種：①GSM短信智能系統(tǒng)，由于GSM系統(tǒng)的信息字符數(shù)受到限量控制，最多只能達(dá)到160個(gè)字?jǐn)?shù)，所以信息傳輸具有一定的局限性，在指定字符數(shù)內(nèi)是可以起到傳偷作用的；②GPRS無線分組交換系統(tǒng)，同比GSM短信系統(tǒng)要強(qiáng)勢(shì)一些，可以不受字符數(shù)的控制，屬于高速傳偷信息技術(shù)，但原理、技能與GSM系統(tǒng)相似；③CDMA電信網(wǎng)絡(luò)模式，具有自身大容量、擴(kuò)頻技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)，已成為當(dāng)前發(fā)展速度領(lǐng)先的技術(shù)。

以上三種無線傳偷技術(shù)均可通過在常規(guī)的LED顯示屏幕內(nèi)設(shè)置接收模塊，再由控制端進(jìn)行操作，最終將各類文字、圖形以及圖形等氣象信息，在屏幕上發(fā)布與顯示出來。

3 無線網(wǎng)絡(luò)在氣象信息服務(wù)中的應(yīng)用

在充分利用無線網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)的基礎(chǔ)上，某市氣象局建成了氣象信息遠(yuǎn)程發(fā)布系統(tǒng)，主要功能在于向政府各部門提供及時(shí)性的氣象信息。系統(tǒng)利用GPRS網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)了氣象信息在LED屏幕上的有效發(fā)布與顯示，具有傳輸速度快、可靠性高、保密性強(qiáng)等特點(diǎn)，氣象信息遠(yuǎn)程發(fā)布系統(tǒng)主要分為中心控制計(jì)算機(jī)、無線通信控制模塊和LED顯示屏這三個(gè)部分，其網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)圖如圖1所示。

圖1 系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)圖

3.1 中心站網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)和系統(tǒng)設(shè)置

中心站發(fā)布計(jì)算機(jī)硬件配置：針對(duì)與無線傳偷模塊相連通的網(wǎng)卡，需要在無線路由器上進(jìn)行地址綁定；安裝中心站發(fā)布軟件，該軟件可以實(shí)現(xiàn)一（控制中心）對(duì)多（信息終端）的控制功能。

該市氣象局主要使用一臺(tái)雙網(wǎng)卡設(shè)備作為中心控制計(jì)算機(jī)，一個(gè)網(wǎng)卡用作從內(nèi)網(wǎng)中獲取所需的氣象數(shù)據(jù)信息，另一個(gè)作用在于與移動(dòng)GPRS路由器相連通，以向屏幕實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程信息的發(fā)布；LED屏幕的大小以點(diǎn)陣進(jìn)行計(jì)算。軟件屏幕參數(shù)對(duì)屏幕大小進(jìn)行設(shè)置的前提需與實(shí)際電子大屏成比例，因此，不同大小的電子屏需使用多個(gè)中心站軟件進(jìn)行控制，每個(gè)軟件與路由器之間應(yīng)使用不同的端口，并將其與移動(dòng)相同的IP地址在無線路由器進(jìn)行映射綁定，若地址發(fā)生變化的話，需要在路由器上進(jìn)行重新映射。

3.2 氣象信息的發(fā)布

氣象部門所向政府提供的信息主要包括每小時(shí)的實(shí)況、每日發(fā)布預(yù)報(bào)、一天更新三次的24h預(yù)報(bào)，若需發(fā)布災(zāi)害性天氣預(yù)警信號(hào)時(shí)，預(yù)報(bào)則停發(fā)，需使用預(yù)警信號(hào)進(jìn)行發(fā)布。預(yù)警信息需在第一時(shí)間內(nèi)發(fā)出，使政府各部門能及時(shí)接收，并在第一時(shí)間內(nèi)開展氣象災(zāi)害提示工作，以便制定有效決策。

3.2.1 獲得實(shí)況信息

利用VB語(yǔ)言編寫程序，每隔一小時(shí)即從數(shù)據(jù)庫(kù)中對(duì)相關(guān)實(shí)況信息進(jìn)行讀取，并采用Windows系統(tǒng)的ODBC數(shù)據(jù)源，對(duì)其SQLServe數(shù)據(jù)進(jìn)行合理驅(qū)動(dòng)，選用TCP/IP協(xié)議，使用固定的1433端口，和數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行連接。所謂的實(shí)況信息主要包括溫度、濕度、降水、風(fēng)速、風(fēng)向等內(nèi)容，由于數(shù)據(jù)庫(kù)中每日存儲(chǔ)的氣象信息和日常中所理解的信息是不一致的，因此，需要將數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換成非氣象人員能理解的內(nèi)容，比如162可轉(zhuǎn)換成東南風(fēng)，最后將相關(guān)實(shí)況信息記錄到中心讀取軟件中。

3.2.2 24h預(yù)報(bào)的讀取

對(duì)FTP傳輸進(jìn)行定時(shí)利用，以及時(shí)從文件服務(wù)器上下載24h預(yù)報(bào)文件到本地服務(wù)中心中，預(yù)報(bào)原稿是自定義的文本文件，格式不受限制，程序需對(duì)文件格式進(jìn)行科學(xué)處理，并截取其中有價(jià)值的信息。由于每塊LED電子大屏幕的屏幕規(guī)格是不一致的，涉及文件換行的問題，因此，應(yīng)采用最小標(biāo)準(zhǔn)原則，根據(jù)最小屏幕的尺寸進(jìn)行試驗(yàn)及調(diào)整，以確保文件排版的美觀性。在保障預(yù)報(bào)格式處理達(dá)到相關(guān)規(guī)范要求后，需將其記錄到中心讀取文件中。

3.2.3 發(fā)布預(yù)警信號(hào)

預(yù)警信號(hào)的發(fā)布具有一定的隨機(jī)性，因此，程序僅能高頻率的對(duì)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器中的無預(yù)警文件進(jìn)行定時(shí)掃描。定時(shí)器主要采用Micaps系統(tǒng)的MTMER定時(shí)程序，設(shè)定的掃描時(shí)間為5min一次，檢測(cè)新預(yù)警文件的過程中，可對(duì)當(dāng)前實(shí)況和相關(guān)預(yù)警文本進(jìn)行實(shí)時(shí)讀取，以及時(shí)更新到發(fā)布文件中。另外，應(yīng)對(duì)每小時(shí)的實(shí)況信息進(jìn)行及時(shí)更新，并將預(yù)警與預(yù)報(bào)之間的信息發(fā)布情況進(jìn)行及時(shí)切換。系統(tǒng)規(guī)定預(yù)警信息在發(fā)布后，直至下一次預(yù)報(bào)文件更新時(shí)，預(yù)警信號(hào)便會(huì)解除，可見，預(yù)警信號(hào)的發(fā)布時(shí)效是在兩個(gè)相鄰預(yù)報(bào)之間的，只有在文本發(fā)布后，中心站軟件才能對(duì)信息進(jìn)行遠(yuǎn)程發(fā)布。

3.3 無線網(wǎng)絡(luò)通信控制模塊

中心站與終端之間主要采用TCP/IP的傳輸方式，支持字節(jié)延時(shí)和塊組延時(shí)的FLASH存儲(chǔ)要求、可靠性較高的TCP通信方式，使中心控制軟件在未經(jīng)過認(rèn)證的情況下，不會(huì)進(jìn)行相關(guān)處理，并在底層終端將無效數(shù)據(jù)刪除，大大提高了數(shù)據(jù)的安全性和抗攻擊能力。

中心服務(wù)軟件在對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行采集后，可利用控制機(jī)的各個(gè)端口，通過局域網(wǎng)將數(shù)據(jù)發(fā)布到移動(dòng)路由器中。數(shù)據(jù)經(jīng)過路由器和移動(dòng)公司的DDN專線，到達(dá)移動(dòng)公司的GPRS服務(wù)器中，且該服務(wù)器則以短信形式將數(shù)據(jù)傳遞到LED屏幕控制器的SIM卡中，SIM卡在完成數(shù)據(jù)接收后，可將其傳遞給屏幕上的控制卡章，控制卡在對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行解碼，即可在屏幕上顯示真實(shí)的氣象信息。

4 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，應(yīng)充分利用無線網(wǎng)絡(luò)這一先進(jìn)的通信傳偷技術(shù)，實(shí)現(xiàn)氣象信息的遠(yuǎn)程發(fā)布，以為相關(guān)部門提供各種預(yù)報(bào)預(yù)警信息，使其能及時(shí)掌握第一手氣象資料，提高了氣象信息服務(wù)的及時(shí)性、有效性和便捷性。因此，可將該技術(shù)應(yīng)用于更多的氣象服務(wù)中，拓寬服務(wù)領(lǐng)域，擴(kuò)充服務(wù)內(nèi)容，使各種各樣的預(yù)報(bào)決策產(chǎn)品均能得到廣泛應(yīng)用與傳播。

[1]張雪冬，江吉波，馬劍峰.無線局域網(wǎng)在縣級(jí)氣象網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用[J].山東氣象，2011，31（3）：46～47.

[2]王建森，李 建，羅 昶.基于3G移動(dòng)通信技術(shù)的氣象信息服務(wù)應(yīng)用研究[J].計(jì)算機(jī)與網(wǎng)絡(luò)，2010，36（8）：67～70.

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