摘 要：通過(guò)地面自動(dòng)氣象觀測(cè)設(shè)施運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)信息檢測(cè)技術(shù)，分析了檢測(cè)點(diǎn)的設(shè)計(jì)，比如設(shè)施劃分級(jí)別；檢測(cè)信息設(shè)計(jì)的詳細(xì)分類。接著對(duì)檢測(cè)信息的編碼設(shè)計(jì)進(jìn)行了闡述，如結(jié)構(gòu)單元編碼，針對(duì)狀態(tài)結(jié)構(gòu)中的每個(gè)子組成的單元編碼。最后對(duì)狀態(tài)文件設(shè)計(jì)進(jìn)行了簡(jiǎn)單的概述，如文件的名稱和內(nèi)容。

關(guān)鍵詞：地面自動(dòng)氣象觀測(cè)；設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)；信息檢測(cè)技術(shù)

一、關(guān)于檢測(cè)點(diǎn)的設(shè)計(jì)分析

1.設(shè)施劃分級(jí)別

設(shè)施劃分級(jí)別是開展儀器設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)管的基本工作，經(jīng)過(guò)細(xì)化儀器設(shè)施的結(jié)構(gòu)，方便開展基本零部件或者重要零部件的運(yùn)營(yíng)狀態(tài)檢測(cè)點(diǎn)設(shè)計(jì)，給往后進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)提供一個(gè)可靠的信息。根據(jù)兩代站作為代表性的地面自動(dòng)氣象觀測(cè)設(shè)施可以劃分成觀測(cè)、收集、外圍設(shè)施以及軟件設(shè)備，而觀測(cè)一般由氣壓觀測(cè)、濕度觀測(cè)、云能天、雨量觀測(cè)、地溫觀測(cè)、蒸發(fā)觀測(cè)、輻射等觀測(cè)模塊組成。收集一般由多個(gè)分采集器以及主要的采集器組成，外圍設(shè)施一般有通訊傳輸、終端業(yè)務(wù)、軟件設(shè)施、附屬設(shè)施、供電體系等。軟件設(shè)施通常包含了兩個(gè)部分：一則是嵌入式軟件設(shè)施，二則是業(yè)務(wù)軟件設(shè)施。觀測(cè)模塊一般是連接到采集系統(tǒng)之上、具備可以插拔式的設(shè)計(jì)，而且具備一定狀態(tài)自檢性能的集合體，其是由有關(guān)電子鏈路、設(shè)施運(yùn)轉(zhuǎn)微型診斷體系、顯示體系等組合而成的。

2.針對(duì)檢測(cè)信息設(shè)計(jì)的具體分析

一般而言，檢測(cè)信息設(shè)計(jì)就是在設(shè)施劃分級(jí)別的基礎(chǔ)上把監(jiān)控點(diǎn)進(jìn)行劃分，然后對(duì)每一個(gè)可以監(jiān)控的點(diǎn)開始進(jìn)行詳細(xì)且具體的狀態(tài)規(guī)定設(shè)計(jì)。第一，關(guān)于主要的采集器。根據(jù)主板溫度、電源以及交流供電等與方便攜帶的CF卡、全世界定位系統(tǒng)、CAN總線、數(shù)字轉(zhuǎn)化器等檢測(cè)點(diǎn)開始進(jìn)行設(shè)計(jì)。第二，關(guān)于分采集器。其是由氣候分采集器、地溫分采集機(jī)器、濕度采集器這幾部分組合而成。根據(jù)主板溫度等物理參數(shù)和電路板、通訊電纜、接口等檢測(cè)點(diǎn)開展設(shè)計(jì)工作。第三、關(guān)于溫濕度觀測(cè)模式，其傳感器狀態(tài)監(jiān)測(cè)參數(shù)一般是由工作的電壓、電流、信號(hào)線、電壓等等組合成的。另外，但濕敏電容發(fā)生問(wèn)題或者長(zhǎng)時(shí)間在高溫或者高濕度的情況下，濕度值一直顯示100%并且一直保持不變，造成觀測(cè)沒(méi)有效果，而且還需要對(duì)濕敏電容狀態(tài)開展檢測(cè)工作。第四，關(guān)于氣壓觀測(cè)，當(dāng)前自動(dòng)氣象通常都使用功能的是氣壓傳感器，其是由芬蘭某公司生產(chǎn)的PTB220智能全補(bǔ)償數(shù)字氣壓傳感器，這種類型的傳感器供電電壓時(shí)在20到30伏，電流平均值一般比20mA還要小，經(jīng)過(guò)檢測(cè)供電電流和電壓等能夠充分了解到傳感器的工作狀態(tài)。第五，關(guān)于風(fēng)觀測(cè)，一般是根據(jù)型號(hào)電壓和電流等顯示傳感器的工作狀態(tài)。第六，關(guān)于雨量觀測(cè)，當(dāng)前的自動(dòng)氣象雨量傳感器通常是采用雙翻斗雨量筒。當(dāng)降雨量達(dá)到0.1毫米的時(shí)候，經(jīng)過(guò)計(jì)算翻斗翻動(dòng)，磁鋼對(duì)干簧管進(jìn)行掃描，讓干簧接點(diǎn)由于磁化然后閉合一次，輸出一個(gè)電路導(dǎo)通脈沖，就等于0.1毫米的雨量，而雨量的脈沖信號(hào)經(jīng)過(guò)濾波以及整形以后被計(jì)算器計(jì)數(shù)，那么CPU每到1分就會(huì)讀取這個(gè)計(jì)數(shù)器的內(nèi)容來(lái)獲取降雨量的值。第七，關(guān)于地溫觀測(cè)，地溫通常由地表的溫度、草面的溫度、深淺層地溫、雪面地溫等組合而成的。第八關(guān)于能見度感測(cè)，當(dāng)今兩代站能見度使用前向散射儀器，一般是根據(jù)采集器和外圍設(shè)施等組合而成的。第九，供電體系，通常是根據(jù)防雷、蓄電池模塊、充電器等組合而成的。第十，關(guān)于軟件，一般是由業(yè)務(wù)軟件以及嵌入式軟件構(gòu)成的。

二、關(guān)于檢測(cè)信息的編碼設(shè)計(jì)分析

1.每組成結(jié)構(gòu)單元編碼分析

通常來(lái)說(shuō)，狀態(tài)結(jié)構(gòu)的編碼使用的是ZXX表示的，這個(gè)Z是指狀態(tài)變量；XX是指各個(gè)狀態(tài)結(jié)構(gòu)類的名稱，就像ZMC，這是表示的采集器。因?yàn)榈孛鏆庀笠貍鬏數(shù)臄?shù)據(jù)文件格式中針對(duì)溫度、濕度等因素?cái)?shù)據(jù)段分別設(shè)置了標(biāo)識(shí)符，地面自動(dòng)氣象觀測(cè)設(shè)施結(jié)構(gòu)類的編碼首要和已有業(yè)務(wù)地面數(shù)據(jù)文件格式里面對(duì)應(yīng)的字段標(biāo)識(shí)符一致，就像溫濕觀測(cè)編碼是ZTH一樣。而狀態(tài)結(jié)構(gòu)類的編碼一般不會(huì)高于三位英文字母。

2.針對(duì)狀態(tài)結(jié)構(gòu)中每個(gè)子組成的單元編碼分析

這種類型的狀態(tài)名稱使用功能的英文字母是大寫加上數(shù)字來(lái)顯示的。其中大寫的英文字母代表的是各個(gè)狀態(tài)名的名稱，且不同的狀態(tài)結(jié)構(gòu)類的同樣類型的狀態(tài)名使用的是一樣的英文字母表示。舉個(gè)例子，主要采集器的供電電壓與天氣分采集器的供電電壓都是使用的PV，而數(shù)字除去標(biāo)識(shí)狀態(tài)名之外，還是用與區(qū)分很多個(gè)傳感器的各個(gè)狀態(tài)名，就像地溫傳感器總共是10個(gè)。此外，如果狀態(tài)名代表的是自動(dòng)站各個(gè)組成單元的綜合性狀態(tài)的時(shí)候，那么編碼一般使用S為后綴。當(dāng)狀態(tài)名的編碼為2位的時(shí)候，可以使用功能空格補(bǔ)齊位數(shù)。

三、關(guān)于狀態(tài)文件設(shè)計(jì)分析

1.關(guān)于文件的名稱

由于地面自動(dòng)氣象觀測(cè)設(shè)施每一次定時(shí)所形成的上傳文件，所以使用的是定長(zhǎng)的文件等級(jí)方法通過(guò)ASCII字符輸入每一個(gè)記錄，登記末尾使用回車換行來(lái)完結(jié)。每一個(gè)要素的值高位不能夠填補(bǔ)空格的時(shí)候，則文件的名稱就可以定義為：Z-SURF1IIyyyyMMddhhmmssREQUFTM.XT。在這個(gè)文件成名的定義里面，Z代表的文件是交換資料，而SURF代表的是地面觀測(cè)，I代表的是其后字段代碼是側(cè)站區(qū)域的站號(hào)，IIiii是表示測(cè)站區(qū)域的站號(hào)，yyyyMMddhhmmss則表示的是文件生成的時(shí)間，R表示的是文件是狀態(tài)信息，EQU代表的是設(shè)施種類標(biāo)識(shí)，F(xiàn)TM代表的是定時(shí)觀測(cè)信息資料，TXT則代表的是文本文件。

2.文件的內(nèi)容概述

地面自動(dòng)觀測(cè)設(shè)施運(yùn)轉(zhuǎn)的狀態(tài)文件編排根據(jù)研究當(dāng)中的設(shè)施運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)監(jiān)測(cè)信息以及編碼規(guī)則，與此同時(shí)，應(yīng)當(dāng)把長(zhǎng)Z文件格式當(dāng)做參照物，其具體的設(shè)計(jì)是：文件劃分成3行，以供是16段。這3行信息是：基礎(chǔ)參數(shù)行，有感測(cè)海拔高度、設(shè)施種類、臺(tái)站區(qū)域的站號(hào)、經(jīng)緯度總共五組，每一個(gè)組采用一個(gè)半角空格開分割。自動(dòng)站各個(gè)設(shè)施狀態(tài)監(jiān)測(cè)標(biāo)識(shí)行，有主要的采集器、天氣分采集器、溫濕度、風(fēng)觀測(cè)、雨量觀測(cè)、地溫觀測(cè)等13種組合而成的狀態(tài)檢測(cè)標(biāo)識(shí)。

四、結(jié)語(yǔ)

開展地面自動(dòng)氣象觀測(cè)設(shè)施研制的時(shí)候，進(jìn)行狀態(tài)檢測(cè)點(diǎn)設(shè)計(jì)以此來(lái)提供參照物。同時(shí)這種工作可以給別的氣象觀測(cè)設(shè)施運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)檢測(cè)性能設(shè)計(jì)以及狀態(tài)文件編排提取基本的模板?？墒遣还苁窃O(shè)施劃分界別的標(biāo)準(zhǔn)、檢測(cè)的規(guī)定，還是狀態(tài)文件格式，在詳細(xì)規(guī)定之中和實(shí)際業(yè)務(wù)運(yùn)用過(guò)程中依然有很多可以改善的地方，因而還需要隨業(yè)務(wù)的改進(jìn)而不斷進(jìn)行調(diào)節(jié)。

參考文獻(xiàn)：

[1]李雁，周青，李峰.地面自動(dòng)氣象觀測(cè)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)信息檢測(cè)技術(shù)[J].氣象科技，2015，06：1030-1039.

[2]景亞來(lái).地面氣象觀測(cè)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)檢測(cè)技術(shù)[J].現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技，2016，15：235+238.

作者簡(jiǎn)介：袁玥 （1986-5-24） ，女，漢族， 吉林省樺甸市人 ，本科 ，助理工程師，從事氣象綜合業(yè)務(wù)工作。