馬瑞龍

摘 要：氣象災(zāi)害作為比較頻繁的自然災(zāi)害，對我國社會經(jīng)濟發(fā)展建設(shè)造成了嚴(yán)重的影響?，F(xiàn)階段，全球氣候變化無常，惡劣天氣事件逐漸增加，在這種情況下提升氣象監(jiān)測站自動化、精確性就顯得十分必要。截止到目前為止，GRPS技術(shù)已經(jīng)在氣象數(shù)據(jù)傳輸上廣泛應(yīng)用，并且這也是GPRS技術(shù)發(fā)展必然趨勢。本文借助GPRS技術(shù)下自動氣象站系統(tǒng)在民航機場內(nèi)應(yīng)用進行分析研究。

關(guān)鍵詞：GPRS技術(shù)；自動氣象站系統(tǒng)；民航機場

中圖分類號：TP311 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1671-2064（2017）18-0026-02

現(xiàn)階段，氣象觀測改革正在穩(wěn)定落實，民航機場也建設(shè)了多個自動氣象站系統(tǒng)，實現(xiàn)對氣象數(shù)據(jù)的實時檢測，并且采集數(shù)據(jù)分辨率也顯著提升，基本上可以滿足民航機場對氣象數(shù)據(jù)精確性的需求?；贕PRS下自動氣象站系統(tǒng)在民航機場中應(yīng)用，可以幫助民航機場提前了解到天氣變化，做好應(yīng)對突發(fā)事件的準(zhǔn)備，提升飛機飛行安全性能。

1 GPRS技術(shù)

GPRS技術(shù)也被稱之為通用分組無線業(yè)務(wù)，是國際通信組織在數(shù)據(jù)分組上所應(yīng)用的主要標(biāo)準(zhǔn)。GPRS可以借助現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)資源進行業(yè)務(wù)傳輸，進一步提升資源利用效率，有效降低業(yè)務(wù)傳輸經(jīng)濟成本。

和我國之前所采取的撥號方式數(shù)據(jù)傳輸相比較，GPRS可以實現(xiàn)點與點之間的數(shù)據(jù)傳輸，它具有實時在線、快捷登錄、數(shù)據(jù)傳輸?shù)葍?yōu)勢。換句話說，GPRS實際上是一種高速傳輸數(shù)據(jù)技術(shù)，用戶可以通過分組方式快速接收信息。除此之外，GPRS屬于新型無線分組數(shù)據(jù)交換技術(shù)，憑借GPRS業(yè)務(wù)業(yè)務(wù)所具有的優(yōu)勢，可以滿足民航機場對自動氣象站系統(tǒng)要求[1]。

2 基于GPRS技術(shù)的民航機場自動氣象站系統(tǒng)設(shè)計

2.1 系統(tǒng)設(shè)計目的

我們的建設(shè)目的是將各機場的氣象自動觀測系統(tǒng)（站）通過GPRS的方式聯(lián)網(wǎng)，聯(lián)網(wǎng)的每一個機場的航空氣象用戶都能實時的看到其它聯(lián)網(wǎng)機場的氣象自動觀測系統(tǒng)數(shù)據(jù)，向空管部門提供實時的機場氣象信息，提高航空公司經(jīng)濟效益，進一步提高航空氣象服務(wù)質(zhì)量。有利于運行管理中心及時掌握各機場的天氣狀況。

2.2 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)組成

自動氣象站采集系統(tǒng)主要由中心數(shù)據(jù)庫、系統(tǒng)監(jiān)控設(shè)備、數(shù)據(jù)顯示設(shè)備、通訊服務(wù)機以及自觀設(shè)備組成

該系統(tǒng)的傳輸方式為：

（1）使用現(xiàn)在已建成的ATM廣域網(wǎng)；

（2）自觀顯示終端和通訊服機接入交換機，交換機前端經(jīng)協(xié)議轉(zhuǎn)換器ATM線路連接。

（3）各個機場已有氣象自動觀測系統(tǒng)，通訊服務(wù)機通過串口采集自觀數(shù)據(jù)。連接示意圖如圖1所示。

3 基于GPRS技術(shù)的民航機場自動氣象站系統(tǒng)軟件設(shè)計

3.1 數(shù)據(jù)采集軟件

數(shù)據(jù)采集軟件運行原理為：根據(jù)業(yè)務(wù)及采集器頻率順序，對不同采集器所采集到的氣象要素進行整合處理，進而轉(zhuǎn)變?yōu)槊窈綑C場所需要的氣象要素信息。一般情況下，采集軟件由兩部分構(gòu)成，分別為核心系統(tǒng)及輔助運算系統(tǒng)?，F(xiàn)階段，自動氣象站系統(tǒng)在民航機場內(nèi)應(yīng)用，屬于不間斷操作系統(tǒng)，可以同時對多個任務(wù)進行處理，但是每一個任務(wù)都必須具有單獨寄存器，這也就增加了系統(tǒng)內(nèi)存單位占用比例。自動氣象站在執(zhí)行每一個任務(wù)時都具有三種狀態(tài)，三種狀態(tài)分別為運行狀態(tài)、就緒狀態(tài)及休眠狀態(tài)。三種狀態(tài)之間的關(guān)系如圖2所示。由圖二可知，系統(tǒng)在調(diào)度任務(wù)之后，會對每一個任務(wù)優(yōu)先進行計算，評估任務(wù)等級，然后按照順序形式控制不同任務(wù)狀態(tài)，這樣就可以保證任務(wù)實時性。

3.2 業(yè)務(wù)運行軟件

業(yè)務(wù)軟件實際上就是地面氣象監(jiān)測服務(wù)器的應(yīng)用程序。一般情況下，業(yè)務(wù)軟件主要具有以下幾點功能：（1）設(shè)置運行參數(shù)；（2）獲取數(shù)據(jù)文件；（3）顯示數(shù)據(jù)；（4）編制氣象報告。我國民航機場自動氣象站系統(tǒng)所應(yīng)用的業(yè)務(wù)運行軟件，基本上都是由我國氣象局按照不同地區(qū)實際情況所編制，并且我國氣象局定期會對業(yè)務(wù)運行軟件系統(tǒng)進行更新，技術(shù)方面主要由各地區(qū)技術(shù)保障部分所承擔(dān)。

3.3 氣象數(shù)據(jù)質(zhì)控

現(xiàn)階段，我國氣象局及民航企業(yè)都十分關(guān)注氣象數(shù)據(jù)的質(zhì)量控制，該工作依然是自動氣象站系統(tǒng)最為重要的工序。氣象數(shù)據(jù)質(zhì)控可以有效提升自動氣象站數(shù)據(jù)監(jiān)測質(zhì)量，因此我國氣象局還為其制定了統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)。

氣象數(shù)據(jù)質(zhì)控主要是檢查氣象數(shù)據(jù)所存在的錯誤部分，提升氣象信息可用性。通常情況下，氣象數(shù)據(jù)質(zhì)控主要包含三方面，分別為實時數(shù)據(jù)質(zhì)控、準(zhǔn)實時數(shù)據(jù)質(zhì)控、非實時數(shù)據(jù)質(zhì)控。氣象數(shù)據(jù)質(zhì)控對象基本上包含了我國氣象局及自動站所制定的標(biāo)準(zhǔn)。質(zhì)控在檢查氣象數(shù)據(jù)時，主要參考質(zhì)量考核氣象要素，例如氣溫、氣壓等。氣象數(shù)據(jù)質(zhì)控在落實過程中，主要具有四種控制方法，分別為氣候極值檢查、內(nèi)部一致性檢查、時間一致性檢查及氣候限值檢查。

3.4 系統(tǒng)狀態(tài)監(jiān)控

采集軟件在運行中就具備監(jiān)控作用，主要是借助采集軟件對自動氣象站每一個系統(tǒng)運行狀態(tài)進行監(jiān)測，一旦發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)出現(xiàn)異常運行情況，立即會向工作人員發(fā)出警報。

運行監(jiān)控實際運行流程為：首先確定監(jiān)控系統(tǒng)信息內(nèi)容，進而按照系統(tǒng)格式及有關(guān)指令，完成對系統(tǒng)實時監(jiān)控的任務(wù)。一般情況下，運行監(jiān)控主要包含四方面工作，分別為時間監(jiān)控、參數(shù)監(jiān)控、傳感器運行監(jiān)控、通道狀態(tài)監(jiān)控。運行監(jiān)控所應(yīng)用到的指令及系統(tǒng)格式和采集軟件數(shù)據(jù)傳輸之間有著直接關(guān)聯(lián)。為了保證自動氣象站可以在民航機場中應(yīng)用，我國氣象局為狀態(tài)系統(tǒng)指定了統(tǒng)一格式[2]。

4 結(jié)語

基于GPRS下自動氣象站系統(tǒng)作為我國民航機場安全運行重要內(nèi)容，可以為民航機場提供精確的氣象數(shù)據(jù)，方便機場工作人員可以提前了解到氣候變化，提前應(yīng)對突發(fā)氣候災(zāi)害，保證飛機可以順利完成運輸任務(wù)。本文對基于GPRS下自動氣象站系統(tǒng)在民航機場中的應(yīng)用進行了詳細(xì)分析，對自動氣象站系統(tǒng)電路設(shè)計及軟件系統(tǒng)設(shè)計有了初步了解，并且對自動氣象站系統(tǒng)運行監(jiān)控進行了詳細(xì)闡述，但是由于自動氣象站系統(tǒng)十分繁瑣，進而還需要進一步完善。

參考文獻

[1]劉曉偉，張皓宇，于揚，欒永明.GPRS在自動氣象站組網(wǎng)系統(tǒng)中的應(yīng)用[J].網(wǎng)絡(luò)與信息，2008，08：28.

[2]敖振浪，伍光勝，周欽強，李建勇.基于GPRS技術(shù)的自動氣象站數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)[J].廣東氣象，2007，04：1-4.endprint