駱世娟，盧美玲

(江西省大氣探測技術(shù)中心，南昌330096)

0 引言

氣象領(lǐng)域中現(xiàn)代化探測技術(shù)的迅猛發(fā)展，大大提高了中尺度及短時效精細(xì)天氣預(yù)報的時效性，從而提升了氣象災(zāi)害監(jiān)測的預(yù)警能力，最大限度地減少了人民生命財產(chǎn)的損失。目前江西省已建設(shè)2500多個無人值守區(qū)域自動氣象站，全省共有93個雙套運行的國家級地面氣象觀測站：其中27個為雙套新型自動氣象站，其余66個氣象觀測站各包含1套新型自動氣象站和1套第一代自動氣象站。局站分離的臺站有30個。江西省氣象局于2018年5月開始，在撫州市臨川、東鄉(xiāng)兩站率先進(jìn)行地面氣象觀測業(yè)務(wù)無人值守及綜合業(yè)務(wù)改革試點運行工作，通過近2 a綜合氣象業(yè)務(wù)工作的開展，臺站業(yè)務(wù)人員觀測業(yè)務(wù)勞動強度得到有效減輕，業(yè)務(wù)素質(zhì)得到提高，進(jìn)一步夯實了預(yù)報服務(wù)等工作的基礎(chǔ)，實現(xiàn)了基層臺站業(yè)務(wù)的高效運行。

1 無人值守的運行模式

無人值守是一種先進(jìn)的氣象業(yè)務(wù)運行模式[1]，隨著氣象業(yè)務(wù)現(xiàn)代化進(jìn)程的發(fā)展，軟、硬件設(shè)施日趨完善，業(yè)務(wù)人員需要掌握更全面的業(yè)務(wù)技能。

1.1 無人值守運行的先決條件

各氣象要素的自動化觀測程度以及所觀測數(shù)據(jù)資料的連續(xù)性是無人值守模式運行的基礎(chǔ)。因此，若開展無人值守的運行模式需做到以下兩點：1)自動氣象站需要配備1套能完整觀測各氣象要素的自動觀測設(shè)備；2)需要具備2套備份自動氣象觀測站。

1.2 開展無人值守業(yè)務(wù)的準(zhǔn)備工作

無人值守業(yè)務(wù)開展前，全套的自動觀測設(shè)備需運行正常，以保證要素觀測的全面自動化[2]，無人值守業(yè)務(wù)的開展將會使臺站業(yè)務(wù)人員的工作重心發(fā)生偏移，即由原數(shù)據(jù)觀測轉(zhuǎn)移到觀測設(shè)備的維修保障。

1)配備2套具備相同功能且能互相備份的新型自動氣象站，網(wǎng)絡(luò)能自動切換，供電穩(wěn)定且安全。

2)為了保證觀測業(yè)務(wù)的安全性及觀測數(shù)據(jù)的連續(xù)性、可靠性和可對比性，需要提前在觀測場和值班室內(nèi)安裝監(jiān)控裝置，對各類氣象觀測設(shè)備所處的環(huán)境及日常運行情況進(jìn)行監(jiān)控，若有異常情況出現(xiàn)(通信、供電和儀器)，可以及時發(fā)出警報，通知值班觀測員。同時，在計算機上安裝監(jiān)控平臺軟件，通過軟件實現(xiàn)氣象站觀測數(shù)據(jù)的采集、存儲及備份，通過定時、定向拍照或者實時監(jiān)控等方式對設(shè)備進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控。

2 無人值守存在的問題

1)氣象觀測設(shè)備的半自動化制約著無人值守工作的正常開展。目前，江西省共建有93個臺站，均已實現(xiàn)多要素自動觀測目標(biāo)。其中降水現(xiàn)象目前進(jìn)入平行觀測第2年，日照觀測項目進(jìn)入平行觀測第2階段，兩種觀測項目均以自動觀測為主。但露、霜、結(jié)冰、雨凇、霧凇、積雪、雪深、雪壓、總云量、低云量、云高和電線積冰等觀測項目目前仍為人工觀測，臺站仍要承擔(dān)相應(yīng)的數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)質(zhì)量控制、設(shè)備的維護(hù)維修及運行等相關(guān)工作，沒有實現(xiàn)真正的無人值守。

2)設(shè)備網(wǎng)絡(luò)不穩(wěn)定影響著無人值守[3]工作的正常運行。無人值守模式整體由江西省大氣探測中心進(jìn)行監(jiān)控，一旦發(fā)現(xiàn)問題將以短信形式通知臺站進(jìn)行處理。若只有專用光纖沒有備用網(wǎng)絡(luò)線路，當(dāng)網(wǎng)絡(luò)不穩(wěn)定或出現(xiàn)無法用其他途徑處理的設(shè)備故障時，則無法保障無人值守站的正常運轉(zhuǎn)，因此故障期間需要恢復(fù)人工值守狀態(tài)[4-6]。

3)實施無人值守模式后，監(jiān)控系統(tǒng)只能發(fā)現(xiàn)部分設(shè)備故障和明顯的數(shù)據(jù)質(zhì)量問題，有些問題仍需要人工分析和判斷，因此業(yè)務(wù)人員需要掌握新的業(yè)務(wù)知識以不斷適應(yīng)業(yè)務(wù)要求。

4)實施無人值守模式后，業(yè)務(wù)人員將兼職氣象服務(wù)、預(yù)報、綜合保障等崗位，若遇儀器或設(shè)備發(fā)生故障時，則可能存在儀器維護(hù)和處理不及時的問題。

3 無人值守站的運行建議

保證網(wǎng)絡(luò)暢通是無人值守的關(guān)鍵：

1)添加高清視頻監(jiān)控設(shè)備。目前仍存在部分凝結(jié)類天氣現(xiàn)象(如露、霜、雨淞和霧淞等)必須使用實景監(jiān)控系統(tǒng)輔助人工觀測，倘若視頻監(jiān)控設(shè)備未達(dá)到高清程度，必將影響到這些觀測數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。所以，在觀測站值班室安裝網(wǎng)絡(luò)高清音視頻監(jiān)控，能全面清楚監(jiān)控到值班室電腦及設(shè)備。觀測場內(nèi)安裝2個黑光級視頻監(jiān)控(可360°旋轉(zhuǎn))實現(xiàn)對臺站設(shè)備、觀測場內(nèi)環(huán)境及天氣現(xiàn)象、觀測場周圍探測環(huán)境的遠(yuǎn)程實時在線監(jiān)控，以及對臺站設(shè)備故障維護(hù)維修進(jìn)行語音、視頻對講指導(dǎo)等。且附帶安裝LED輔光燈作為夜間照明，并防止非業(yè)務(wù)人員等入內(nèi)，做好觀測站圍墻、大門、值班室、機房等防盜門、防盜網(wǎng)的建設(shè)，并聘請保安24 h值守。

2)置換部分配件，提升網(wǎng)絡(luò)設(shè)備性能。

①基于網(wǎng)絡(luò)、信號轉(zhuǎn)換及軟、硬件等技術(shù)，改變原有數(shù)據(jù)傳輸模式，研發(fā)1套智能串口轉(zhuǎn)換器，取代綜合集成硬件控制器，使得觀測站與單位值班室(異地遠(yuǎn)端)有4臺計算機同時進(jìn)行采集、監(jiān)控和數(shù)據(jù)傳輸，原觀測點雙套計算機設(shè)備實時采集數(shù)據(jù)作為應(yīng)急備份。

②研發(fā)智能集線器。目前全省大部分臺站只安裝了單套觀測日照、天氣現(xiàn)象傳感器，備份自動氣象站則缺少相應(yīng)要素的觀測，研發(fā)智能集線器可實現(xiàn)自動觀測相應(yīng)要素，實現(xiàn)與單套臺站的數(shù)據(jù)共享。

3)多線路的通信網(wǎng)絡(luò)自動切換。在無人值守模式下，如果網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)故障，將無法保障無人值守站的正常運轉(zhuǎn)，因此需要鋪設(shè)兩條不同運營商(如：電信和移動)的網(wǎng)絡(luò)線路(一主一備)，在觀測站與氣象局之間再配備2條專用傳輸線路，當(dāng)電信主專線出現(xiàn)故障時，能夠自動切換至移動備用專線。當(dāng)兩條專線均出現(xiàn)故障時，能夠自動啟動全網(wǎng)通4G無線網(wǎng)絡(luò)通信，切換時效均滿足業(yè)務(wù)考核要求，實現(xiàn)了電信、移動及全網(wǎng)通4G無線網(wǎng)絡(luò)3條數(shù)據(jù)傳輸線路相互間的自動切換，保證了無人值守狀態(tài)下數(shù)據(jù)的不間斷傳輸。

4)設(shè)備供電必須有充分的保障。自動氣象站一旦停電，站內(nèi)的所有儀器將全部停止工作。為保證無人值守站運行正常，設(shè)備供電穩(wěn)定是重中之重。穩(wěn)定供電需做到以下兩點：

①供電設(shè)備發(fā)生故障時能及時報警。觀測站所有在用業(yè)務(wù)設(shè)備均必須接入高效的不間斷UPS供電電源，做到對UPS電源情況進(jìn)行實時網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控。

②一旦停電，臺站備用的發(fā)電機能自動啟動發(fā)電，市電來電時又能自動關(guān)閉發(fā)電，從而保障UPS電源永不中斷，無人值守供電得到保障。

4 結(jié)束語

開展無人值守運行模式，標(biāo)志著觀測業(yè)務(wù)自動化水平的顯著提升。撫州臨川和東鄉(xiāng)站無人值守試點工作的成功說明無人值守運行模式在江西省內(nèi)推廣是可行的，若在江西省內(nèi)大范圍推廣無人值守運行模式，則需要提前做好準(zhǔn)備工作：

1)觀測場內(nèi)實地安裝全套的自動觀測設(shè)備、雙套新型自動氣象站、相關(guān)監(jiān)控平臺軟件、多線路自動切換的通信網(wǎng)絡(luò)、高清視頻監(jiān)控設(shè)備和自動化供電設(shè)備等；

2)制定并完善各類氣象儀器故障應(yīng)急預(yù)案和觀測設(shè)備日常管理工作制度等，確保能及時有效地處理突發(fā)狀況，使觀測業(yè)務(wù)能夠有序、平穩(wěn)運行。