2019年04月04日
自動氣象站系統(tǒng)的結構和功能
系統(tǒng)的結構主要分七個部分，分別從系統(tǒng)運行模式、系統(tǒng)預警管理、系統(tǒng)實時數(shù)據(jù)庫、系統(tǒng)預警終端進行了功能設置。在文章內，“觀測預警事件”指當預警系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)觀測的儀器設備不正常、資料表現(xiàn)為儀器出現(xiàn)常見故障特征、觀測數(shù)據(jù)出現(xiàn)疑誤現(xiàn)象、值班員沒有按時到位等需要系統(tǒng)立即預警的情況。
自動化運行模塊。自動化運行模塊用來控制系統(tǒng)監(jiān) 測觀測預警事件的時間頻率，以及系統(tǒng)運行模式等，預警事件監(jiān)測的時間密度可以從1分鐘到任意長度的時間單位，預警事件的信息處理需要避開整點氣象資料觀測與發(fā)報時間，避免出現(xiàn)整點觀測時計算機資源沖突。為此系統(tǒng)設計了預警事件分析的時間區(qū)間，一般為每整點過10分到55分之問。當發(fā)現(xiàn)預警事件后，也可自動選擇預先設置的預警的手段(高音喇叭、電話語音，手機短信)，或者只將預警事件寫入到系統(tǒng)日志內。系統(tǒng)還需要將本站觀測資料自動保存到數(shù)據(jù)庫，從區(qū)信息中心調用周邊自動站觀測資料補充到數(shù)據(jù)庫等自動化功能。
值班員值守監(jiān)測模塊。值班員值守監(jiān)測模塊主要用來監(jiān)測值班員是否按時到崗，根據(jù)計算機時間，在觀測時間內系統(tǒng)沒有得到值班員的計算機按鍵消息，系統(tǒng)將根據(jù)設置的預警模式進行預警發(fā)布，直到系統(tǒng)獲取到按鍵消息后停止預警發(fā)布。根據(jù)觀測時間的臨近，預警發(fā)布具有分用戶預警特點，在整點前15分鐘內首先通過值班員信息對值班員進行電話或短信預警，臨近整點10分鐘對縣局管理人員進行預警，臨近5分鐘進行高音喇叭預警，并對設置的高級管理人員進行電話預警。預警的整點時間設置可以通過自動氣象站的實際情況進行設置。
自動站設備監(jiān)測。地面氣象測報業(yè)務系統(tǒng)軟件(OSSMO)每分鐘向自動站采集器調取1次數(shù)據(jù)，即測報軟件上顯示的數(shù)據(jù)每分鐘更新1次。文章監(jiān)控系統(tǒng)中通過每分鐘讀取測報軟件形成的氣象要素數(shù)據(jù)文件ZZ.TXT，簡稱ZZ文件。如果設備一切正常，則OSSMO軟件的ZZ文件正常，監(jiān)控系統(tǒng)獲取的數(shù)據(jù)也正常，如果有設備故障，或者OSSMO軟件關閉，或者采集器與計算機連線中斷，監(jiān)控系統(tǒng)獲取的ZZ文件觀測時間不正確，或者數(shù)據(jù)無變化，或者獲取的數(shù)據(jù)異常，由此可以啟動相應的預警模式。通過與氣象測報業(yè)務系統(tǒng)的軟件握手方式基本上能夠反應和監(jiān)控設備的運行狀況。
疑誤數(shù)據(jù)實時監(jiān)測。疑誤數(shù)據(jù)實時監(jiān)測模塊主要通過觀測資料的實時預審的結果，進行甄別判定可疑數(shù)據(jù)。本模塊可以確定系統(tǒng)對那些資料項目進行疑誤的實時監(jiān)測，或是對那些統(tǒng)計項目進行疑誤的實時監(jiān)測。通過自動氣象站與周邊測站觀測資料的相關性分析，選擇在空間一致性較高的測站作為觀測資料對比參照站。除此之外，通過對自動站設備常見故障資料特征的已有研究與描述，設置相應的觀測資料指標，實時對比觀測資料相應數(shù)據(jù)指標。當觀測資料出現(xiàn)以上三方面的預警標準時，按照設定的預警模式啟動預警發(fā)布。
自動氣象站歷史數(shù)據(jù)庫。建立本站建站以來的各項歷史數(shù)據(jù)庫，歷史數(shù)據(jù)主要通過A0資料轉換獲取。在歷史數(shù)據(jù)庫中需要建立各個時次的氣溫、氣壓、濕度、各層次地溫的歷史極端值與當日當時次歷史極端值數(shù)據(jù)表，以確定自動氣象站各項觀測資料界限區(qū)間。本功能提供資料更新、補充、新建等數(shù)據(jù)庫基本維護功能，同時也提供基本的統(tǒng)計功能。旬、月、候、季的統(tǒng)計項目同樣建立了歷史極端值與同期極端值數(shù)據(jù)表，以確定自動氣象站各項統(tǒng)計資料的界限區(qū)間。當實時的觀測資料或統(tǒng)計資料超過界限區(qū)間時，按照設定的預警模式啟動預警發(fā)布。
區(qū)級實時自動站報文。氣象局信息中心通過區(qū)內業(yè)務寬帶網，向全區(qū)共享了自動站報文實時數(shù)據(jù)庫。本模塊功能從該共享數(shù)據(jù)庫自動下載自動氣象站上傳的當天實時觀測資料和參照站的當天報文。數(shù)據(jù)訪問量很少，在系統(tǒng)設計中避免了重復下載現(xiàn)象，最大限度減少了對服務器的數(shù)據(jù)訪問壓力。下載過程中發(fā)現(xiàn)沒有自動氣象站上傳的報文，或自動氣象站上傳的報文出現(xiàn)多個時次的缺報，則按照設置的預警模式啟動相應的預警發(fā)布，及時避免自動氣象站出現(xiàn)連續(xù)缺報現(xiàn)象。
預警手段管理模塊。預警手段管理模塊則提供硬件參數(shù)設置，預警對象電話設置等功能。根據(jù)各類異常狀態(tài)，預先錄制和管理電話語音，設置預警短信發(fā)送方式 (區(qū)級短信系統(tǒng)遠程接口或本地GSM短信模塊兩種方式)，電話外呼預警方式(區(qū)級聲訊系統(tǒng)遠程接口和本地Modem兩種方式)。利用區(qū)級遠程短信和聲訊系統(tǒng)發(fā)布預警，具有同一時間向多個用戶發(fā)送短信和外呼電話的能力。選用本地的GSM短信模塊或Modem在穩(wěn)定性和保障性上具備相對優(yōu)勢。
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