2019年04月04日
自動(dòng)氣象站系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能
系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)主要分七個(gè)部分，分別從系統(tǒng)運(yùn)行模式、系統(tǒng)預(yù)警管理、系統(tǒng)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)、系統(tǒng)預(yù)警終端進(jìn)行了功能設(shè)置。在文章內(nèi)，“觀測(cè)預(yù)警事件”指當(dāng)預(yù)警系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)觀測(cè)的儀器設(shè)備不正常、資料表現(xiàn)為儀器出現(xiàn)常見故障特征、觀測(cè)數(shù)據(jù)出現(xiàn)疑誤現(xiàn)象、值班員沒有按時(shí)到位等需要系統(tǒng)立即預(yù)警的情況。
自動(dòng)化運(yùn)行模塊。自動(dòng)化運(yùn)行模塊用來(lái)控制系統(tǒng)監(jiān) 測(cè)觀測(cè)預(yù)警事件的時(shí)間頻率，以及系統(tǒng)運(yùn)行模式等，預(yù)警事件監(jiān)測(cè)的時(shí)間密度可以從1分鐘到任意長(zhǎng)度的時(shí)間單位，預(yù)警事件的信息處理需要避開整點(diǎn)氣象資料觀測(cè)與發(fā)報(bào)時(shí)間，避免出現(xiàn)整點(diǎn)觀測(cè)時(shí)計(jì)算機(jī)資源沖突。為此系統(tǒng)設(shè)計(jì)了預(yù)警事件分析的時(shí)間區(qū)間，一般為每整點(diǎn)過10分到55分之問。當(dāng)發(fā)現(xiàn)預(yù)警事件后，也可自動(dòng)選擇預(yù)先設(shè)置的預(yù)警的手段(高音喇叭、電話語(yǔ)音，手機(jī)短信)，或者只將預(yù)警事件寫入到系統(tǒng)日志內(nèi)。系統(tǒng)還需要將本站觀測(cè)資料自動(dòng)保存到數(shù)據(jù)庫(kù)，從區(qū)信息中心調(diào)用周邊自動(dòng)站觀測(cè)資料補(bǔ)充到數(shù)據(jù)庫(kù)等自動(dòng)化功能。
值班員值守監(jiān)測(cè)模塊。值班員值守監(jiān)測(cè)模塊主要用來(lái)監(jiān)測(cè)值班員是否按時(shí)到崗，根據(jù)計(jì)算機(jī)時(shí)間，在觀測(cè)時(shí)間內(nèi)系統(tǒng)沒有得到值班員的計(jì)算機(jī)按鍵消息，系統(tǒng)將根據(jù)設(shè)置的預(yù)警模式進(jìn)行預(yù)警發(fā)布，直到系統(tǒng)獲取到按鍵消息后停止預(yù)警發(fā)布。根據(jù)觀測(cè)時(shí)間的臨近，預(yù)警發(fā)布具有分用戶預(yù)警特點(diǎn)，在整點(diǎn)前15分鐘內(nèi)首先通過值班員信息對(duì)值班員進(jìn)行電話或短信預(yù)警，臨近整點(diǎn)10分鐘對(duì)縣局管理人員進(jìn)行預(yù)警，臨近5分鐘進(jìn)行高音喇叭預(yù)警，并對(duì)設(shè)置的高級(jí)管理人員進(jìn)行電話預(yù)警。預(yù)警的整點(diǎn)時(shí)間設(shè)置可以通過自動(dòng)氣象站的實(shí)際情況進(jìn)行設(shè)置。
自動(dòng)站設(shè)備監(jiān)測(cè)。地面氣象測(cè)報(bào)業(yè)務(wù)系統(tǒng)軟件(OSSMO)每分鐘向自動(dòng)站采集器調(diào)取1次數(shù)據(jù)，即測(cè)報(bào)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(cè)報(bào)軟件形成的氣象要素?cái)?shù)據(jù)文件ZZ.TXT，簡(jiǎn)稱ZZ文件。如果設(shè)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(shè)備故障，或者OSSMO軟件關(guān)閉，或者采集器與計(jì)算機(jī)連線中斷，監(jiān)控系統(tǒng)獲取的ZZ文件觀測(cè)時(shí)間不正確，或者數(shù)據(jù)無(wú)變化，或者獲取的數(shù)據(jù)異常，由此可以啟動(dòng)相應(yīng)的預(yù)警模式。通過與氣象測(cè)報(bào)業(yè)務(wù)系統(tǒng)的軟件握手方式基本上能夠反應(yīng)和監(jiān)控設(shè)備的運(yùn)行狀況。
疑誤數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。疑誤數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)模塊主要通過觀測(cè)資料的實(shí)時(shí)預(yù)審的結(jié)果，進(jìn)行甄別判定可疑數(shù)據(jù)。本模塊可以確定系統(tǒng)對(duì)那些資料項(xiàng)目進(jìn)行疑誤的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，或是對(duì)那些統(tǒng)計(jì)項(xiàng)目進(jìn)行疑誤的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。通過自動(dòng)氣象站與周邊測(cè)站觀測(cè)資料的相關(guān)性分析，選擇在空間一致性較高的測(cè)站作為觀測(cè)資料對(duì)比參照站。除此之外，通過對(duì)自動(dòng)站設(shè)備常見故障資料特征的已有研究與描述，設(shè)置相應(yīng)的觀測(cè)資料指標(biāo)，實(shí)時(shí)對(duì)比觀測(cè)資料相應(yīng)數(shù)據(jù)指標(biāo)。當(dāng)觀測(cè)資料出現(xiàn)以上三方面的預(yù)警標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，按照設(shè)定的預(yù)警模式啟動(dòng)預(yù)警發(fā)布。
自動(dòng)氣象站歷史數(shù)據(jù)庫(kù)。建立本站建站以來(lái)的各項(xiàng)歷史數(shù)據(jù)庫(kù)，歷史數(shù)據(jù)主要通過A0資料轉(zhuǎn)換獲取。在歷史數(shù)據(jù)庫(kù)中需要建立各個(gè)時(shí)次的氣溫、氣壓、濕度、各層次地溫的歷史極端值與當(dāng)日當(dāng)時(shí)次歷史極端值數(shù)據(jù)表，以確定自動(dòng)氣象站各項(xiàng)觀測(cè)資料界限區(qū)間。本功能提供資料更新、補(bǔ)充、新建等數(shù)據(jù)庫(kù)基本維護(hù)功能，同時(shí)也提供基本的統(tǒng)計(jì)功能。旬、月、候、季的統(tǒng)計(jì)項(xiàng)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(dòng)氣象站各項(xiàng)統(tǒng)計(jì)資料的界限區(qū)間。當(dāng)實(shí)時(shí)的觀測(cè)資料或統(tǒng)計(jì)資料超過界限區(qū)間時(shí)，按照設(shè)定的預(yù)警模式啟動(dòng)預(yù)警發(fā)布。
區(qū)級(jí)實(shí)時(shí)自動(dòng)站報(bào)文。氣象局信息中心通過區(qū)內(nèi)業(yè)務(wù)寬帶網(wǎng)，向全區(qū)共享了自動(dòng)站報(bào)文實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)。本模塊功能從該共享數(shù)據(jù)庫(kù)自動(dòng)下載自動(dòng)氣象站上傳的當(dāng)天實(shí)時(shí)觀測(cè)資料和參照站的當(dāng)天報(bào)文。數(shù)據(jù)訪問量很少，在系統(tǒng)設(shè)計(jì)中避免了重復(fù)下載現(xiàn)象，最大限度減少了對(duì)服務(wù)器的數(shù)據(jù)訪問壓力。下載過程中發(fā)現(xiàn)沒有自動(dòng)氣象站上傳的報(bào)文，或自動(dòng)氣象站上傳的報(bào)文出現(xiàn)多個(gè)時(shí)次的缺報(bào)，則按照設(shè)置的預(yù)警模式啟動(dòng)相應(yīng)的預(yù)警發(fā)布，及時(shí)避免自動(dòng)氣象站出現(xiàn)連續(xù)缺報(bào)現(xiàn)象。
預(yù)警手段管理模塊。預(yù)警手段管理模塊則提供硬件參數(shù)設(shè)置，預(yù)警對(duì)象電話設(shè)置等功能。根據(jù)各類異常狀態(tài)，預(yù)先錄制和管理電話語(yǔ)音，設(shè)置預(yù)警短信發(fā)送方式 (區(qū)級(jí)短信系統(tǒng)遠(yuǎn)程接口或本地GSM短信模塊兩種方式)，電話外呼預(yù)警方式(區(qū)級(jí)聲訊系統(tǒng)遠(yuǎn)程接口和本地Modem兩種方式)。利用區(qū)級(jí)遠(yuǎn)程短信和聲訊系統(tǒng)發(fā)布預(yù)警，具有同一時(shí)間向多個(gè)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(duì)優(yōu)勢(shì)。
更多關(guān)于自動(dòng)氣象站情況可詳細(xì)本站！
