新型自動氣象站軟件特點及使用技巧

鄒斌　哈艷麗

摘要 介紹了新型自動氣象站軟件的特點和參數設置，并對新型站軟件在運行過程中的日常操作及常見問題的處理加以闡述。新型自動氣象站軟件主要包括采集軟件、業務軟件和傳輸軟件，3個軟件既相互獨立，又相互關聯，它們之間通過數據交換實現數據采集、數據存儲、數據處理、數據傳輸。對采集軟件設置時，關鍵要做好對觀測項目的掛接設置和區站參數的設置；對業務軟件設置時，要做好季節性轉換時需要變動的參數設置和重要天氣報相關參數的設置。

關鍵詞 新型自動站；軟件；特點；參數設置；常見問題

中圖分類號 P415.1+2 文獻標識碼 A 文章編號 0517-6611（2016）05-225-03

Abstract We introduced the characteristics and parameter setting of the new type of automatic meteorological station software， elaborated the daily operation and common problems treatment of new type station software. New type of automatic meteorological station software mainly included acquisition software， business software and transfering software， which were independent and interrelated. Data collection， data storage， data treatment and data transmission were realized through data exchange. During the settings of acquisition software， the key was the articulated set of observational item and the parameter setting of station. During the setting of business software， the key was the setting of parameters needed to be changed during seasonal transformation， and the setting of relevant parameters of significant weather messages.

Key words Newtype automatic station； Software； Characteristics； Parameter setting； Common problem

新型自動氣象站是依據先進的CAN總線技術，遵循開放、標準的技術路線，采用當今成熟的電子測量、數據傳輸和控制系統技術而設計，能滿足氣象站各種觀測業務的需要。新型自動氣象站由硬件和軟件組成[1]，硬件主要由傳感器、采集器、電源系統和通訊設備組成，軟件主要包括采集軟件、業務軟件和傳輸軟件，在硬件方面具有可靠性高、準確性高、靈活性好、易維護、易擴展等特點[2]。隨著新型自動氣象站在全國各級氣象臺站的廣泛使用，硬件方面已日臻成熟，新型自動氣象站軟件在使用中還存在一些不足。軟件使用兩年多來，全國各地氣象工作人員做了許多經驗總結和技術改進，解決了許多漏洞和軟件使用操作上的不便[1，3-5]，但由于氣象觀測業務近些年的變化很大，一些觀測規范和規定也不斷地修改，一些新的問題又接踵而來，這也需要軟件不斷地更新，與新的觀測業務發展相適應。筆者介紹了最新版新型自動站軟件的特點，在軟件操作上對一些新遇到的問題的處理，特別是在參數設置和氣象觀測要素的輸入以及氣象觀測要素值異常的處理方法上進行了著重闡述，以避免地面觀測業務人員在軟件使用中操作錯誤。

1 新型自動氣象站軟件的特點

1.1 軟件簡介 臺站地面綜合觀測業務軟件立足于自動化觀測和自動化業務流程開發的、能對多種地面觀測設備進行統一管理且靈活配置的綜合集成業務軟件。該軟件系統由SMO、MOI和MOIFTP這3個獨立軟件模塊構成，遵循總控集成、配置集成、支撐庫集成的標準規范與框架（圖1），為地面氣象觀測自動化業務的統一平臺、統一接口提供強有力的保障[3]。

1.1.1 SMO軟件（采集軟件）。該軟件最新版本為Ver4.0.8.2，主要完成臺站新型自動站與云、能見度、天氣現象、氣壓、溫度、濕度、風向風速、降水、蒸發等氣象要素采集設備的掛接和對氣象要素數據的采集，通過文件接口模式為MOI軟件提供原始氣象要素數據源。

1.1.2 MOI軟件（業務軟件）。該軟件最新版本為3.0.0.2，主要通過對觀測業務參數的靈活設置，協助不同類型臺站的測報人員完成觀測與編報、數據維護、報表制作、質量控制、設備管理等業務活動，生成必要的Z文件、重要天氣報、氣候月報、航危報、日數據文件和日照數據文件等。

1.1.3 MOIFTP軟件（傳輸軟件）。該軟件最新版本也是3.0.0.2，根據需要與業務軟件會同時打開，也可以單獨打開。主要自動完成由MOI生成的Z文件、重要天氣報、日數據文件、日照數據文件等文件上傳到省級數據接收中心的工作，同時輔助手動傳輸以上文件的功能[4]。

1.2 軟件特點

（1）臺站地面綜合觀測業務軟件中的SMO軟件、MOI軟件、MOIFTP軟件3個模塊分別擔任數據采集質控、業務數據處理、傳輸功能[5]，工作中SMO、MOI、MOIFTP須同時正常運行。SMO突出了集成和靈活配置的特點，MOI獨立于SMO安裝，僅以SMO采集結果為數據源，參數獨立設置。

（2）臺站地面綜合觀測業務軟件結構相對復雜，文件夾及運行產生中間文件較多。

（3）術語、描述等與現行業務要求和習慣有差距。

（4）與觀測業務的銜接不夠，智能化不足，人性化不夠。

（5）沒有方便直觀的報表制作模式和數據查詢功能，數據文件處理會出錯等不完善的地方較多。

（6）作為數據采集、處理軟件，沒有對數據流程和格式、特點進行交代，軟件出現任何問題，業務管理和業務人員均無法判斷原因，更無法解決。

2 新型自動氣象站軟件的參數設置及常見問題處理

2.1 參數設置

（1）打開SMO軟件點擊“參數設置”，在“參數設置”下拉菜單中，點擊“觀測項目掛接設置”，在掛接設置中，對要進行氣象觀測的要素項目進行勾選，在選要素項目時，要搞清從屬關系，不重復、不遺漏，以臺站實際應用為準。有自動能見度儀且視程障礙現象以自動判別為主的臺站，視程障礙判別要勾選，此軟件支持視程障礙現象的自動判別。

（2）打開SMO軟件點擊“參數設置”，在“參數設置”下拉菜單中，點擊“區站參數”設置，在區站參數設置中特別要注意視程障礙現象濕度和能見度閾值的設定。濕度各站應根據歷史情況自己設定，用以自動區分霧、輕霧和霾天氣現象。能見度閾值統一設定高閾值為7 500，低閾值為750，用以區分霧和輕霧，沙塵暴和揚沙。

（3）MOI參數不能由SMO參數而來，需要單獨設置、保存，是業務工作中形成上傳數據文件、編發報、制作報表數據文件等所用參數。基本參數少變，需準確設置，季節性參數需要及時調整，如雨量、蒸發量。

（4）打開MOI軟件，點擊“參數”，在“參數”下拉菜單中選擇“臺站參數”，在“臺站參數”中，點擊“報文編發、數據備份”進行重要天氣報的設置（圖2）。文件名格式應為“按固定時間”，是指編發現象的時間，發報標準按照統一規定設置。

2.2 軟件常見問題的處理

（1）軟件運行次數多了往往會出現死機、操作不靈現象，建議軟件經常重啟（配置差的計算機每日需要重啟）。

（2）當測站出現微量降水時，應在08：00、14：00、20：00定時觀測時次的過去6 h或12 h降水時段輸“0”，不能空輸，空輸長Z文件顯示的是“0”，輸0長Z文件顯示的是“，”，還要避免降水現象與降水量出現矛盾。

（3）由于視程障礙現象和大風現象是自動判別記錄，所以在輸入新的天氣現象時要注意按照先后順序正確輸入。自動判別的視程障礙天氣現象是根據參數中設置的閾值自動判別的，由于參數閾值設置的局限性，自動判別記錄的現象不夠全面，需要人工加以判斷。如一些降水現象影響的視程障礙，霾、浮塵、沙塵暴等的區分。霾日是自動統計，一般不需要人工干預，當統計錯誤時，需要人工訂正。各時次霾天氣現象按照實際記錄編發。

（4）在軟件中雪深的觀測是以“mm”為單位輸入的。規范規定氣簿-1記錄的雪深觀測是以“cm”為單位取整數，所以通常軟件中輸入的雪深數值與氣簿-1記錄的雪深數值不一致。

（5）天氣現象的編碼一定在上傳長Z文件前人工編好，由于軟件的智能化程度較低，自動編碼經常出現錯誤，需人工修改上傳。

（6）有時會出現上個定時觀測輸入了完整的天氣現象，而在下一個時次發現少了一個天氣現象，這時需再人工補上（08：00不應輸入08：00后的天氣現象）。

（7）部分新型站有極值時間缺測問題，是由于采集器內根據新型站功能需求書設置的質控參數不合適所致，可通過SMO設備管理中的維護終端，輸入QCPM T0（氣溫），按發送命令，返回值有5項，分別為要素極值下限、要素極值上限、存疑的變化速率、錯誤的變化速率、最小應該變化的速率，前4項一般沒問題，第5項最小應該變化速率初設設置為0.1，即表示1 h最小應有0.1的氣溫變化，如果持續1 h以上無變化，則采集器將該數據置為可疑，挑取極值時導致時間缺測，輸入QCPM T0 -75.0 80.0 3.0 5.0 0.0，并回車，可解決。同理修改需要挑取極值的瞬時風速、10 min平均風速、相對濕度、氣壓、地面溫度，分別對應命令為QCPM WS、QCPM WS3、QCPM U、QCPM P、QCPM ST0。

（8）部分新型站通過對比觀測有風速偏大問題，查找風速傳感器沒有問題，通過SMO設備管理中的維護終端，輸入SENCO WS（風速），按發送命令，查看風速傳感器配置參數是否正確，結果返回值有4項，為0 0.5 0 0，第1、2項為風速與頻率的關系，10 m風速與頻率的關系為V=0.1f，第3、4項為固定值，DZZ4型自動站這4項的的正確值應為0 0.1 0 0。在維護終端鍵入命令SENCO WS 0 0.1 0 0，再按發送命令，返回值為T，表示設置成功。

3 結語

新型自動氣象站業務軟件運行了1年多，經過了多次軟件升級，解決了一些漏洞和不足，軟件的功能日趨完善。相信隨著新型站掛接項目的不斷增多，自動化、智能化程度的不斷提高，再加上氣象臺站人員在日常工作中會不斷發現問題積累經驗，通過與儀器廠家共同探討合作，會把軟件做得更加完善，更加有效地降低故障率、提高傳輸率，獲取準確可靠的氣象資料。

參考文獻

[1]曹云德，李文華.新型自動氣象站測報業務軟件運行中的常見問題及解決方法[J].科教論壇，2013（8）：4-7.

[2]江蘇無線電科研所有限公司.DZZ4型自動氣象站培訓教材[Z].2013.

[3]童有智，薛宗猛.地面氣象測報業務軟件常見問題及解決方法[J].青海氣象，2007（4）：73-74.

[4]黃艷飛，倪偉.Isos臺站地面綜合觀測業務軟件在使用過程中應注意的問題[J].農業與技術，2014（5）：198.

[5]李強，陳明，張超.自動氣象站業務系統軟件應用中應注意的問題[J].科技創新導報，2012（30）：52-53.