本溪市區域自動站報警系統分析

孫秀恒++李冰++汪貴彬++董寶磊++張翹

摘要 通過對區域自動站CAWSAnyWhere Server 2013軟件 SQL Server 2005數據庫的數據提取，應用相關編程知識編寫程序，通過對SQL Server 2005數據庫10 min數據的提取并進行判斷，發現數據的缺測和異常，并報警。報警提示缺測數據或數據異常的區域站名稱、元素和開始時間。

關鍵詞 區域自動站；數據庫；報警系統；遼寧本溪

中圖分類號 P415.1+2 文獻標識碼 A 文章編號 1007-5739（2016）24-0216-02

Analysis on Regional Automatic Station Alarm System in Benxi City

SUN Xiu-heng LI Bing WANG Gui-bin DONG Bao-lei ZHANG Qiao

（Benxi Meteorological Bureau in Liaoning Province，Benxi Liaoning 117000）

Abstract Based on data extracted from SQL Server 2005 database of the CAWSAnyWhere Server 2013 software of regional automatic station，program was written using programming knowledge. Through the extraction and judgement of 10 minutes data from SQL Server 2005 database，missing and abnormal data was found.The names of regional stations whose data was missing or abnormal were alarmed，as well as the elements and the start time.

Key words regional automatic station；database；alarm system；Benxi Liaoning

我國是世界上氣候變化較大的地區之一，氣象災害出現的頻率很高，隨著經濟的發展和社會的進步，氣象災害的影響越來越廣泛，造成的經濟損失也越來越大[1]。區域自動氣象站是氣象現代化建設的必要基礎，是氣象防災減災預測預警系統的重要組成部分。目前，中國氣象局已經建成了總數達33 000余套的省級臺站區域自動氣象觀測網，并在此基礎上要進一步加大區域自動站的建設力度和建設的針對性，計劃在未來3～5年內建設鄉鎮及以下加密自動站3萬余套，以滿足氣象服務的需求，大量自動站的建立將給設備的維護和保障工作帶來巨大的挑戰[2]。區域自動氣象站觀測系統滿足國家標準要求，用于測量風速、風向、環境溫度、環境濕度、大氣壓力、降雨量等多個要素，具有氣象監測等多種功能。提高了觀測效率，減輕了觀測人員的勞動強度。該系統具有性能穩定、檢測精度高、無人職守、抗干擾能力強、軟件功能豐富、便于攜帶、適應性強等方面特點[3-4]，廣泛應用于氣象站建設、農林氣候監測、生態環境監測、公路和鐵路運營及地質災害監測等多領域的數據采集與科學研究，適合于野外使用。

區域自動站是一種自動觀測和傳輸數據的設備。從近年來統計的資料正確率分析，在采集獲得的總數據中異常和缺測數據的占有量為0.1%，但對于本單位和氣象資料用戶的影響還是很大[5]。因此，通過開發此系統及時解決數據長時間缺測的問題。

1 本溪市區域自動站概況

本溪地區共有區域自動站59個，其中單要素站19個，2要素站16個，4要素站22個，5要素站1個，8要素站1個（表1、圖1）。單要素站觀測項目為雨量；2要素站觀測項目為雨量、溫度；4要素站觀測項目為雨量、溫度、風向、風速；5要素站觀測項目為雨量、溫度、風向、風速、能見度；8要素站觀測項目為雨量、溫度、風向、風速、氣壓、相對濕度、淺層地溫、深層地溫。

由于本溪地區區域自動站分布廣大多遠離市區、數量多、觀測項目多且數據處理量較大，很多時候不能及時發現數據異常及處理相應問題，導致傳輸及時率下降。因此，開發此系統，及時發現區域站數據問題，及時處理，最大限度提高傳輸及時率。

2 研究內容

通過對CAWSAnyWhere Server 2013軟件 SQL Server 2005數據庫的數據提取，應用相關編程知識編寫程序，通過對SQL Server 2005數據庫10 min數據的提取并進行判斷，發現數據的缺測和異常，并報警。報警提示缺測數據或數據異常的區域站名稱、元素和開始時間。

3 技術分析

本程序采用經典的3層架構，分為表現層、邏輯層、數據訪問層。表現層：負責用戶的交互操作。通過調用邏輯層，將數據處理結果展現給改程序軟件的使用者。邏輯層：分為業務處理和實體類，將用戶需求進行業務整合，調用數據訪問層，將數據從數據庫中取出，進行增刪改查。數據訪問層：通過封裝微軟提供的數據庫操作接口，對數據庫進行訪問（圖2）。

3.1 系統界面

定時刷新設備情況，做到準實時地獲取設備數據、展示設備當前狀態。讀取數據時間分為整點后的1 min和3 min。點擊開始程序開始運行。數據出現問題時，狀態顯示為缺報且變成紅色（圖3），并有報警提示音樂響起。

3.2 極值限定

根據地面觀測規范和本溪自動站設置參數設定極值區間：氣溫-40～45 ℃，10 min雨量0～200 mm，氣壓8 600～10 888 Pa，濕度0～100%，風速0～25 m/s，地溫-60～80 ℃。

4 應用效果

在此系統運行期間，首先區域站數據出現異常和缺測時及時發現并報警，提示相關人員進行處理。大大提高數據的準確性及時率。同時，也提高區域自動站的維修效率，及時發現問題及時處理，提醒維護人員定期巡檢儀器，提醒維護人員對電量低的電池進行更換。

5 參考文獻

[1] 孟昭輝，李慶軍.自動氣象站綜述[J].氣象水文海洋儀器，2009（4）：54-56.

[2] 梁海河，孟昭林，張春暉，等.綜合氣象觀測運行監控系統[J].氣象，2011（10）：1292-1300.

[3] 李寧，馮利平，白蕤，等.自動氣象站氣象信息實時顯示查詢系統設計與實現[J].農業網絡信息，2015（7）：30-35.

[4] 曹曉波，王雙喜.自動氣象站在設施農業領域的應用現狀及展望[J].農業開發與裝備，2015（6）：48-49.

[5] 陳璐.北京地區自動氣象站數據異常因素分析[C]//中國氣象學會.第28屆中國氣象學會年會：S1第四屆氣象綜合探測技術研討會，2011.