觀測業務和信息網絡監控一體化系統的設計與實現

汪 華，湯 寧，黃 笞,李 波,胡興煒

(1.貴州省氣象信息中心，貴州 貴陽 550002；2.貴州省氣象局觀測網絡處，貴州 貴陽 550002)

觀測業務和信息網絡監控一體化系統的設計與實現

汪 華1，湯 寧1，黃 笞2,李 波1,胡興煒1

(1.貴州省氣象信息中心，貴州 貴陽 550002；2.貴州省氣象局觀測網絡處，貴州 貴陽 550002)

通過分析貴州省氣象局實時業務監控業務中存在的集約化程度不高、監控視角不夠個性化等問題，作為CIMISS系統的市縣視角的延展，介紹了從集約化的角度將觀測業務和信息網絡的監控結合，實現基于工作流的全鏈條監控系統的設計與實現。

集約化；觀測業務；信息網絡；監控一體化

1 引言

近年來，依托山洪地質災害氣象保障工程、監測預警工程、氣象保障工程等項目建設，綜合觀測系統迅猛發展，觀測設備監控和維護、網絡設備運行監控、氣象信息傳輸監控等業務各自為陣，業務系統“多”、“散”、“亂”，造成了人力資源和計算資源的浪費，同時隨著氣象觀測業務改革的深入發展，需要更加規范、高效率、自下而上的流程化管理。因此，急需建立一個集約化的監控平臺，實現科學有效規范的管理，提高工作效率和效益。

針對現有的監控業務一般均基于省級監控視角，地州市和臺站均有個性化監控的需求，將數據采集設備與通信傳輸線路、省地縣網絡設備運行的監控、值班人員工作環節的管理、故障處置流程等有機結合，建設統一的集約化監控管理平臺，通過對省、市、縣業務及管理人員的權限進行合理的配置，實現省市縣三級業務監控標準統一、工作流程管理統一，實現基于工作流的全鏈條監控系統。

2 系統架構設計

整個系統在系統邏輯結構上分為基礎設施、數據平臺、應用支撐平臺、應用系統4層。系統運行環境在省氣象信息中心的虛擬平臺上，主要以CIMISS數據庫和文件服務器為基礎，搭建集約化監控系統的數據采集分析服務器、短信服務器、Web服務器和GIS服務器。

數據平臺是集約化監控系統建設的基礎層，其設計和實現按照面向服務、面向管理的要求，構建集約化監控的數據基礎，各種數據如觀測數據、用戶信息、文檔數據等存放在這一層中，數據平臺同時融合CIMISS系統為其上各層提供各種信息資源，包括觀測數據、質控參數及裝備基礎信息等。

應用支撐平臺主要提供服務目錄、信息共享交換和服務應用整合等基礎的服務，包括數據訪問服務、集成服務、事務服務、流程服務、目錄服務和消息服務等。

應用系統是面向省市縣裝備保障工作人員等系統使用人員的基本操作和管理平臺，用戶可通過統一身份權限認證平臺登錄系統，在對應于自己權限的個性化頁面上進行實時裝備運行監控、故障處理等操作。

3 系統功能設計與實現

3.1 功能模塊設計

觀測業務與信息網絡監控一體化系統共11個模塊，分別為數據采集分析、裝備運行監控、資料傳輸監控、網絡狀態監控、業務管理、觀測數據分析、運行評估、故障管理、基礎信息管理、系統管理、移動終端APP。具體功能結構如圖1所示。

圖1 觀測業務與信息網絡監控一體化系統模塊圖Fig.1 The system chart

3.2 系統主要功能

3.2.1 數據采集分析 ①本地數據采集分析系統。數據采集分析主要提供多種形式的監控數據采集方式，針對不同的觀測系統分別提供文件級、數據庫級、SOAP協議、API接口等多種方式的監控數據抽取采集。

②CIMISS系統數據采集。與CIMISS系統進行深度融合，CIMISS中已經提供的數據將直接使用，不采用本地采集方式，對未提供的數據進行本地報文文件采集，將CIMISS與本地數據采集結合使用的方式，這樣既可以節省資源又可以提高數據的準確性。查詢過去歷史數據或實時數據將直接從CIMISS系統中獲取。

3.2.2 運行監控 自動站的運行監控主要監控自動站的在線情況、到報情況、數據質量、告警情況。在WebGIS監控頁面上用清晰的圖標(十字原點)顯示各種情況的運行狀態，能夠形象直觀的了解到每個站點當前的運行狀況。按國家站、無人站、區域站(舊中心站)、區域站(新中心站)劃分，區分的到報情況為應到報、已到前端(通過Socket報文獲取到到報狀態)、已入庫(已入信息中心數據庫)、及時報、逾限報、缺報和未到報。

自動站運行狀態視窗為WebGIS頁面實現實時狀態監控，頁面顯示所有自動站，站點在實時監控時顯示“十字圓點”圖標，四部分分別表示在線情況、本時段到報情況、數據質量情況、警告情況；填圖時可以顯示為點；鼠標左鍵出現浮動框，分別顯示當前觀測數據、狀態信息、站點信息，鼠標右鍵出現菜單列表，菜單列表中包含站點詳情、單站觀測數據查詢、單站運行監控和多站數據比較等，可任意配置系統中已有的功能。同時系統提供觀測數據要素填圖，包括降水(1 h、3 h、6 h、12 h、24 h)、氣溫、風速、風向、氣壓、濕度。

3.2.3 資料傳輸監控 資料傳輸監控模塊主要是針對重要的資料類型傳輸情況進行實時傳輸質量監控。系統從CIMISS中獲取原始數據，對獲取的原始數據進行分析處理，獲取到資料傳輸質量數據，進行展示。

3.2.4 業務流程監控 將各級各類崗位在觀測資料采集、傳輸等環節的操作進行規范，確保工作步驟完整、連續、無遺漏，減少失誤，同時管理部門可以據此對業務崗位人員的任務執行情況進行監管，實現管理和運行的標準化、科學化、規范化。根據業務節點變化制定業務流程，提供業務流程自定義功能，方便用戶通過配置定義新的業務流程。

3.2.5 觀測數據分析 觀測數據監控實現將現有各種觀測設備生成的觀測數據信息進行集中展示，結合GIS等數據展示方式，實現多手段、多種類的展示，使裝備保障人員能夠更高效、快速的了解裝備工作情況、結合裝備觀測信息更準確的判斷裝備運行狀態的準確程度，從而提高裝備保障工作的準確性。觀測數據監控功能主要包括實現對探測數據和產品的顯示，實現對現有裝備的觀測數據分析、統計、查詢。結合裝備特點形成諸如要素填圖、等值線等簡單的專題地圖、曲線圖、時序圖、統計報表等直觀的統計圖表，并能將這些分析結果以常見的應用文件格式(Word、Excel、PDF)導出和打印。

3.2.6 網絡狀態監控 網絡狀態監控主要是對整個網絡環境設備及網絡暢通情況的監控，在H3C系統的基礎上將H3C中關注的功能模塊提煉、簡化，整合到集約化系統中。展示各類網絡設備的運行狀態，對發生異常的設備進行告警提示，通過靈活的配置、靈活的拓撲圖展示、快速的異常告警，實現網絡設備的實時監控。

3.2.7 移動應用功能 移動應用中管理人員通過后臺系統發送移動通知，各個手機用戶可以在移動應用的通知模塊查看到管理人員發送的信息。通過后臺采集獲得的數據，通過移動端進行展示分析每個時次的實時數據。用戶點擊進入可以看到當前站點該時次的數據觀測數據等。業務人員通過監控功能了解當前該站設備實時運行情況。幫助業務人員在戶外作業時可以及時了解設備情況。

4 結論

通過對觀測業務和信息網絡監控一體化系統的設計與實現，深度整合已有資源，解決裝備監控繁雜、不精準的弊端，實現裝備、資料、網絡的統一管理，同時在系統平臺中實現從觀測設備狀態到數據傳輸和服務為一體的信息流監控一體化平臺，面向一線業務人員的實際需求，實現面向地市和區縣的分級管理，更好地為氣象事業服務。

[1]虞飛華.基于 SOA 的中小型企業業務流集成應用研究[D].浙江：浙江工業大學，2009.

[2] 許南山，石佳銳.基于 B/S 模式的數據監視技術研究與實現[J]，計算機工程與科學，2009，(7):126-129.

[3] 魏姍姍.基于 C/S 模式的數據監視技術的研究與實現[D].北京：北京化工大學，2008.

Design and implementation of integration of monitoring system of observatory business and information network

WANG Hua1, TANG Ning1, HUANG Chi2, LI Bo1, HU Xingwei1

(1.Meteorological Information Center of Guizhou Province, Guiyang 550002,Guizhou;2. Observation Network Office of Guizhou, Guiyang 550002,Guizhou)

This paper analyzed the present problems of the real-time business monitoring of Guizhou Meteorological Bureau, for example, the intensive degree is not high enough, monitoring perspective is not individualized enough, comprehensive observation and information network business are in separation, etc. It introduced how to combine the observation business with the information network monitoring from an intensive perspective, through the establishment of efficient, scientific, standardized work procedures, in the integration of equipment operation, data transmission, information network business functions at the same time, also it can be used as CIMISS systems perspective of city and county extension, designed and implemented a Full - Chain Monitoring System based on workflow.

observatory business; information network; integration of monitoring

1003-6598(2017)02-0061-03

2016-12-27

汪 華(1974—)，女，副高，主要從事氣象信息化建設工作，E-mail:2761025@qq.com。

TP311.52

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