軟件技術在自動氣象站中的應用

郝利民

摘要：目前普遍使用的自動氣象站采用成熟的、穩(wěn)定的、先進的電子測量、數據傳輸和控制系統(tǒng)技術而設計，具有高可靠性、高準確性、易維護、易擴展等特點。隨著自動站的大規(guī)模投入運行，自動站的日常運維工作顯得尤其重要。為了更快速有效的做好自動站的日常維護工作，保障地面氣象觀測工作質量。本文主要針對軟件技術在自動氣象站的應用進行了研究，并針對應用中出現的常見問題解決進行了探討。

關鍵詞：自動氣象站；技術問題；解決辦法

自動氣象站設備是獲得氣象數據的終端儀器，它的性能和正常運行離不開使用者的細心維護。自動氣象站在自動氣象系統(tǒng)占有重要地位，自動氣象站在運行過程中可以通過有線、移動通訊等多種通訊方法與氣象中心計算機進行通訊，能夠及時將氣象數據傳輸到氣象中心，便于計算機氣象數據庫用于統(tǒng)計分析和處理。

自動氣象站用于對風向、風速、雨量、氣溫、相對濕度、氣壓、能見度等氣象要素進行24小時現場監(jiān)測。在自動氣象站運行過程中，不斷出現自動站業(yè)務軟件的技術問題，如何解決這些問題，是做好自動氣象站工作的基本保證，只有解決了這些技術問題，才能使自動氣象站正常采集各項常規(guī)資料，傳輸分鐘和小時資料。

1 軟件技術在自動氣象站應用的重要性

（1）緩解了地面觀測人員的工作壓力和工作強度。隨著中國氣象局出臺的《綜合氣象觀測系統(tǒng)發(fā)展規(guī)劃》的整體推進，加快了適應規(guī)劃要求的地面氣象觀測業(yè)務體制建立，大力推廣了軟件技術在自動氣象站的應用，由于軟件技術的推廣，方便了氣象工作人員，許多觀測項目取消了人工觀測。

（2）隨著軟件技術的應用，使用軟件技術的新型自動氣象站也在各基層氣象臺站列裝。通過對新型自動氣象站技術近幾年的投入應用，軟件技術的應用使得基層臺站地面觀測業(yè)務的自動化運行得到了有力的保障，在運行過程中，大多數自動氣象站出現故障，系統(tǒng)都能在第一時間告知到責任人，從而使得工作人員可以及時采取措施處理，降低故障率。同時也減輕了地面觀測人員的工作強度。

（3）軟件技術的應用對基層氣象臺站而言意義非凡，通過使用軟件技術，可以及時應對地面觀測業(yè)務運行中常出現的例如觀測數據缺測以及觀測要素數據異常，以及由于通信網絡故障造成的數據無法及時上傳等情況，工作中觀測員不可能全天候守在值班室內，以往一些故障的出現常常會影響氣象工作的開展，但通過應用軟件技術，可以使觀測員能實時獲知這些故障信息從而及時采取相應措施進行處理。

2 自動氣象站常用軟件的應用

（1）數據要素監(jiān)控程序應用主要是利用對自動氣象站分鐘數據文件進行實時監(jiān)測。應用軟件程序在應用中發(fā)現問題，立即通過讀取站號、短信告警、短信數據庫IP地址等信息，并進行檢查當日分鐘數據文件是否存在，如果所檢測若文件不存在，程序就會立即發(fā)送告警。一般情況下軟件都會按照要素位長及排位順序規(guī)則將數據記錄中的日期、風、溫、壓、濕、地溫、能見度等要素分離出來，然后根據程序需要對數據進行判斷，如果發(fā)現出現缺測及超出閥值等，在滿足系統(tǒng)報警條件的情況下，系統(tǒng)程序就會發(fā)送報警。并及時將運行情況記入運行日志。

（2）網絡傳輸監(jiān)控程序應用中會對自動氣象站所在的網絡環(huán)境和自動站文件上傳情況進行監(jiān)控。該程序每五分鐘運行一次。應用軟件技術在應用中會對自動氣象站終端微機、局域網交換機、路由器、文件接收服務器等進行有效測試，看是否設備運行正常。如果檢測發(fā)現故障，系統(tǒng)軟件會立即將詳細故障信息發(fā)送告警。最后，將運行情況記入運行日志。

（3）數據要素監(jiān)控程序在應用時，會依據系統(tǒng)記錄號公式選擇當前記錄并完成要素進行分離，然后對分離要素數據執(zhí)行判斷，根據規(guī)劃規(guī)定，當正常觀測要素位置出現“----”或者“////”時，就表明系統(tǒng)數據缺測，當超出閾值時，系統(tǒng)會針對這兩種情況進行發(fā)送報警。

（4）主控機以WINDOWS作為操作平臺，控制軟件應用多為實時多任務方式，系統(tǒng)處理功能包含了目前臺站的所有業(yè)務工作并實現了自動化。系統(tǒng)在應用中還增加了許多適應未來發(fā)展需求的擴展功能及氣象服務功能。軟件技術在應用時會實時進行采集控制，數據的最終計算處理、參數的修正、質量控制、報文編輯、數據存貯、數據顯示，故障診斷等等，從而有效的檢測系統(tǒng)的應用情況，以及及時進行故障報警。

3 軟件的維護

（1）采集器系統(tǒng)是在器材出廠前就安裝好在單片機內，相對而言，系統(tǒng)的日常維護比較簡單，一般情況下，平時只需要對采集器內部存在存儲器進行檢測維護就行，在維護時只要把因為長期運行而產生的電子碎片定期清空，避免采集器出現數據無法讀取等錯誤就行。

（2）通訊組網接口軟件中的“網絡主通道”不可能一直為綠色，在重啟軟件后為紅色是正常情況，只有傳輸正常后變?yōu)榫G色，以后有兩種情況：第一是一直保持為綠色，表示網絡一直為連接；另一種是變成紅色，也是正常情況，表示在空閑狀態(tài)下，網絡暫時中斷，只要在傳輸時能夠連接也可視為正常。

（3）對于地面氣象測報業(yè)務軟件的維護，則需要工作人員進行經常檢查，看其運行時，系統(tǒng)的各項參數設置是否準確，是否需要及時地更新和下載升級及補丁程序，避免軟件升級不及時或出現漏洞；在檢測時一般要做好網絡無法連接應對工作，如果在出現緊急情況，內網故障，則通過外網及時傳送。

（4）系統(tǒng)實時監(jiān)測新型自動氣象站分鐘數據文件，軟件通過檢測數據文件判斷自動氣象站及自動站終端微機的觀測業(yè)務程序是否發(fā)生故障，通過檢測數據文件中的各要素數據是否缺測以及是否超出閥值，從而進行判斷采集器、相應傳感器及線纜是否存在故障；通過監(jiān)測自動站網絡環(huán)境判斷報文發(fā)送過程中經過的重要節(jié)點如自動站終端微機、局域網網絡交換機、路由器以及省局文件接收服務器是否出現故障。經過檢測，軟件檢測出故障后，立即以信息的方式報警，并發(fā)送給值班員，幫助他們快速的排除故障。

4 結語

綜上所述，雖然在軟件應用上取得了一些成績，但自動氣象站在應用運行期間，會因為日常維護及故障處理、軟件重裝等過程操作不當，或維護不及時，在運行中出現這樣或那樣的問題，仍然需要及時維護，以便保證自動站數據的實時性及準確性。

參考文獻

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（作者單位：山西省原平市氣象局）