省級(jí)氣象裝備運(yùn)行保障平臺(tái)的研究

劉峰 李建宇 江濤 周旭輝

摘要：湖南省氣象綜合觀測(cè)系統(tǒng)裝備運(yùn)行保障業(yè)務(wù)平臺(tái)是集運(yùn)行監(jiān)控、維護(hù)維修、計(jì)量檢定、備件管理于一體的新型綜合平臺(tái)，可實(shí)現(xiàn)對(duì)氣象觀測(cè)設(shè)備的運(yùn)行狀況、數(shù)據(jù)質(zhì)量和技術(shù)保障等信息的實(shí)時(shí)監(jiān)控和數(shù)據(jù)顯示、信息報(bào)告等功能，具有對(duì)觀測(cè)設(shè)備的可用性、可靠性和可維護(hù)性評(píng)估的業(yè)務(wù)能力。本文對(duì)系統(tǒng)的功能、結(jié)構(gòu)進(jìn)行完整的介紹，可為相關(guān)業(yè)務(wù)人員提供一定的參考借鑒作用。

關(guān)鍵詞：省級(jí)氣象裝備；運(yùn)行保障；業(yè)務(wù)平臺(tái)

隨著綜合氣象觀測(cè)系統(tǒng)現(xiàn)代化建設(shè)進(jìn)程的加快推進(jìn)，對(duì)氣象裝備保障工作提出了新的、更高的要求。通過對(duì)裝備保障業(yè)務(wù)運(yùn)行現(xiàn)狀的充分調(diào)研和現(xiàn)有業(yè)務(wù)系統(tǒng)的全面分析，只有開發(fā)集運(yùn)行監(jiān)控、維護(hù)維修、計(jì)量檢定、器材供應(yīng)管理于一體的新型綜合平臺(tái)，形成設(shè)備監(jiān)控、維修保障和裝備供應(yīng)聯(lián)合互動(dòng)的業(yè)務(wù)體系，才能滿足實(shí)際的業(yè)務(wù)需求，全面提升我省綜合氣象觀測(cè)系統(tǒng)現(xiàn)代化水平。

1 系統(tǒng)設(shè)計(jì)

湖南省氣象裝備運(yùn)行保障業(yè)務(wù)平臺(tái)所涉及的對(duì)象是綜合氣象探測(cè)網(wǎng)中運(yùn)行的氣象探測(cè)設(shè)備，包括新一代天氣雷達(dá)、L波段探空雷達(dá)、自動(dòng)氣象站、區(qū)域氣象站、閃電定位儀、土壤水分站等，同時(shí)為風(fēng)廓線雷達(dá)、GPS/MET站等設(shè)備預(yù)留接口。該平臺(tái)本著經(jīng)濟(jì)、適用、便捷、高效的原則，為系統(tǒng)使用者提供一個(gè)高效、便捷而又輕松的使用環(huán)境，不僅能夠滿足運(yùn)行監(jiān)控人員、維護(hù)維修人員、器材供應(yīng)人員、計(jì)量檢定人員和臺(tái)站保障人員的基本業(yè)務(wù)操作需求，還能滿足領(lǐng)導(dǎo)決策服務(wù)需求。

2 功能模塊設(shè)計(jì)

省級(jí)氣象裝備運(yùn)行保障業(yè)務(wù)平臺(tái)對(duì)全觀測(cè)網(wǎng)絡(luò)的各種裝備運(yùn)行狀況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控、維修測(cè)試、技術(shù)支持和技術(shù)保障，對(duì)省內(nèi)各氣象裝備的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行有效性評(píng)估，對(duì)各站網(wǎng)監(jiān)控保障業(yè)務(wù)進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)，指導(dǎo)臺(tái)站裝備保障工作和業(yè)務(wù)管理工作。系統(tǒng)主要由運(yùn)行監(jiān)控、維護(hù)維修、器材供應(yīng)、計(jì)量檢定、統(tǒng)計(jì)分析、決策服務(wù)和系統(tǒng)管理等七大模塊組成。

2.1 運(yùn)行監(jiān)控

運(yùn)行監(jiān)控分系統(tǒng)對(duì)各類綜合觀測(cè)設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)、產(chǎn)品數(shù)據(jù)進(jìn)行監(jiān)控和評(píng)價(jià)，對(duì)形成的監(jiān)控產(chǎn)品按規(guī)定程序進(jìn)行分發(fā)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)設(shè)備故障并進(jìn)行報(bào)警，是業(yè)務(wù)平臺(tái)的關(guān)鍵部分。

運(yùn)行監(jiān)控分系統(tǒng)的工作流程如圖1所示：

主要功能包括：

（1）數(shù)據(jù)文件傳輸與數(shù)據(jù)獲取：可定時(shí)檢查臺(tái)站上傳到省局的各類數(shù)據(jù)文件和報(bào)文資料，通過FTP方式及時(shí)保存到中心服務(wù)器。

（2）報(bào)文解析：定時(shí)對(duì)各類探測(cè)數(shù)據(jù)文件進(jìn)行解析，合格數(shù)據(jù)存入數(shù)據(jù)庫，不合格數(shù)據(jù)生成報(bào)警信息并存入報(bào)警數(shù)據(jù)庫。解析過程包括：文件名校驗(yàn)、格式校驗(yàn)、業(yè)務(wù)邏輯校驗(yàn)、數(shù)據(jù)質(zhì)量檢查。

（3）運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)控：可顯示各種探測(cè)設(shè)備任一時(shí)次的運(yùn)行狀態(tài)圖和任一天的運(yùn)行時(shí)序圖。通過在電子地圖上疊加設(shè)備狀態(tài)信息，顯示同一時(shí)次，處在不同地理位置的設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)。能自動(dòng)統(tǒng)計(jì)各類設(shè)備運(yùn)行情況，統(tǒng)計(jì)結(jié)果顯示在適當(dāng)位置。

（4）觀測(cè)數(shù)據(jù)監(jiān)控：通過圖形和表格形式顯示各類氣象探測(cè)設(shè)備的觀測(cè)數(shù)據(jù)。

（5）故障報(bào)警：當(dāng)系統(tǒng)監(jiān)測(cè)到設(shè)備狀態(tài)或數(shù)據(jù)異常、或者收到設(shè)備報(bào)警信息時(shí)，在監(jiān)控電腦上自動(dòng)進(jìn)行報(bào)警，同時(shí)提示用戶采取相應(yīng)的處理措施。故障報(bào)警的方式包括聲音、圖形圖像、短信、電話報(bào)警等。

2.2 維護(hù)維修

維護(hù)維修模塊包含維修向?qū)Ч芾砗凸收项愋凸芾韮蓚€(gè)子模塊，主要對(duì)發(fā)生故障的設(shè)備進(jìn)行分析，為技術(shù)人員提供圖文并茂的維修向?qū)В龑?dǎo)技術(shù)人員檢查并排除設(shè)備故障。

在維修向?qū)Ч芾砟K中，用戶可以先行指定故障類型和臺(tái)站型號(hào)，查看符合條件的維修向?qū)畔ⅰＴ诠收项愋凸芾斫缑嬷校謩e列有不同的故障，用戶可以先行指定故障類型名稱，進(jìn)行模糊查詢查看符合條件的信息。用戶可修改各類觀測(cè)設(shè)備的維修向?qū)畔ⅲ黾佑^測(cè)設(shè)備的維修記錄信息。

2.3 器材供應(yīng)

器材供應(yīng)管理由基本情況、訂貨管理、錄入管理、查詢管理、報(bào)表管理、統(tǒng)計(jì)管理、系統(tǒng)維護(hù)、幫助信息等八個(gè)模塊組成，完成全省氣象技術(shù)裝備供應(yīng)的自動(dòng)化管理。器材供應(yīng)重點(diǎn)是保障備件供應(yīng)的充足，涉及訂貨、入庫、出庫等功能。為提高自動(dòng)化程度，所有配件均進(jìn)行條碼管理，具體工作流程如圖2所示。

2.4 計(jì)量檢定

省級(jí)計(jì)量檢定管理包括檢定業(yè)務(wù)從收發(fā)到檢定及出具證書的整個(gè)流程的應(yīng)用管理功能，主要有基礎(chǔ)資料、超檢預(yù)警、收發(fā)、檢定，提供涉及計(jì)量檢定管理職能的各種查詢、統(tǒng)計(jì)及檢索功能，能夠提高檢定的質(zhì)量和效率，實(shí)現(xiàn)省級(jí)氣象計(jì)量業(yè)務(wù)的信息化管理。

2.5 統(tǒng)計(jì)分析

統(tǒng)計(jì)分析由臺(tái)站統(tǒng)計(jì)、廠家分析、設(shè)備型號(hào)分析、地區(qū)分析四大功能模塊組成，主要完成對(duì)布設(shè)在全省各地的裝備運(yùn)行情況進(jìn)行全面的統(tǒng)計(jì)和分析。根據(jù)各類探測(cè)設(shè)備的觀測(cè)數(shù)據(jù)、運(yùn)行狀態(tài)、質(zhì)量控制、維修等情況以表格和圖形相結(jié)合的方式生成相應(yīng)的產(chǎn)品，按照臺(tái)站、廠家、地區(qū)、設(shè)備型號(hào)四大類別生成統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，并分發(fā)給相關(guān)的管理和技術(shù)人員。

2.6 決策服務(wù)

決策服務(wù)模塊主要為領(lǐng)導(dǎo)決策提供理論依據(jù)，由監(jiān)控產(chǎn)品查詢、監(jiān)控產(chǎn)品定制、監(jiān)控報(bào)表查詢打印和值班記錄查詢四個(gè)功能項(xiàng)組成。

監(jiān)控產(chǎn)品是領(lǐng)導(dǎo)決策的依據(jù)，可根據(jù)需求定制產(chǎn)品。監(jiān)控產(chǎn)品主要顯示一段時(shí)間內(nèi)各類氣象觀測(cè)設(shè)備的可用性或到報(bào)率，省、市級(jí)默認(rèn)顯示全省各市州設(shè)備的運(yùn)行情況，縣級(jí)默認(rèn)顯示本市各縣局設(shè)備的運(yùn)行情況，各類設(shè)備運(yùn)行情況排名前3位的用綠色背景，排名后3位的用紅色背景，方便領(lǐng)導(dǎo)直觀地查詢各地區(qū)設(shè)備的運(yùn)行情況。

2.7 系統(tǒng)管理

系統(tǒng)管理由用戶管理和觀測(cè)設(shè)備的信息管理兩個(gè)功能模塊組成。用戶管理模塊提供用戶信息、用戶類型、模塊信息、用戶組權(quán)限等功能，可進(jìn)行用戶名和登陸密碼的新增和修改。觀測(cè)設(shè)備的信息管理提供子站添加和修改功能。

3 系統(tǒng)的主要特點(diǎn)及創(chuàng)新功能

（1）集運(yùn)行監(jiān)控、維護(hù)維修、計(jì)量檢定、備件管理于一體的新型綜合平臺(tái)，可實(shí)現(xiàn)對(duì)氣象觀測(cè)設(shè)備的運(yùn)行狀況、數(shù)據(jù)質(zhì)量和技術(shù)保障等信息的實(shí)時(shí)監(jiān)控和數(shù)據(jù)顯示、信息報(bào)告等功能，具有對(duì)氣象觀測(cè)設(shè)備的可用性、可靠性和可維護(hù)性評(píng)估的業(yè)務(wù)能力。

（2）應(yīng)用了自動(dòng)氣象站的質(zhì)控?cái)?shù)據(jù)，通過解碼以后能及時(shí)發(fā)現(xiàn)設(shè)備故障，并與故障維修方法一一對(duì)應(yīng)，方便技術(shù)人員迅速定位故障，進(jìn)行有效的處理。

（3）利用電子地圖和各氣象設(shè)備站點(diǎn)的地理位置實(shí)現(xiàn)對(duì)自動(dòng)氣象站、探空雷達(dá)站、閃電定位儀等設(shè)備的WEBGIS模式的實(shí)時(shí)監(jiān)控和運(yùn)維管理，用戶界面簡(jiǎn)潔實(shí)用、交互性好。

4 系統(tǒng)應(yīng)用情況

系統(tǒng)投入應(yīng)用以來，省、市、縣三級(jí)技術(shù)人員都可以通過運(yùn)行保障業(yè)務(wù)平臺(tái)了解各類設(shè)備的運(yùn)行情況，界面比較直觀，在工作中發(fā)揮了積極的效果，臺(tái)站能實(shí)時(shí)了解各類設(shè)備的運(yùn)行情況，查看統(tǒng)計(jì)分析報(bào)表，方便臺(tái)站及時(shí)掌握相關(guān)站點(diǎn)的信息，并根據(jù)故障維修向?qū)У闹敢M(jìn)行簡(jiǎn)單故障的排除，在維修保障工作中發(fā)揮了重要作用。

參考文獻(xiàn)：

[1]魏延濤，王祖漢，徐遠(yuǎn)遠(yuǎn)，等.河南省氣象技術(shù)裝備監(jiān)控管理系統(tǒng)[J].氣象與環(huán)境科學(xué)，2011，34（1）：7983.

[2]高峰，侯飆，王偉，等.自動(dòng)氣象站實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)及SMS報(bào)警系統(tǒng)[J].氣象水文海洋儀器，2009，26（2）：8486，90.

[3]孟珍，黃增林.基于數(shù)據(jù)挖掘的自動(dòng)氣象站故障診斷改進(jìn)方法[J].陜西氣象，2009，（4）：2527.

[4]裴翀.綜合氣象觀測(cè)系統(tǒng)運(yùn)行監(jiān)控平臺(tái)（ASOM）設(shè)計(jì)[D].北京郵電大學(xué)，2012，191.

[5]鄭偉.氣象技術(shù)裝備信息智能化管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D].電子科技大學(xué)，2008.

[6]劉詠.新疆氣象技術(shù)裝備保障業(yè)務(wù)信息系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D].北京郵電大學(xué)，2011，174.

作者簡(jiǎn)介：劉峰（1981），男，碩士，工程師，主要從事氣象裝備保障技術(shù)研究與應(yīng)用。