氣象自動觀測集成平臺設(shè)計

朱東紅，吳東麗，郭 劍，闕艷紅，劉立業(yè)，劉興良，張會可，郭淵杰

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氣象自動觀測集成平臺設(shè)計

朱東紅1，吳東麗2，郭 劍1，闕艷紅1，劉立業(yè)1，劉興良1，張會可1，郭淵杰1

（1. 中國電子科技集團公司第27研究所，河南 鄭州 450000；2. 中國氣象局氣象探測中心，北京 100081）

由于不同氣象設(shè)備數(shù)據(jù)通信協(xié)議多樣化，且氣象業(yè)務(wù)觀測要素越來越多樣化、定制化，導(dǎo)致每新增一種新的業(yè)務(wù)觀測，相配套的軟件從通信、應(yīng)用、存儲等都需要重新設(shè)計開發(fā)，這導(dǎo)致了很多重復(fù)開發(fā)，造成了資源的浪費。氣象自動觀測集成平臺致力于解決不同氣象儀器廠商、不同設(shè)備間的通信協(xié)議解析、適配問題；統(tǒng)一設(shè)計RESTful API數(shù)據(jù)接口，為平臺上層定制化的業(yè)務(wù)應(yīng)用提供有力支撐；在軟件邏輯層面實現(xiàn)觀測業(yè)務(wù)可定制。平臺軟件擬采用敏捷開發(fā)方法，平臺在構(gòu)建初期被合理切分為多個子模塊，各個子模塊都經(jīng)過測試，具備可視、可集成和可獨立運行使用的特征。經(jīng)測試試用，本平臺能夠兼容、接入多種氣象觀測設(shè)備，真正實現(xiàn)了專業(yè)氣象領(lǐng)域業(yè)務(wù)軟件的集約化，大大提高了開發(fā)和交付效率。

氣象；適配；定制；集成

0 引言

隨著科技的日新月異，許多新型儀器設(shè)備進入氣象領(lǐng)域，越來越多的氣象業(yè)務(wù)實現(xiàn)了自動化觀測。然而，這些新增的觀測系統(tǒng)均獨立運行，通常是每新建設(shè)一種業(yè)務(wù)，就增加一套中心站軟件和應(yīng)用軟件，造成了現(xiàn)有氣象信息中心服務(wù)器使用效率低、觀測數(shù)據(jù)重復(fù)、混亂、集約化程度低等問題，維護這些軟件及數(shù)據(jù)需要耗費大量的人力資源。并且原有業(yè)務(wù)軟件系統(tǒng)擴展性差，設(shè)備通信協(xié)議多種多樣，數(shù)據(jù)質(zhì)量系統(tǒng)控制不夠完善，存儲系統(tǒng)雖然積累了大量氣象歷史數(shù)據(jù)，但各為系統(tǒng)，數(shù)據(jù)價值挖掘能力不足[1]。隨著業(yè)務(wù)系統(tǒng)不斷增多，值班人員工作量也將不斷增加。因此迫切需要針對現(xiàn)有的氣象觀測系統(tǒng)進行集成與管理。

針對上述問題及不斷發(fā)展的氣象觀測業(yè)務(wù)需求，平臺將致力于實現(xiàn)觀測業(yè)務(wù)運行集約化[2]，開發(fā)涵蓋觀測數(shù)據(jù)采集、質(zhì)量控制、數(shù)據(jù)傳輸、觀測產(chǎn)品制作和運行狀態(tài)監(jiān)控、設(shè)備故障遠程診斷等各類業(yè)務(wù)及管理信息的綜合氣象觀測業(yè)務(wù)一體化平臺，實現(xiàn)實時監(jiān)控、考核評估綜合氣象觀測業(yè)務(wù)運行狀況、實時數(shù)據(jù)質(zhì)量控制、設(shè)備故障遠程診斷或人工指導(dǎo)下的故障診斷維修、觀測產(chǎn)品快速制作等功能，全面提高業(yè)務(wù)觀測管控水平。

本文從平臺技術(shù)架構(gòu)、技術(shù)選型、關(guān)鍵數(shù)據(jù)與存儲結(jié)構(gòu)、平臺數(shù)據(jù)處理流程、基于本平臺的應(yīng)用示例等方面進行詳細闡述。

1 平臺技術(shù)架構(gòu)

1.1 總體架構(gòu)

圖1為氣象自動觀測集成平臺（以下簡稱平臺）總體架構(gòu)圖，平臺為基于B/S結(jié)構(gòu)的上層應(yīng)用提供定制化的數(shù)據(jù)服務(wù)接口，其主要由數(shù)據(jù)收集與協(xié)議適配、消息中間件、中心站、后臺管理、數(shù)據(jù)訪問接口、緩存和數(shù)據(jù)存儲等模塊組成。數(shù)據(jù)收集與協(xié)議適配模塊負責接收解析遠程設(shè)備上傳的觀測數(shù)據(jù)，消息生產(chǎn)、命令調(diào)試和鏈路管理。數(shù)據(jù)接收與解析：為不同的協(xié)議（設(shè)備）開發(fā)其專屬的解析動態(tài)庫（DLL），以插件的形式進行統(tǒng)一管理，對新設(shè)備的接入只需提供協(xié)議動態(tài)庫或者按照指定格式生成數(shù)據(jù)文件即可。消息生產(chǎn)：對消息中間件來說該模塊為消息生產(chǎn)者（Message Producer）,對解析后的觀測數(shù)據(jù)，按照平臺內(nèi)部的統(tǒng)一的數(shù)據(jù)交換格式，生產(chǎn)一條消息推送到消息中間件的消息隊列（Message Queue）以供中心站消費[3]。命令調(diào)試:為前端（上層應(yīng)用）發(fā)出的設(shè)備調(diào)試命令提供雙向透明通道。鏈路管理：該模塊設(shè)計為能夠接入5000個設(shè)備，對每個設(shè)備的上線、離線等行為進行實時監(jiān)視，為每個設(shè)備提供一條高效的通信鏈路。消息中間件模塊是數(shù)據(jù)收集與協(xié)議適配模塊和中心站模塊間的通信手段，其內(nèi)部以先進先出（FIFO）的隊列數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)作為通信載體，同時它提供多種消息模式以供選擇，并能夠通過簡單配置使消息數(shù)據(jù)定時持久化到磁盤。中心站模塊主要負責消息消費、質(zhì)量控制、產(chǎn)品生成和推送。消息消費：對消息中間件來說中心站為消息消費者（Message Consumer），它從消息隊列取出隊頭數(shù)據(jù)，按照平臺數(shù)據(jù)規(guī)則進行消息數(shù)據(jù)解析。質(zhì)量控制：對解析后的數(shù)據(jù)實施中心站級別的質(zhì)量控制、輸出入庫。產(chǎn)品生成與推送：按照規(guī)定（國家/省級氣象局），定時從數(shù)據(jù)庫讀取觀測數(shù)據(jù)，以預(yù)定格式生成各種報文文件，通過FTP協(xié)議推送到指定服務(wù)器。后臺管理模塊負責平臺配置，例如觀測要素指標、用戶權(quán)限等。數(shù)據(jù)訪問接口提供基于用戶名和密碼的登陸認證、權(quán)限管理和Restful API數(shù)據(jù)接口，用戶登陸成功后返回給前端令牌（AccsessToken）以供后期數(shù)據(jù)請求使用。在數(shù)據(jù)訪問接口和數(shù)據(jù)存儲層增加緩存是為了提高接口并發(fā)訪問速度，減少磁盤I/O，降低數(shù)據(jù)庫負載，當用戶發(fā)起接口請求時，服務(wù)端會首先查詢緩存，如果有所需數(shù)據(jù)，直接從緩存返回，反之，再查詢數(shù)據(jù)庫。

圖1 氣象自動觀測集成平臺總體架構(gòu)

1.2 技術(shù)選型

平臺需要實現(xiàn)的主要功能：并行高效應(yīng)對數(shù)以千計的遠程設(shè)備突發(fā)式數(shù)據(jù)傳輸問題，為新設(shè)備接入提供插件式支持；為上層應(yīng)用提供Restful API風格的HTTP接口；并提供接口級別的安全訪問控制功能；平臺內(nèi)部進程間可靠、高效的通信技術(shù)。為實現(xiàn)上述功能，平臺主要使用如下技術(shù)。

平臺與上層應(yīng)用、平臺內(nèi)部數(shù)據(jù)收集與中心站數(shù)據(jù)交換均采用JSON格式。JSON（JavaScript Object Notation）是一種獨立于編程語言的數(shù)據(jù)傳輸格式[4]，它與XML相比具有輕量化、簡潔、層次結(jié)構(gòu)清晰、解析傳輸更加高效等優(yōu)點。數(shù)據(jù)收集與協(xié)議適配模塊需要較強的處理效率，使用具有面向?qū)ο蟆㈧`活、執(zhí)行處理效率高等特點的C++語言來開發(fā)。

為實現(xiàn)HTTP接口，平臺數(shù)據(jù)訪問接口（Web后端）采用Java語言開發(fā)、SSH（Spring、SpringMVC、Hibernate）框架。Spring充當容器管理角色，它融合了IoC（Inversion of Control，控制反轉(zhuǎn)）、DI（Dependency Injection，依賴注入）等重要的編程思想。對于Spring來說，所謂IoC就是由Spring來負責控制對象的生命周期和對象間的關(guān)系，所謂DI就是由Spring在程序運行時動態(tài)的將某個依賴關(guān)系注入到組件中。IoC和DI并非為程序增加了更多功能，而是為了提升組件的可重用性，并為系統(tǒng)搭建一個靈活、可擴展的結(jié)構(gòu)平臺[5]。Hibernate用來做數(shù)據(jù)持久層，它對JDBC做了良好封裝、對系統(tǒng)沒有侵入性（所謂的輕量級）、提供了一級緩存和二級緩存、擯棄了以數(shù)據(jù)庫為中心的思想，使得在后端接口開發(fā)中能做到完全面向?qū)ο骩6]。SpringMVC（MVC即Model、View、Controller）是整個平臺后端業(yè)務(wù)邏輯的核心，其有諸如強大的約定大于配置的契約式編程、與Spring框架集成方便、分層設(shè)計、模塊解耦等優(yōu)點。處理流程為：前端控制器DispatchServlet接收HTTP請求，調(diào)用處理器映射器HandlerMapping查找相應(yīng)的處理器，處理器映射器根據(jù)URL查找處理器Handler，并給前端控制器返回生成的處理器和處理器攔截器HandlerIntercepter，前端控制器調(diào)用處理器適配器HandlerAdapter，處理器適配器調(diào)用相應(yīng)的處理器，處理器將出路結(jié)果以ModelAndView形式返回給處理器適配器，處理器適配器將ModelAndView返回給前端控制器，前端控制器將ModelAndView傳給視圖解析器ViewResolver，視圖解析器將解析后的View返回給前端控制器，經(jīng)渲染后將模型數(shù)據(jù)填充到HTTP請求域中返回，至此，一次HTTP請求處理過程結(jié)束[7-8]。如下圖2所示：

圖2 SpringMVC執(zhí)行流程

平臺數(shù)據(jù)接口安全性包括用戶認證（Authen-tication）和用戶授權(quán)（Authorization）。用戶認證是指驗證某個用戶是否為平臺系統(tǒng)中的合法主體，即用戶能否訪問系統(tǒng)；用戶授權(quán)是指驗證某個用戶是否有權(quán)限執(zhí)行某個操作。本平臺用戶授權(quán)粒度為角色、權(quán)限、資源三級，即用戶屬于角色（多對一），角色擁有權(quán)限（一對多），權(quán)限擁有資源（一對多）。對于以上應(yīng)用場景，Spring Security框架都有很好的支持，它支持多種主流認證方式，并提供定制化、細粒度的授權(quán)控制。其執(zhí)行流程為：當Web服務(wù)器啟動時，加載Spring Security過濾器MySecur?ityFilter，同時為其注入MyInvocationMetadata SourceSe?rvice和MyAccessDecisionManager類，前者在執(zhí)行時會提取數(shù)據(jù)庫中預(yù)存的用戶權(quán)限形成列表，并循環(huán)該列表，根據(jù)權(quán)限獲取對應(yīng)的資源列表，將資源（URL）作為key，權(quán)限列表作為value，形成Map數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，當用戶登陸時調(diào)用loadUserByUsername方法，認證成功后根據(jù)用戶名從數(shù)據(jù)庫提取該用戶擁有的權(quán)限列表（UserDetails）。當用戶請求某個資源（URL）時，觸發(fā)MyAccessDecisonManager類，執(zhí)行其decide方法攔截資源訪問請求，將資源和Map中的key對比，若相同，就提取出對應(yīng)的value（list），即若要請求這個資源（URL），必須具有跟這個資源相對應(yīng)的權(quán)限值列表（Authorizations），以此Auth?orizations進行循環(huán)和UserDetails中的權(quán)限進行對比，若有一個（也可多個）相同，即授權(quán)通過，返回資源數(shù)據(jù)，否則終止請求向下傳遞，向用戶返回信息提示未經(jīng)授權(quán)的訪問。如下圖3所示：

圖3 Spring Security執(zhí)行流程

所謂平臺內(nèi)部間的進程通信意即數(shù)據(jù)收集與協(xié)議適配端和中心站端的數(shù)據(jù)交換，為實現(xiàn)此目標，平臺選用Apache下的開源消息總線ActiveMQ。它支持多種語言編寫客戶端，可以很方便的和Spring框架融合，支持諸如in-VM, TCP, SSL, NIO, UDP, JGroups, JXTA多種消息傳輸協(xié)議，支持通過JDBC和journal提供高速的消息持久化，可以采用集群部署，避免單點故障，并且用戶社區(qū)極為活躍[9]。

使用緩存提高了平臺數(shù)據(jù)訪問速度，緩存也即內(nèi)存，平臺使用Redis內(nèi)存數(shù)據(jù)庫作為緩存層。Redis的性能極高，其存取復(fù)雜度都是O（1），支持豐富的數(shù)據(jù)類型如String、List、Hash等，所有操作都具有原子性，如果需要，Redis也可以持久化緩存數(shù)據(jù)[10-12]。

2 數(shù)據(jù)處理流程

圖4為平臺0層數(shù)據(jù)流圖，該圖主要包含三個方向的數(shù)據(jù)流，即數(shù)據(jù)收集存儲、產(chǎn)品生成和終端用戶數(shù)據(jù)/命令請求。

圖4 平臺b層數(shù)據(jù)流

數(shù)據(jù)收集存儲：通過主動/被動方式獲取傳感數(shù)據(jù)，解析后封裝成平臺規(guī)定的統(tǒng)一消息格式（JSON格式，如{‘key1’:’value1’, …, ’keyn’: ’valuen’}）,然后將數(shù)據(jù)推送（即入隊）至消息中間件ActiveMQ，ActiveMQ使用消息存儲器kahaDB對消息進行持久化，直到該消息被消費掉（即出隊）。中心站從消息中間件讀取消息，解析數(shù)據(jù)，對數(shù)據(jù)施加平臺級質(zhì)量控制后入庫存儲。另外，數(shù)據(jù)收集一般要比中心站入庫速度要快（因為中心站入庫涉及磁盤I/O），這容易導(dǎo)致消息消費速度遠遠低于生產(chǎn)速度，加之某些業(yè)務(wù)系統(tǒng)可能對數(shù)據(jù)的實時性要求較高，因此，可以運行多個中心站以加快消息被消費處理的速度。

產(chǎn)品生成：中心站根據(jù)具體業(yè)務(wù)需求按時從數(shù)據(jù)庫讀取觀測數(shù)據(jù)，按照指定格式生成數(shù)據(jù)產(chǎn)品（一般指報文）推送至第三方數(shù)據(jù)中心。

終端用戶數(shù)據(jù)/命令：1）數(shù)據(jù)，終端客戶（瀏覽器/桌面應(yīng)用）向API服務(wù)端發(fā)送HTTP登陸認證請求，認證成功后服務(wù)端按照一定的算法生成AccessToken令牌給終端用戶，終端用戶將攜帶AccessToken（放在HTTP請求頭）進行數(shù)據(jù)請求，服務(wù)端收到請求，取出AccessToken，依據(jù)數(shù)據(jù)庫中的配置，判斷該終端用戶是否有本次數(shù)據(jù)請求的權(quán)限，驗證通過后，服務(wù)端先從緩存查找是否有本次請求的數(shù)據(jù)，如果有，則直接從緩存返回數(shù)據(jù)，否則，重新去數(shù)據(jù)庫查詢后將結(jié)果返回給終端用戶，同時以本次查詢結(jié)果更新緩存，其HTTP請求序列見下圖5。2）命令，命令請求登陸認證與授權(quán)同數(shù)據(jù)請求一樣，區(qū)別在于請求到達服務(wù)端后命令被轉(zhuǎn)發(fā)至數(shù)據(jù)收集端，數(shù)據(jù)收集端根據(jù)命令參數(shù)再轉(zhuǎn)發(fā)至相應(yīng)的遠程設(shè)備，命令返回后將沿著同樣的通道返回至終端用戶。

圖5 數(shù)據(jù)請求序列圖

3 關(guān)鍵存儲結(jié)構(gòu)

平臺設(shè)計的核心思想是盡量避免業(yè)務(wù)軟件尤其是數(shù)據(jù)收集、中心站（處理、入庫）軟件的重復(fù)開發(fā)，提高軟件的可重用性，能夠為上層多種觀測業(yè)務(wù)提供支撐，并為新的氣象觀測業(yè)務(wù)提供靈活的接入方式。為實現(xiàn)上述功能，在數(shù)據(jù)庫中設(shè)計以下關(guān)鍵表結(jié)構(gòu)。

（1）觀測業(yè)務(wù)分類表

表1 觀測業(yè)務(wù)分類示例

Tab.1 Examples of observed business classifications

（2）用戶信息表

表2 用戶信息示例

Tab.2 Sample User Information

（3）觀測要素字典表

表3 觀測要素字典示例

Tab.3 Examples of observational elements dictionaries

（4）觀測業(yè)務(wù)與觀測要素映射表

表4 觀測業(yè)務(wù)與觀測要素映射示例

Tab.4 Examples of observation services and observation elements mapping

平臺內(nèi)部可以定義多種氣象觀測業(yè)務(wù)，并為每種業(yè)務(wù)進行編碼和命名（表1）；平臺針對業(yè)務(wù)類型進行用戶系統(tǒng)隔離（表2），在用戶信息表中增加業(yè)務(wù)編碼字段與用戶id字段組成該表的聯(lián)合主鍵，不同的業(yè)務(wù)系統(tǒng)可以擁有相同的用戶id；按照氣象觀測要素建立觀測要素字典信息表（表3），該表內(nèi)容盡可能全面涵蓋各種氣象觀測要素，并對該表定期按需維護以保證其完整性和一致性，表中要素編碼值即為要素在數(shù)據(jù)庫中存儲時的字段名，為平臺增加新的氣象觀測業(yè)務(wù)時，只需從該表中選取觀測要素進行組合寫入映射表中（表4），映射表中每條記錄表達了某種觀測業(yè)務(wù)下?lián)碛械挠^測要素信息（存儲時的字段名）和觀測要素的存儲位置信息（字段隸屬的表名），映射關(guān)系以JSON字符串形式存儲，數(shù)據(jù)收集端接收解析設(shè)備上傳的數(shù)據(jù)，按照觀測要素字典信息并附加業(yè)務(wù)編碼將數(shù)據(jù)重新封裝、傳輸?shù)街行恼径耍行恼靖鶕?jù)映射表解析數(shù)據(jù)并入庫。這樣做的好處在于為平臺增加新觀測業(yè)務(wù)時，只需要通過平臺管理系統(tǒng)進行業(yè)務(wù)配置，而不必重復(fù)開發(fā)中心站軟件；對數(shù)據(jù)收集端只需要知道觀測要素字典（以手冊形式提供）和觀測業(yè)務(wù)編號加載對應(yīng)的DLL插件，重用原來的通信架構(gòu)即可。

4 基于平臺的應(yīng)用實例

本節(jié)通過一個應(yīng)用實例（新鄭智慧園區(qū)數(shù)據(jù)監(jiān)控系統(tǒng)）展示平臺如何通過后臺管理接入新的業(yè)務(wù)系統(tǒng)，并簡單介紹該系統(tǒng)的功能組成。

首先新建新鄭智慧園區(qū)數(shù)據(jù)監(jiān)控系統(tǒng)，如下圖6，其次為業(yè)務(wù)系統(tǒng)映射觀測要素集合，即為第3節(jié)表4增加記錄。新鄭智慧園區(qū)數(shù)據(jù)監(jiān)控系統(tǒng)主要包含9個氣象觀測要素數(shù)據(jù)：空氣溫度、空氣濕度、風速、風向、雨量、輻射、氣壓、土壤濕度、土壤溫度，如下圖7。配置完后，平臺即可收集、處理、存儲該業(yè)務(wù)系統(tǒng)的觀測數(shù)據(jù)，而不必重復(fù)開發(fā)平臺的數(shù)據(jù)收集與協(xié)議適配端和中心站端。

新鄭智慧園區(qū)數(shù)據(jù)監(jiān)控系統(tǒng)主要包括基于GIS的臺站位置顯示、監(jiān)控要素實時數(shù)據(jù)顯示、監(jiān)控要素歷史數(shù)據(jù)查詢分析（曲線和表格）、設(shè)備故障報警、監(jiān)控要素數(shù)據(jù)超限報警等，如下圖8。

5 平臺部署

圖9為平臺部署圖，平臺各個模塊均是基于Windows平臺，各個服務(wù)器既可運行在統(tǒng)一局域網(wǎng)內(nèi)（LAN），也可部署在多個異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，通過Internet互相連接通信。其中消息服務(wù)器、數(shù)據(jù)庫服務(wù)器、API接口服務(wù)器、前端服務(wù)器需要Java虛擬機支撐，安裝JDK1.8，中心站軟件采用C#開發(fā)，需要安裝.net framework 4.0，緩存服務(wù)器安裝Redis4.0.9。

6 結(jié)論

本文介紹了開發(fā)設(shè)計氣象自動觀測集成平臺的必要性和緊迫性，在介紹時側(cè)重說明平臺設(shè)計的核心思路、整體架構(gòu)和各個模塊的技術(shù)選型，不拘泥于具體的代碼實現(xiàn)。平臺實現(xiàn)了多種業(yè)務(wù)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)統(tǒng)一收集、質(zhì)控、存儲，在新業(yè)務(wù)接入上真正實現(xiàn)了通過后臺簡單配置即可收集、存儲業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的功能，避免了功能模塊的重復(fù)開發(fā)，提高了軟件開發(fā)效率，基本達到了當初的設(shè)計要求，在實際應(yīng)用中取得了不錯的效果。

圖6 平臺后臺管理系統(tǒng)

圖7 業(yè)務(wù)映射

圖8 新鄭智慧園區(qū)數(shù)據(jù)監(jiān)控系統(tǒng)

下一步的工作，將對平臺進行優(yōu)化，同時從硬件、軟件方面實現(xiàn)平臺訪問的高并發(fā)性、平臺數(shù)據(jù)的高可用性，為上層定制化的應(yīng)用系統(tǒng)提供穩(wěn)定、高效的數(shù)據(jù)與接口支撐。同時，也為以后打造氣象觀測領(lǐng)域?qū)Ｓ迷破脚_做一次探索和技術(shù)積淀。

圖9 平臺部署

[1] 中國氣象局, 氣象信息化發(fā)展規(guī)劃(2018-2022年)[Z]. 2017.

[2] 中國氣象局, 綜合氣象業(yè)務(wù)發(fā)展規(guī)劃(2016-2020年)[Z]. 2017.

[3] 馮雪, 孫丙宇, 方薇, 吳斌. 基于物聯(lián)網(wǎng)的電梯安管系統(tǒng)通信模塊[J]. 計算機系統(tǒng)應(yīng)用, 2017, 26(4): 210-211.

[4] Bassett, L. 魏嘉汛譯. JSON必知必會[M]. 北京: 人民郵電出版社, 2016.

[5] Walls, C. 張衛(wèi)濱譯.Spring實戰(zhàn)(第4版)[M]. 北京: 人民郵電出版社, 2016.

[6] Bauer, C. &G.King. 楊春花, 彭永康, 俞黎敏譯. Hibernate實戰(zhàn)(第二版)[M]. 北京: 人民郵電出版社, 2008.

[7] Warin, G. 張衛(wèi)濱, 孫麗文譯. 精通Spring MVC 4[M]. 北京: 人民郵電出版社, 2017.

[8] 韓凌波. 基于mvc架構(gòu)的普法考試系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)[J]. 軟件, 2015, 36(3): 132-133.

[9] 錢崢, 胡亞旦, 黃旋旋. 基于“消息中間件”技術(shù)的氣象信息總線[J]. 氣象科技, 2016, 44(2): 217-218.

[10] 程晗, 汪學(xué)明, 等. 基于Redis的海量智慧醫(yī)療小文件存儲架構(gòu)設(shè)計[J]. 計算機應(yīng)用與軟件, 2018, 35(4):87.

[11] 李鵬鵬, 鄭揚飛, 劉玉龍. Redis在即時通訊系統(tǒng)中的應(yīng)用[J]. 軟件, 2017, 38(1): 115-116.

[12] 伍紹佳, 杜林, 廖麗. 基于云平臺的數(shù)字化校園信息門戶系統(tǒng)實踐研究[J]. 軟件, 2017, 38(1): 31-32.

Design of Integrated Platform for Meteorological Automatic Observation

ZHU Dong-hong1, WU Dong-li2, GUO Jian1, QUE Yan-hong1, LIU Li-ye1, LIU Xing-liang1, ZHANG Hui-ke1, GUO Yuan-jie1

(1. CETC27, Zhengzhou 450000, China; 2. Meteorological observation center of China Meteorological Administration, Beijing 100081, China)

Due to the diversity of data communication protocols of different meteorological equipments, and the more and more diverse and customized meteorological service observation elements, each new kind of business observation is needed, and the corresponding software needs to be redesigned and developed from communication, business application and storage, which leads to many repetitive development, which causes the waste of resources. The specialized Meteorological automatic observation integrated platform is devoted to solve the communication protocol parsing and matching problems between different meteorological instruments manufacturers and different equipments, unify the design of RESTful API data interface, provide strong support for the customized business application above the platform, and make the observation service in the software logic level customizable. The platform software is to adopt Agile development method, the platform is divided into several sub modules in the early stage of construction, each sub module has been tested, and has the characteristics of visualization, integration and independent operation. After testing, the platform can be compatible, access to a variety of meteorological observation equipment, truly realize the professional meteorological business software intensification, greatly improve the development and delivery efficiency.

Meteorological; Matching; Customizable; Integration

TP311. 52

A

10.3969/j.issn.1003-6970.2018.07.039

朱東紅(1986-)，男，工程師，主要研究方向：分布式計算；吳東麗(1977-)，女，副研究員，主要研究方向：農(nóng)業(yè)氣象觀測和農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害風險評估；郭劍(1986-)，男，工程師，主要研究方向：地理信息系統(tǒng)；闕艷紅(1986-)，女，工程師，主要研究方向：控制工程；劉立業(yè)(1992-)，男，工程師，主要研究方向：自動化；劉興良(1995-)，男，工程師，主要研究方向：軟件工程；張會可(1990-)，女，工程師，主要研究方向：電子與通信工程；郭淵杰(1984-)，男，工程師，主要研究方向：嵌入式系統(tǒng)。

本文著錄格式：朱東紅，吳東麗，郭劍，等. 氣象自動觀測集成平臺設(shè)計[J]. 軟件，2018，39（7）：182-190