基于WEB的區域氣象站校準管理平臺設計

覃章　鄧紀威

【摘 要】市級自動氣象站校準的記錄主要采用傳統的用紙登記管理的模式，其計量管理效率較低，也不方便省級計量及時監督。文章基于WEB動態網頁和數據庫技術，開發了區域氣象站的校準業務管理平臺。該平臺可管理區域站使用多種類型傳感器、關聯市級使用的標準器、錄入校準所使用的規程規范、更新校準記錄信息、自動生成校準記錄和校準證書、統計市級儀器校準情況，從而實現了對區域氣象站傳感器校準信息的網絡化管理。

【關鍵詞】ASP.NET技術;區域氣象站;計量校準;動態網頁

【中圖分類號】TP393 【文獻標識碼】A 【文章編號】1674-0688（2020）08-0039-03

0 引言

為了氣象預報的準確性，全國在布設國家氣象觀測站的同時，已經增加布設了更多的區域自動氣象站。為了保障區域站觀測傳感器精度準確可靠，需要對觀測設備進行定期的計量校準。市級自動氣象站校準停留在采用傳統的用紙記錄校準記錄的狀態，各市校準沒有統一記錄表和校準證書，傳感器的管理也滯后，其計量管理效率低，也不方便省級計量監督，所以建立一套完備的校準業務平臺尤為重要。目前，各行業已經開發了一些校準管理平臺，但并不適用市級區域氣象站校準業務管理[1-5]。因此開發一個基于WEB的區域氣象站校準管理平臺非常有必要。

目前，計量相關管理平臺大多數是基于WEB動態網頁技術開發[6-8]。基于該技術的網頁在客戶端無需外掛安裝其他軟件，且具有良好的人機交互界面。平臺上不斷地進行數據更新，動態網頁技術還需要與數據庫技術相結合[9]。ASP.NET技術在大型開發的時候容易維護，且擴展性很好，能夠對HTML有完全的控制權限，對于前端來說很友好[10-11]。MySQL是一種開放源代碼的關系型數據庫管理系統，其功能強大、體積小、速度快、總體擁有成本低，可以方便地支持上千萬條記錄的數據[12-13]。將ASP.NET技術與MySQL技術結合，對于開發中小型的動態網頁，將是非常經濟有效的。

本文將ASP.NET的動態網頁技術和MySQL數據庫相結合，開發區域自動氣象站校準信息平臺。該平臺可管理區域站使用多種類型傳感器、關聯市級使用的標準器、錄入校準所使用的規程規范、更新校準記錄信息、自動生成校準記錄和校準證書、統計市級儀器校準情況，從而實現了對區域氣象站傳感器校準信息的網絡化管理，提高校準工作的效率和質量，同時方便省級氣象計量部門和相關業務管理部門對市局實驗室校準工作的跟蹤、監督和質量管理。

1 總體結構設計

本平臺采用動態網頁ASP.NET技術開發，動態數據存儲在服務器的MySQL數據庫中。用戶通過工作界面瀏覽器，實現后臺數據庫的訪問。開發設計服務器端WEB軟件安裝部署在省級，各市氣象局管理人員可通過IE、360等瀏覽器完成標準器和傳感器的信息管理、計量校準記錄的錄入、校準原始記錄和校準證書的打印輸出等操作，從而實現區域站傳感器信息的統一化、規范化管理。平臺設計7個功能模塊（如圖1所示），分別為標準器信息管理、校準規范管理、傳感器信息管理、校準信息錄入管理、校準原始記錄管理、校準證書管理、校準完成情況的統計。

2 數據結構

根據區域站校準管理平臺的功能設計，建立相應的服務器端數據庫信息表。該平臺設計有8個數據表，包括校準依據規程表、標準器信息表、傳感器類型表、傳感器信息表、校準記錄明細表、證書明細表、市局信息表、用戶信息表。數據庫中的校準記錄明細表見表1。

3 系統功能及實現

針對目前區域自動氣象站校準業務所面臨的特點及管理現狀，本文設計了區域自動氣象站校準業務平臺。該平臺幫助市級校準人員管理區域站使用多種類型傳感器、校準使用的標準器、校準所使用的規程規范，更新校準記錄信息，自動生成校準記錄和校準證書、統計市級儀器校準情況。從而方便校準人員及時查閱校準記錄，查看待檢和已檢傳感器信息，以便能及時校準儀器，避免傳感器超檢使用，保證觀測數據的準確可靠。該區域站校準管理平臺主要包括七大功能模塊。

（1）標準器信息管理，計量標準器信息統一入庫，確定計量標準器的型號/規格、測量范圍、精度、證書編號、有效期等信息，從而實現標準器信息的網上管理，以便管理員根據有效期及時對標準器進行溯源檢定校準。同時，對標準器信息登記，有利于傳感器校準證書出證時，直接調用標準信息，避免重復錄入，提高工作效率。圖2為設計的標準器信息顯示界面。

（2）校準規范管理，確定出校準所依據的規程規范，通常根據區域站校準的傳感器不同采用不同的規范。

（3）傳感器信息管理，主要建立區域站使用傳感器信息。其中，類型、量程范圍、精度等基本信息，一般來說傳感器類型確定，則相應的技術參數也確定，因此大量同一類型的傳感器無需重復存儲重復的信息。在系統使用初期，提前登記這些基本參數，當傳感器掃描入庫時，可根據傳感器類型，直接關聯基本參數信息，無需再手動輸入。同時，系統自動編號，該編號由掃描槍掃描傳感器上的二維碼觸發而來，作為傳感器的唯一標識。因此，在使用過程中無需手工錄入傳感器信息，將極大提高工作的效率。

（4）校準信息錄入管理，在該模塊可實時錄入和查詢傳感器的校準信息。按照校準規范對區域自動氣象站不同觀測項目的校準信息進行錄入。不同的項目采用不同的錄入界面，圖3是氣壓的校準信息錄入界面。

（5）校準原始記錄管理，實現校準記錄的誤差分析和校準記錄詳情報告輸出。根據錄入的校準信息和傳感器校準規范計量性能判定規則，平臺自動計算傳感器的校準結果，并以pdf文檔輸出校準記錄。每份校準記錄自動編碼，唯一標識。

（6）校準證書管理，實現證書報告的生成和下載。根據傳感器的校準記錄輸出傳感器的校準證書。校準證書按校準證書規則自動編碼。圖4所示是溫度傳感器的校準證書。校準證書用于對該傳感器的計量性能評價。觀測傳感器可靠的計量性能，為準確的氣象預報提供有效的數據支持。

（7）校準完成情況的統計，校準計劃和校準情況統計分析。根據校準的傳感器校準日期和校準周期，確定了該傳感器的剩余到檢天數，顯示出時間進度條。通過該平臺可統計查詢已校準和待校準的傳感器數量，合格及不合格的統計情況。該統計結果中的合格與不合格數量可以用來評價該型號傳感器的計量性能，為后續相關儀器采購提供技術支持。

4 結語

本文基于WEB動態網頁技術設計了區域自動氣象站校準管理平臺。該平臺能實現校準記錄信息規范錄入、數據查詢、證書下載和校準量統計分析等功能;具有規范化、信息化、自動化的特點;保障了區域站觀測傳感器的性能可靠，同時有效提高了區域自動氣象站校準的管理質量。

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