氣象觀測大型蒸發(fā)突發(fā)維護(hù)任務(wù)的遠(yuǎn)程控制實(shí)施方案設(shè)計(jì)

金長勝　康天偉　賴麗娜　李芹

摘要：今年長江洪水、淮河洪水、太湖流域洪水紛紛接踵而至，各地各級(jí)政府防汛救災(zāi)工作有序推進(jìn)。在這種情勢之下，精密監(jiān)測、精準(zhǔn)預(yù)警、精細(xì)服務(wù)是氣象職能部門工作的重中之重。其中精密監(jiān)測是一切后續(xù)工作的基礎(chǔ)，觀測數(shù)據(jù)連續(xù)的重要性可想而知。往往突發(fā)暴雨、連續(xù)洪澇等惡劣天氣不但會(huì)增加傳統(tǒng)大型蒸發(fā)維護(hù)的頻次，而且提升了維護(hù)難度。這種情況下大型蒸發(fā)的突發(fā)維護(hù)任務(wù)面臨著任務(wù)急，維護(hù)難的問題。本文通過建立一套大型蒸發(fā)遠(yuǎn)程維護(hù)系統(tǒng)。為大型蒸發(fā)的維護(hù)提供一種便利高效的解決思路。

關(guān)鍵詞：氣象觀測;遠(yuǎn)程維護(hù);設(shè)計(jì)方案

中圖分類號(hào)：P414文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1672-9129（2020）07-0096-02

Abstract：This year the Yangtze River flood， Huai River flood， Taihu Lake basin flood has come one after another， all levels of government flood control and relief work in an orderly manner. Under such circumstances， precise monitoring， accurate early warning and fine service are the most important tasks for meteorological departments. Precision monitoring is the basis of all follow-up work， the importance of continuous observation data can be imagined. Severe weather such as sudden rainstorm and continuous flood will not only increase the frequency of traditional large-scale evaporation maintenance， but also enhance the maintenance difficulty. In this case， the sudden maintenance task of large evaporation is faced with the problem of urgent task and difficult maintenance. This paper establishes a large - scale evaporation remote maintenance system. It provides a convenient and efficient solution for the maintenance of large evaporation.

Key words：meteorological observation;Remote maintenance;Design scheme

1設(shè)計(jì)背景

6月以來，我國江南、華南、西南暴雨明顯增多，多地發(fā)生洪澇地質(zhì)災(zāi)害，各地區(qū)各有關(guān)部門堅(jiān)決貫徹黨中央決策部署，全力做好洪澇地質(zhì)災(zāi)害防御和應(yīng)急搶險(xiǎn)救援等工作，防災(zāi)救災(zāi)取得積極成效。在這種情勢之下，精密監(jiān)測、精準(zhǔn)預(yù)警、精細(xì)服務(wù)是氣象職能部門工作的重中之重。其中精密監(jiān)測是一切后續(xù)工作的基礎(chǔ)，觀測數(shù)據(jù)連續(xù)的重要性可想而知。根據(jù)中國氣象局觀測司下發(fā)的《關(guān)于印發(fā)〈國家地面氣象觀測站無人值守工作管理暫行規(guī)定〉的函》 （氣測函〔2017〕72 號(hào)）精神，實(shí)現(xiàn)地面氣象觀測站無人值守將是我們氣象現(xiàn)代化的必由之路。目前浙江省共有75個(gè)國家氣象觀測站，其中基準(zhǔn)站3個(gè)、基本站20個(gè)、一般站52個(gè)。而在這75個(gè)觀測站中有31個(gè)是局站同址，44個(gè)是局站分離。在局站分離的情況下，觀測站無人值守，對(duì)觀測場內(nèi)儀器設(shè)備的維護(hù)存在著諸多不便，其中蒸發(fā)水位的維護(hù)尤為突出，直接影響數(shù)據(jù)的有效性。實(shí)現(xiàn)蒸發(fā)加、取水智能化遠(yuǎn)程操作迫在眉睫。

2大型蒸發(fā)突發(fā)維護(hù)業(yè)務(wù)現(xiàn)狀

突發(fā)維護(hù)主要出現(xiàn)在夏季短時(shí)強(qiáng)降水多發(fā)季節(jié)，蒸發(fā)皿水位由于短時(shí)強(qiáng)降水出現(xiàn)水位暴增溢出。按照業(yè)務(wù)流程需要業(yè)務(wù)副班趕赴測報(bào)站進(jìn)行蒸發(fā)放水維護(hù)。按照三門縣氣象局當(dāng)前的臺(tái)站位置距離測算，在交通順利、人員配備齊整的情況下，一次突發(fā)維護(hù)任務(wù)出現(xiàn)到維護(hù)完成至少需要40分鐘時(shí)間。這就意味著中間40分鐘蒸發(fā)數(shù)據(jù)按照當(dāng)前處理標(biāo)準(zhǔn)缺測。為了保持?jǐn)?shù)據(jù)的穩(wěn)定性考慮到基層業(yè)務(wù)站人員短缺，服務(wù)項(xiàng)目多的情況，此項(xiàng)維護(hù)工作并不能及時(shí)高效解決。對(duì)氣象觀測數(shù)據(jù)的連續(xù)性影響較大。

3改造思路

目前設(shè)計(jì)系統(tǒng)未經(jīng)長期平行觀測，無法證實(shí)該設(shè)計(jì)方案對(duì)觀測數(shù)據(jù)的比較性的影響。所以本文討論的設(shè)計(jì)方案以及相關(guān)問題在若干條件成立的情況下建設(shè)。假定1：改造過程中的連接管切口密封性極好，對(duì)蒸發(fā)數(shù)據(jù)影響忽略不計(jì);假定2：觀測業(yè)務(wù)軟件數(shù)據(jù)讀取自由，穩(wěn)定高效;假定3：控制連接網(wǎng)絡(luò)安全穩(wěn)定，控制指令高效精準(zhǔn)。在以上幾個(gè)假定基礎(chǔ)條件下，充分利用現(xiàn)有測站的設(shè)備條件，堅(jiān)持價(jià)值最大化滿足切實(shí)的需求，突出重點(diǎn)難題、解決急需關(guān)切，確保改造的技術(shù)方案可行。

4技術(shù)設(shè)計(jì)方案

4.1硬件設(shè)備清單。①全景高清監(jiān)控設(shè)備1臺(tái)（海康威視）;②專用通信線路兩條（電信一條現(xiàn)用、聯(lián)通一條備用）;③臺(tái)式電腦2臺(tái)（聯(lián)想啟天M530）;④測報(bào)站內(nèi)網(wǎng)交換機(jī)一臺(tái)（華為（HUAWEI） S1724G-AC）;⑤市電、UPS、發(fā)電機(jī)組結(jié)合的電源設(shè)備一套，其中ups選用支持網(wǎng)絡(luò)連接的智能遠(yuǎn)程監(jiān)控型號(hào);⑥單片機(jī)控制器1個(gè);⑦電磁閥門2個(gè)（DN20（6分管）DC12V）;⑧增壓水泵1個(gè);⑨水管電纜若干。

4.2軟件需求清單

測站業(yè)務(wù)主機(jī)：① Radmin Viewer遠(yuǎn)程控制軟件被控端、②ISOS測報(bào)業(yè)務(wù)軟件、③FreeFileSync數(shù)據(jù)同步軟件、④蒸發(fā)取水控制軟件。

值班室主機(jī)：⑤Radmin Viewer遠(yuǎn)程控制軟件控制端、⑥高清監(jiān)控在線平臺(tái)、⑦ups智能維護(hù)平臺(tái)。

4.3大型蒸發(fā)突發(fā)維護(hù)原理思路

4.4大型蒸發(fā)突發(fā)維護(hù)工作機(jī)制

當(dāng)ISOS測報(bào)業(yè)務(wù)軟件（軟件需求清單②）報(bào)警提醒時(shí)，值班員增加維護(hù)管理日志開始對(duì)蒸發(fā)設(shè)備維護(hù)，通過值班室臺(tái)式機(jī)上的蒸發(fā)取水控制軟件（軟件需求清單④，軟件配置內(nèi)容見后文5.2）下達(dá)蒸發(fā)加水/取水指令。值班室業(yè)務(wù)機(jī)的高清監(jiān)控在線平臺(tái)（軟件需求清單⑥）可以遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)監(jiān)控觀測站蒸發(fā)皿水位情況。當(dāng)蒸發(fā)水位適中停止加水/取水，等待五分鐘待水位平靜完成設(shè)備維護(hù)，查看觀測軟件數(shù)據(jù)是否恢復(fù)正常。

4.5蒸發(fā)維護(hù)軟件配置內(nèi)容

[Settings]

Title=蒸發(fā)取水控制器

Channel Count=4

Key Type=0

Disable Mode=2

Client Mode=1

Host=控制器連接交換機(jī)內(nèi)網(wǎng)IP

Cloud Server=云端服務(wù)器網(wǎng)站

Device=

Password=

Batch Operation=0

Login=設(shè)置軟件登錄密碼

[Logo]

File=logo.png

Left=2

Top=10

[Channels]

;本節(jié)設(shè)置各通道的名稱，空白將使用默認(rèn)名稱

CH1=增壓泵

CH2=放水

CH3=加水

CH4=潛水泵[TurnOnParam]

;本節(jié)設(shè)置各通道吸合命令的附加參數(shù)，如

;自鎖的參數(shù)是：0，通道立即吸合不會(huì)自動(dòng)釋放

;吸合10秒自動(dòng)釋放的參數(shù)是：10，以上2種參數(shù)請(qǐng)不要遺漏：（冒號(hào)）

;點(diǎn)動(dòng)的參數(shù)是*

;空白將使用軟件全局設(shè)置，即自鎖、點(diǎn)動(dòng)或者按鈕模式

CH1=

CH2=

CH3=

CH4=

[TurnOffParam]

;本節(jié)設(shè)置各通道釋放命令的附加參數(shù)，如

;釋放一個(gè)自鎖通道的參數(shù)是：0，通道立即釋放不會(huì)自動(dòng)吸合

;釋放10秒自動(dòng)吸合的參數(shù)是：10，以上2種參數(shù)請(qǐng)不要遺漏：（冒號(hào)）

;空白將使用軟件全局設(shè)置，即自鎖、點(diǎn)動(dòng)或者按鈕模式

CH1=

CH2=

CH3=

CH4=[UseNC]

;本節(jié)設(shè)置使用常閉觸點(diǎn)，如果=1那么釋放時(shí)通道狀態(tài)顯示為綠色

CH1=

CH2=

CH3=

CH4=

5設(shè)計(jì)方案優(yōu)缺點(diǎn)

按照以上設(shè)計(jì)方案優(yōu)勢為維護(hù)成本低、自動(dòng)化程度高、數(shù)據(jù)連續(xù)性強(qiáng)，能夠高效完成無人值守蒸發(fā)水位突發(fā)維護(hù)任務(wù)。不僅節(jié)約了人工成本，更進(jìn)一步減少客觀因素對(duì)數(shù)據(jù)連續(xù)性的影響。

不足之處也顯而易見，維護(hù)任務(wù)勾稽關(guān)系多，任務(wù)執(zhí)行的穩(wěn)定風(fēng)險(xiǎn)較高。就是整套設(shè)計(jì)方案的穩(wěn)定性對(duì)網(wǎng)絡(luò)安全的依賴性較高。網(wǎng)絡(luò)安全是數(shù)據(jù)判定及時(shí)的保障，是指令執(zhí)行精確的保障。

該套設(shè)計(jì)方案提供一種大型蒸發(fā)突發(fā)維護(hù)的思路，具體實(shí)施過程中存在的不確定性還需要中國氣象局從國家層面進(jìn)行測試平行觀測并完善。該方案的思路可以整合到ISOS觀測業(yè)務(wù)軟件，提供兩種模式切換較為穩(wěn)妥。

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