何姣 李嫦 胡新華 黃玲 何瑤
摘 要:江西省綜合氣象觀測運行監控系統是全省氣象探測設備監控的主要業務應用平臺。本文對該系統的運行情況、本地化開發情況及存在的問題進行了具體分析,并提出了相應的解決方案與建議。
關鍵詞:ASOM2.0;運行監控;維護維修;自動告警
中圖分類號:P414文獻標識碼:A文章編號:1003-5168(2020)26-0145-03
Abstract: The Jiangxi Province Comprehensive Meteorological Observation Operation Monitoring System is the main business application platform for the monitoring of the province's meteorological detection equipment. This paper analyzed the operation of the system, localization development and existing problems, and put forward corresponding solutions and suggestions.
Keywords: ASOM2.0;operation monitoring;maintenance and repair;automatic alarm
隨著氣象現代化事業的不斷深化改革,為有力保障綜合氣象觀測系統穩定運行,江西省大氣探測技術中心于2015年部署了省級綜合氣象觀測運行監控系統(以下簡稱省級ASOM2.0)。該系統安裝后,江西省大氣探測技術中心監控科開展了為期一年的試運行,并與原ASOM1.0版的監控內容進行了分析對比,發現二者存在諸多差異,經與中國氣象局氣象探測中心運行監控值班室技術人員和省級ASOM2.0技術開發人員核實,其均為省級ASOM2.0系統問題,主要表現在資料獲取、評估分析、功能應用等方面。通過與技術開發人員共同改進和優化,同時開發與該系統相關的本地化業務功能,系統漸趨成熟,現已成為江西省氣象探測設備監控的主要業務應用平臺。
為了更好地運用省級ASOM2.0開展工作,提高江西省氣象裝備保障信息化能力,實現氣象裝備管理全生命周期化,本文對近年來該系統的運行情況進行分析,提出了幾點問題與思考。
1 省級ASOM2.0運行情況分析
1.1 總體評價
省級ASOM2.0基本融合了江西省氣象裝備保障資源,解決了原有氣象保障體系信息分散的問題,集運行監控、維護維修、供應管理和計量檢定于一體,涵蓋了新一代天氣雷達、國家級和區域級自動氣象站、探空系統、自動土壤水分站等11大類探測設備,具備運行狀態監控、數據質量監控、站網信息管理、維護維修信息管理以及業務運行評估等功能,采用省、市、縣三級一體化設計,共享同一業務平臺。自2016年6月1日正式投入業務運行以來,系統運行穩定,安全可靠,有效提高了江西省氣象探測裝備保障信息化水平,促進了省級、地市級和臺站級三級保障體系的建設和發展,其具有以下特點:監控功能集約化、故障處理流程化、操作方式簡易化、業務流程簡單化、質控算法高效化[1-2]。
1.2 主要功能分析
1.2.1 運行監控集約化。運行監控作為省級ASOM2.0的首要功能,人們梳理、分析了11大類氣象探測設備的觀測方式、觀測數據格式和監控算法;增加了“本地站”類型,可根據觀測需要實現對新增設備的配置式增加,系統的可擴展性大大提高;運行監控信息同裝備進行對接,為裝備全壽命分析奠定數據基礎。省、市、縣三級技術人員普遍反映該系統運行監控功能齊全、界面直觀簡潔。自省級ASOM2.0正式投入業務運行以來,得益于系統觀測要素的集約化以及觀測平臺的統一化,監控工作變得簡便化,大大提高了監控人員的監控效率。
1.2.2 維護維修流程化。維護維修模塊主要用于臺站,根據設備維護維修情況,及時填報相關單據,包括停機通知單、特殊情況停機單、維護單、故障單等,通過詳細記錄設備維護維修開始時間、相關參數或故障現象、故障原因,并根據維修進度,同步更新故障處理流程(新建、診斷、等專家、等備件、維修、已解決)和維修活動,省市級業務監控人員能實時跟蹤設備保障過程,及時掌握設備情況。同時,這些單據的錄入存檔也為后期開展設備性能分析評估提供了數據支撐。
1.2.3 運行評估高效化。運行評估模塊主要通過既定的算法對各設備在指定時間段內運行情況進行統計分析,綜合評估設備性能和臺站人員保障能力,是管理部門考核的重要依據[3]。
通過ASOM2.0的運行評估功能,人們可以快速按設備型號、地域、臺站、年度、月份等方式統計出各設備的業務可用性等指標,免去人工計算的繁雜,簡便高效,并以表格和柱狀圖的形式展出,清晰直觀。
2 省級ASOM2.0本地化開發情況
2.1 開發了“裝備運行監控手機APP客戶端”
江西省大氣探測技術中心通過與相關公司開展技術合作,以Java、Web Service等為技術手段,通過開發基于安卓智能裝備運行監控手機APP客戶端應用,采用人機交互界面的形式,建立基于智能移動終端(手機版)的全省氣象綜合觀測系統實時運行監控平臺。其與省級ASOM2.0數據庫對接,通過智能手機平臺直接訪問后臺數據庫,調取相應探測數據,實現隨時隨地查詢10大類觀測設備當前實時數據和設備運行狀況。
裝備運行監控手機APP客戶端主要具備以下7大基本功能:通過主頁實時監控雷達、自動站等10大類主要探測設備運行狀況的功能;以時序圖和地圖形式顯示設備運行狀況的功能;各類站點數據實時顯示功能;短信通知和告警通知功能;停機通知單、故障單、維護單的在線填報功能;省、市、縣三級不同用戶登錄和權限管理功能,在線實時監控和查詢本地臺站運行狀況,滿足本地化業務需求(凡在ASOM2.0系統中注冊的用戶均可使用);系統密碼重置、升級更新和意見反饋等其他功能。
江西省大氣探測技術中心監控人員已將該軟件投入實際業務應用并取得了良好效果。目前,該項成果已成為值班人員在非工作日運控值班的得力助手。
2.2 自主研發了氣象探測設備綜合告警平臺
現有的省級ASOM2.0監控首頁只統計各類設備總故障數量,沒有具體涉及地區和臺站,更沒有直接顯示出故障的持續時間。因此,江西省大氣探測技術中心的技術人員利用省級ASOM2.0中豐富的后臺資源,以探測設備數據到報情況為研究對象,結合本省設備故障報警規則,設計并搭建了一套面向全省、標準統一的氣象探測設備綜合告警平臺。平臺利用ASP編程語言實現了不同設備故障數量的實時顯示,以不同兩色塊簡潔、直觀地區分正常與故障情況,并完成了包含故障臺站和故障持續時間的文字報警信息的滾動發布。告警平臺應用后,業務人員通過單一平臺就能方便、直觀地瀏覽到全省設備具體運行情況,滿足高質高效的監控需求,這是氣象現代化的重要體現。
2.3 開發了自動短信報警功能
此前,當設備出現異常時,業務監控人員通過MAS平臺將手動編輯的故障短信發送至臺站負責人及相應的管理人員,實現人工短信告警。由于設備種類多,數量龐大,人工短信報警難免存在遺漏和滯后。為了避免以上問題,全方位提高故障響應時效,江西省大氣探測技術中心基于省級ASOM2.0系統數據庫增加了系統告警短信自動編發功能,實現了新一代天氣雷達、國家級自動站和雷電監測站的故障自動告警,大大提高了監控效率和故障響應速度,也減輕了業務監控人員的工作量和壓力,進一步提高了江西省氣象裝備保障信息化水平。
3 存在問題分析
省級ASOM2.0正式運行以來,總體情況良好,各功能模塊發揮出極大的應用價值,是中心氣象現代化的有力支撐。但由于覆蓋面廣,功能模塊多,且業務需求不斷更新,該系統也曾出現不少問題,經過江西省大氣探測技術中心和技術開發人員的共同努力,大部分問題都已解決,系統越來越成熟,但是還有以下方面不夠完善。
3.1 數據監控顯示結果與國家版ASOM2.0不一致
省級ASOM2.0和中國氣象局使用的國家版ASOM2.0數據監控顯示結果存在差別,比如,吉安新一代天氣雷達自2018年12月16日結束大修后在省級ASOM上一直顯示“狀態報警”,而國家版ASOM2.0顯示正常。經與臺站溝通得知,設備運行正常,狀態上傳正常,無報警現象,與國家版ASOM2.0監控結果一致。經分析,省級ASOM2.0之所以出現針對吉安雷達的誤報問題,是因為該部雷達大修升級后換成了雙偏振多普勒天氣雷達,其數據格式發生了變化,雖然省級ASOM2.0針對其做了更改,但仍有部分文件解析有誤。
3.2 裝備全生命周期管理實現困難
ASOM2.0供應管理模塊設計理念是實現氣象裝備全生命周期管理,即通過給設備統一編碼(二維碼),管理裝備從計劃、合同、入庫、出庫、啟用、維護、維修、使用、保養、報廢、直到回收再用處置的全生命周期中的信息與過程,實現氣象裝備的全壽命跟蹤。但是,事實上,臺站反饋省級ASOM2.0中供應管理模塊錄入流程煩瑣,某些廠家新設備自帶的二維碼無法掃進系統,導致臺站并未將所有備件都錄入系統,且儀器合同錄入錯誤后無權限修改。目前,江西省氣象裝備全生命周期管理暫未完全實現。
3.3 農田站未納入省級ASOM2.0
江西省是農業大省,隨著江西農業的不斷發展,氣象為農服務需求有增無減。目前,江西省已建成82個農田小氣候站,為江西的農業發展提供了強有力的氣象保障。但是,農田站一直未納入省級ASOM2.0,江西省對農田站的日常監控主要依賴于自主研發的江西省農田小氣候站資料應用平臺,這在一定程度上影響了設備的集約化監控與管理。
4 對策及建議
4.1 加強對吉安雷達狀態文件的研析
針對吉安新一代天氣雷達國省ASOM2.0數據監控顯示結果不一致現象,江西省大氣探測技術中心還需要與ASOM2.0技術開發人員一同深入研究分析升級雙偏振多普勒雷達后該站的狀態文件,并與其他有類似經歷的省份進行技術交流,盡快找到合適的解析方案。
4.2 將農田站配置為“本地站”納入省級ASOM2.0
農田小氣候站之所以一直未納入省級ASOM2.0,其中最重要的原因是農田站共有31個觀測要素,不同農田站觀測要素數量、類型不一,沒有統一的標準,加大了文件解析難度。盡管如此,為了更好地響應國家推動智慧農業氣象服務規范化發展和數據共享的號召,真正實現全省氣象裝備集約化管理,建議合理利用社會資源,尋求專業合作,將農田小氣候站配置為“本地站”納入省級ASOM2.0。
4.3 完善故障自動告警機制
目前,自動短信發送頻次是1次,即在一個長時間連續異常情況下,只在首個異常時次發送告警短信,其他時次不再重復發送告警短信。此規則已不符合2020年《江西省地面氣象觀測自動化改革業務運行方案》故障告警要求。根據方案規定,故障自動告警機制需要進行以下更改:設備出現故障時,及時發送故障短信,同時輔以語音告警;2 h未恢復,再次發送短信及語音通知臺站并提醒臺站及時填報維護維修單據;3 h仍未恢復,將通過電話通知設區市局業務管理和技術保障部門,提醒做好技術指導。
5 結語
通過以上分析可知,省級ASOM2.0總體運行良好,已經實現運行監控集約化、維護維修流程化、運行評估高效化,它已成為江西省氣象探測設備保障的主要業務應用平臺。基于該系統開發的手機監控APP、綜合告警平臺、自動告警短信均在一定程度上提升了江西省的氣象裝備保障信息化水平。但由于氣象現代化不斷推進,業務需求不斷提升,本文也提出了該系統存在的幾個問題及建議。一是吉安雷達國省ASOM2.0數據監控顯示結果不一致,人們要加強對狀態文件的研析;二是裝備全生命周期管理實現困難,目前暫無實質性建議;三是農田站未納入省級ASOM2.0,建議尋求專業合作,將農田小氣候站配置為“本地站”納入省級ASOM2.0。最后,針對2020年《江西省地面氣象觀測自動化改革業務運行方案》故障告警要求,提出了完善故障告警機制的建議。
參考文獻:
[1]孟永紅.綜合氣象觀測系統運行監控平臺(ASOM)設計[J].科學技術創新,2018(16):81-82.
[2]胡新華,何瑤,何姣.基于Android的移動氣象探測設備運行監控系統設計與實現[J].氣象水文海洋儀器,2018(4):44-47.
[3]李嫦,何姣,何瑤.基于ASOM的綜合告警平臺的設計及應用[J].氣象水文海洋儀器,2017(4):64-67.