氣象觀測全面自動化存在的問題及對策

楊瀾 舒璇

摘要：為實現氣象觀測的高效、準確，需要在氣象系統中科學應用綜合自動化技術，這就需要各地市臺站和主管部門采取科學技術措施，解決目前綜合自動化存在的不足。 氣象觀測，通過提高供電系統的可靠性，實現網絡和計算機連續熱切換和智能傳感器的高效數據采集和應用，提高設備氣象觀測自動化能力，提高綜合氣象觀測自動化的深度。

關鍵詞：氣象觀測;自動化;數據采集

引言

實現氣象監測自動化是保證氣象監測效率的有效途徑，需要相關部門和臺站不斷努力。 基于此，本文探討了優化氣象觀測綜合自動化存在的問題和策略。 以甘肅省溫縣氣象局為例，提出在供水安裝、網絡設備保修、觀測設備兼容、儀器參數等方面出現氣象條件。 識別存在的自動化問題，為雙電源自動轉換、雙自動備份、觀測元件同步采集、智能傳感器應用于互聯釋放裝置等裝置的應用提供完善的措施。

1 氣象觀測全面自動化存在的問題

1.1 供電線路布局不合理

現階段大部分氣象觀測站一不具備市電雙電源自動切換和三路發電機供電保障系統的技術支持，無法實現全自動化。原因一般有： （1） 用于氣象觀測站通常位于郊區或山區，遠離電站。在供電過程中，往往采用架空線作為輸電線路，造成供電和線路鋪設不合理。 （2）在線路不合理的情況下，優化方法不完善也是導致電力系統不足的因素之一，按照要求，觀測站必須配備UPS和發電機，但部分觀測站仍采用人工發電。電源的可靠性不強。 （3）線路備份不足。長期使用不更換的電源線會在發生故障時造成斷電。例如，從工作地點到觀測場通常只有一個排列電源線路。長時間的戶外住宿會造成生態侵蝕線路有損壞。

1.2 網絡設備不完善的保修

網絡設備、計算機等是氣象業務自動化的基本保障，但由于設備不足，自動化技術無法完全實現。在這一階段，該網站只有一個主要交換機和一個提供3條通信線路、電信線路和3g線路的短信時間，這是一臺普通計算機和網絡卡頓的問題。從理論上講，通過3G連接線和外部光纖連接線路使用這種數據傳輸和信號。但是，如果在交換機發生不尋常的事情，就會破壞整個傳輸網絡。在這種情況下，雖然3g通信技術可用于支持ISOS軟件傳輸信息，但所附傳輸設備不能轉移到該省。此外，雖然計算機支持備份系統，但目前的技術不能與兩個計算機同步，因此，在備份系統啟動后連續22個小時內，數據收集將不一致，難以跟蹤。4小時的電壓等參數影響到自動化，導致雙重系統無法自動備份。

1.3 缺乏合理的儀器參數配置

觀測儀器是臺站有效觀測的保障。如果在觀測過程中儀器參數設置不合理，將影響觀測結果的準確性，造成氣象觀測的誤差。為此，需要根據實際情況建立審計數據庫，但由于這項工作的延誤，自動監控系統出現故障后，需要手動更改參數，增加了數據異常的可能性。依賴業務預測系統提供的數據，從而增加了數據出錯的可能性。

2 完善氣象觀測全面自動化措施

2.1 依據氣象觀測工作要求，合理化設計氣象觀測儀器

為確保氣象觀測儀器設計合理性，還需依據氣象觀測工作 要求進行全面化探究、分析、設計。首先，考慮氣象觀測儀器設 計經濟負擔，可選擇自動化觀測儀器代替人功能，在人工方面降 低雇傭成本，使節約出的費用應用在氣象觀測儀器設計環節中。 其次，還能有效解決人為因素影響，使氣象觀測監測、信息數據 儲存、傳輸、應用、處理等均能自動化完成，依據氣象觀測工作 要求，合理化設計氣象觀測儀器，為地面氣象觀測自動化發展奠 定良好基礎[3]。此外，在氣象觀測儀器設計環節中，我國政府部 門在設計資金、優惠政策等方面給予大力支持，緩解氣象觀測儀 器設計領域的經濟難度，還鼓勵更多專業化的設計人員參與到氣 象觀測儀器設計中，借鑒與學習國外相關氣象觀測儀器設計理念 與方法，再依據我國氣象觀測工作要求及自動化發展目標，全面 創新氣象觀測儀器設計理念，增強我國綜合實力。

2.2 注重氣象觀測儀器測量精度，為氣象部門提供重要信息數據

注重氣象觀測儀器測量精度，是考慮到氣象觀測日常工作 實施要求，還需具備專業化的工作人員，能在日常工作環節中加 大對氣象觀測儀器管理力度，避免因管理工作不到位而影響各項 工作質量與信息數據準確性。此外，在氣象觀測儀器應用階段， 還需人員持有相關證件規范性操作，在觀測階段借助儀器對各項信息數據詳細記錄，為氣象部門提供重要信息數據。此外，還需 注重交接工作全面性，交班工作人員需對各項工作內容與接班人 員詳細講述，并提供相關信息數據，而接班人員如果對某項工作 內容存在疑問或了解不全面的情況，要及時提出問題，避免在交 接工作環節中出現問題，確保氣象觀測各項工作質量。

2.3 推廣連續熱切換技術

為實現網絡和計算機熱交換技術的連續性，主管部門應積極實施核心交換機和服務器雙熱備份，保證氣象觀測數據采集的及時性和慣性，從而促進網絡運行的穩定持續運行系統。另外，考慮到單機三個核心層原始數據交換存在的風險，可以通過虛擬路由冗余協議技術增強這一點，以促進三個交換設備的主備核心之間的動態相干熱。交換，它的工作原理是虛擬交換機根據設備配置的優先級來選擇交換機。優先級最高的開關設為主開關，狀態設為主開關，優先級較低的開關設為備用開關。為了監控主開關的運行狀態，主開關在正常運行時偶爾會發送一個VRRP作為其正常運行的消息，但如果安全開關長時間接收到來自主開關的信號，它會自行改變成為運營連續性大師。這個過程需要接收組的雙熱備份、RAID技術和數據備份技術來實現系統長期一致的運行。

2.4 改進數據同步采集技術

為了實現數據的無縫連接，需要同步采集道路監控測量要素的數據，以進行業務軟件的智能識別。因此，需要實現觀測，完成主備設備的配置，優化采集器的硬件功能，優化業務監控軟件的相應功能。當數據觀測中缺少主站儀器時，需要確保啟用數據備份，實時完整性和數據異常監測，提高數據準確性。

2.5 加強智能傳感器的使用

在目前的技術應用中，一些觀測傳感器可以實現數據的自動監測，但是由于陽光、云層和天氣現象，傳感器又要滿足自動化標準化的要求，如果要實施全面的自動監測技術，就很有必要加大智能傳感器優化升級力度，對實現自動化要求的傳感器，需要應用MEMS技術實現進一步升級，促進傳感器高精度、小型化，提高氣象觀測系統的綜合性，有效覆蓋性自動化技術。

結語

總之，當前氣象觀測自動化發展所出現的各項問題，不單單是因為技術水平較低因素影響，而且還易忽視氣象觀測工作要求、標準等內容探究、基礎設施不完善，對氣象觀測自動化發展造成阻礙而從氣象觀測自動化可持續發展角度研究，重點解決氣象觀測自動化發展問題，是目前最主要的一項目工作，需引起各部門及工作人員重視，有相應的管理制度，并通過相關管理制度實施，影響各項工作質量與效率，促進其穩定發展。

參考文獻：

[1]趙剛，李炳昆，米雷，寧大可，范存飛，李欣澤.地面氣象觀測自動化存在的問題及其對策淺析[J].農業災害研究，2020，10（03）：161-162.

[2]王淑娟.地面氣象觀測業務自動化工作探析[J].農村科學實驗，2020（05）：36-37.

[3]郁雪文，吳群，侯蘇玲，邢蘇丹.氣象觀測全面自動化存在的問題及對策[J].現代農業科技，2019（12）：177+180.

[4]王博.我國地面氣象觀測自動化探微[J].現代商貿工業，2012，24（18）：154.