上饶气象设备实时监控预警系统设计与开发

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（1.上饶市气象局江西上饶334000；2.宜丰县气象局江西宜春336000）

摘要：上饶气象设备实时监控预警系统，能够对区域自动气象站、多普勒雷达数据、状态以及PM2.5、风廓线雷达数据资料等业务资料的采集传输情况进行24小时不间断集中监控，对故障设备进行短信报警并提醒维护人员及时维护，从而保证气象资料的采集传输的时效，是其他监控手段的补充和丰富。

关键词：气象设备；监控预警系统；开发

引言

上饶市位于江西省东北部，属中亚热带季风湿润气候区，汛期时节，完整无缺的气象监测资料是气象部门为政府为社会提供高效服务的有力保证。研究开发上饶气象设备实时监控预警系统，能对区域自动气象站、多普勒雷达数据、状态以及PM2.5、风廓线雷达数据资料等业务资料的采集传输情况进行24小时不间断监控，设备故障或者资料采集传输异常时，该预警系统在第一时间通知相关维修维护人员在最短时间对设备进行维护，最大限度确保了气象资料的完整性和传输的及时性，为防汛减灾的决策部署提供第一手的资料。对气象资料采集的完整性和传输的时效性进行及时预警监控，是本系统设计研究开发的主要目的，气象设备实时监控预警系统的开发对做好气象防灾减灾、防汛指挥等有着重要的意义。

1系统介绍

本系统的相关程序基于C#实现，系统通过气象数据统一服务接口（MUSIC：MeteorologicalUnifiedServiceInterfaceCommunity）获取气象数据，判断接收到的数据是不是正常时间传送的数据，通过短信提醒相关维护人员和管理人员，短信是由系统控制的安卓手机发送和运营商106短信通道双重模式发送。设计开发的思想是：将数据异常的设备预警信息第一时间发送到相关维护人员和管理人员手机上，并且在系统平台上将预警信息如区域自动站数据缺报信息和数据超阈值信息、雷达数据资料、PM2.5数据资料缺报信息以及雨量数据的处理、统计信息清晰展现出来。

2系统功能模块设计

2.1区域自动站站点缺报信息及阈值功能模块

在此模块中，系统自动检测异常的站点，管理人员可以方便查询缺报的站点具体信息，异常站点的短信提醒记录，还可查询气象数据要素超预警值的站点具体信息，比如空气温度、雨量、气压，风速等数据超过预警值，系统就会发短信提醒管理人员，特别是有突发灾害性天气时，技术人员可以第一时间获取到准确的气象信息，及时完成相应的预报和服务的工作。具体实现方法如下：

系统通过气象数据统一服务接口（MUSIC：MeteorologicalUnifiedServiceInterfaceCommunity），获取站点的小时气象数据，在设定的时间内如果没有检测到数据存在或相关要素数据经过分析和比对发现超过设置值，就认为此站点有异常，系统就会发短信提醒相关技术人员进行维护。

2.2站点信息功能模块

此模块主要功能是让管理人员方便查询当前辖区的所有站点信息，包括区站号、站点、站址、技术联系人手机等信息，也可进入相应的编辑。具体实现方法如下：

站点信息数据是保存在本地的ACCESS数据库中，系统查询通过连接ACCESS的数据库，读取出相应的数据并显示在系统中，方便查阅。如果要修改相应的信息数据时，可以通过系统修改ACCESS数据库中的数据，完成更新修改的操作，从而保证数据的准确性。

2.3雷达信息功能模块

此模块的主要功能是自动化监控雷达数据是不是正常的发送和接收，是否出现数据丢失或者是未传送的情况，如果有异常，系统会第一时间短信通知相关管理人员，方便快速处理异常。具体实现方法如下：

系统通过气象数据统一服务接口（MUSIC：MeteorologicalUnifiedServiceInterfaceCommunity），获取雷达原始基数据并对基数据进行处理和分析，判断接收到的数据是否当前数据，如果一个时间段内接收到的数据信息没有变化，系统就会发短信提醒相关人员。

2.4雨量统计功能模块

此模块的主要功能是按小时时间来统计雨量信息，方便查询出某个站点一个时间段的雨量统计信息，有助于相关服务人员做好服务工作。具体实现方法如下：

系统通过气象数据统一服务接口（MUSIC：MeteorologicalUnifiedServiceInterfaceCommunity），获取到需要统计的一个站点或者是多个站点的几天几个小时的雨量数据。系统对获取到的小时雨量数据进行处理并汇总，得出某一个站点或者是多个站点在某一个时间段的总和值并把统计汇总好的雨量值添加到本地的ACCESS数据中，方便相关人员查询。

2.5PM2.5预警功能模块

此模块的主要功能是自动查询PM2.5数据是不是正常的发送和接收，是否出现数据丢失或者是未传送的情况，如果有异常的情况，系统会第一时间短信通知维护人员，方便快速处理。具体实现方法如下：

系统通过气象数据统一服务接口（MUSIC：MeteorologicalUnifiedServiceInterfaceCommunity），将获取到大气成分数据进行处理和分析，判断数据是否在正常时间传送，如果有不符合的就发短信提醒维护人员。

2.6系统设置功能模块

此模块主要功能是管理和控制系统检测数据值和预警通知接收方等的参数设置，方便系统自动判断数据和预警处理，相关的设置数据保存在本地ACCESS数据库和系统配置文件config中。主要的系统设置信息是：程序运行间隔时间、站点超几个小时无数据提醒、系统工作时间、短信每天提醒次数、提醒短信内容、超预警值提醒次数、预警值提醒短信内容、雷达数据检测间隔时间、PM2.5数据检测间隔时间、安卓手机发短信配置等配置信息。配置信息都存储在本地的ACCESS中，方便系统快速读取和匹配，保证数据的安全性，保持系统24小时不间隔工作。

3系统功能测试情况

该系统在测试使用中，区域站传输监控、数据超阈值、雷达数据传输、雷达状态信息、单站雨量查询、PM2.5传输共6个子系统运行正常。能对业务资料的采集传输情况进行24小时不间断监控，在设定的时间段内将设备故障或者资料采集传输异常的相关信息在第一时间通知相关维修维护人员，完成数据到报检测、雷达状态信息检测，数据超限检测，雨量数据查询功能正常，各系统功能完全满足业务使用需求。

4结束语

目前，气象技术支撑部门在如何监控气象设备运行方面做了很多工作，针对实时资料做了较多应用性软件系统的开发，兼具一定的监控功能，实时、本地化、综合性的上饶气象设备实时监控预警系统的开发成功，丰富了业务监控手段，增加了设备种类的监控，能满足基层业务单位对业务监控的实际需求，有利于对气象装备的及时保障和维护。

参考文献：

[1]苏俐敏，聂雄平等.宜春气象综合观测业务质控预警系统设计与开发[J].气象水文海洋仪器，2015（3）：46-52.

[2]沈元德，黄玉学等.自动气象站实时监控系统的研究与设计[J].计算机测量与控制，2015（09）.

[3]谢明，陈焰犊.区域自动气象站监控预警开发应用[J].贵州气象，2011（5）.

第一作者简介：徐青饶（1964-）男，汉族，江西上饶人，本科学历，高级工程师，从事研究方向或职业：大气探测技术。