人工讀取ZQZ-A區域自動站存儲數據的方法

陳焰犢，胡進平，康學良，聶 祥

(1.貴州省畢節地區氣象局，貴州 畢節 551700;2.貴州省六盤水市氣象局，貴州 水城 553001)

人工讀取ZQZ-A區域自動站存儲數據的方法

陳焰犢1，胡進平1，康學良2，聶 祥1

(1.貴州省畢節地區氣象局，貴州 畢節 551700;2.貴州省六盤水市氣象局，貴州 水城 553001)

汛期由于信號干擾、雷擊導致移動基站故障等原因，常會造成區域自動站不能正常傳輸所采集到的數據，為了做好氣象服務，獲取氣象資料，該文介紹了人工讀取區域自動站存儲數據的方法。

區域自動站;數據;采集

1 引言

截止2010年4月，貴州省已完成全省兩要素區域自動氣象站更新換代工作，區域自動站覆蓋全省所有鄉鎮，為區域性的天氣預報和氣象服務提供了準確、及時的觀測資料。但是進入汛期以來，常常會由于移動信號受到干擾、雷擊災害等原因造成移動基站信號突然中斷，區域自動站氣象數據無法正常傳輸。例如在畢節地區赫章縣媽姑鎮2010年5月5日的山洪泥石流災害中，因為雷擊造成當地移動基站故障，區域自動站20時30分前無線傳輸得到的雨量數據只有30多毫米，但從20時30分之后至23時00分都沒有傳輸數據，而這個時段正好就是災害發生的時間，為此畢節地區氣象局主管領導連夜召開緊急會議，決定立刻派出技術人員趕到災區，終于在5月6日早上通過人工方式從區域自動站里成功讀取了災害發生時的實際雨量為98.2mm，為災后的氣象服務、災情評估、政府救災減災等工作提供了重要的氣象決策依據。本文總結了在此次氣象災害中技術人員利用調試軟件人工讀取區域自動站存儲數據，以及對采集到的數據編碼進行人工解讀的經驗和方法，希望為各級技術人員今后在處理區域自動站故障時提供技術參考。

2 如何利用調試軟件讀取數據

ZQZ自動站調試軟件是一款用于檢測自動站采集器是否正常工作的重要工具，該軟件除了可以在對區域自動站進行維護時讀取采集器實時資料外，還可以利用一些特殊命令讀取采集器內其它數據，如采集器的時間參數、所存儲的氣象數據等。下面具體介紹該調試軟件和采集器命令的使用方法。

2.1 啟動和配置ZQZ自動站調試軟件

先將ZQZ-A型采集器上的連接扁線和無線通信模塊斷開，將筆記本電腦和ZQZ-A型主控器上的RS232串口連接起來，然后在筆記本電腦上啟動ZQZ自動站調試軟件，彈出軟件的使用界面。

在軟件的“設置”菜單中選擇相應的參數：自動站型號選擇ZQZ-AE型，在通信端口參數設置中根據計算機所接端口進行選擇，波特率選擇4800，效驗選偶效驗，數據位選8，停止位選擇1。設置完成后點擊菜單上“收實時資料”看軟件界面里是否會顯示當前自動站采集到的實時數據，如果有數據則說明軟件配置成功，就可以采用各種自動站主控器命令來對存儲的數據進行讀取和操作了。

2.2 讀取和設置采集器日期和時間的命令

讀取自動站主控器日期的命令是：DATA，讀取時間的命令是：TIME。使用時在自動站調試軟件的黑色顯示界面內分別輸入DATA和TIME就可以顯示當前自動站主控器內的時間了。

如果主控器內的時間錯誤，需要修改主控器的時間則要用到設置日期和時間的命令。

2.3 讀取自動站所采集到數據的命令

讀取當前時次的最新實時數據時只需要在調試軟件的黑色顯示界面內輸入MES，界面內就會出現實時采集數據的編碼，軟件的其它要素提示框內也會顯示出通過編碼翻譯出來的數據。

讀取定時數據時只需要在調試軟件的黑色顯示界面內輸入PRE，界面內就會逐條顯示主控器內存儲的所有采集數據的編碼。但是由于主控器內存儲的數據量非常龐大，常常擁有上萬條數據編碼，用戶不可能每一條都去逐一解讀，所以還需要用到讀取指定時次定時數據的命令：PRE月 日 時分(注意空格)。使用時只需要在調試軟件的黑色顯示界面內輸入PRE，在后面跟上需要讀取的指定時間即可。例如讀取5月5日20時00分的數據，即在調試軟件的黑色顯示界面內輸入：PRE 05 05 20 00，然后點擊回車鍵，界面內就會顯示5月5日20點00分的數據編碼，具體編碼格式將在下文中詳細說明。

3 如何解讀采集器內的數據編碼和降雨量

自動站存儲的數據是以編碼的形式來表現的，如果通過MES命令讀取當前時次的采集數據，軟件下方的要素顯示欄里就會顯示出已經解讀出來的具體數據。但是使用PRE命令來讀取指定的定時數據時，要素顯示欄里顯示的還是當前時次的數據，這時就需要人工來對讀取的數據編碼進行解讀。

3.1 解讀采集器內的數據編碼的方法

我省安裝的ZQZ-A型區域自動站基本上都是兩要素氣象自動站，主控器的數據主要是對溫度和降水進行編碼，編碼內的數據依次是采集時間、當日內最高氣溫和最低氣溫出現的時間、24h降水量、采集時次的氣溫、最高氣溫和最低氣溫、采集時次的降水量，每一組數據編碼用數個“/”符號分隔。例如讀取某個區域自動站5月15日17時00分的采集數據編碼為：

在編碼中可以看到：pre 05 15 17 00是讀取主控器內定時存儲數據編碼的命令。其中第1組數據05151700是指數據采集的時間，即5月15日17點00分。第2組數據14310355是指最高氣溫和最低氣溫出現的時間，最高氣溫出現在14點31分，最低氣溫出現在03點55分。第3組數據0061代表24h降水量，要注意的是在ZQZ-A型區域自動站中主控器存儲的日降水量即是24h降水量，是指從此時起至之前24h內降水量的總和，在這組編碼中即是從5月14日17點01分到5月15日17點00分的總降水量為6.1mm。第4組數據020402250154共有16位數，其中每4位為一組，分別代表當前氣溫、最高氣溫和最低氣溫，即當前氣溫為20.4℃，最高氣溫為22.5℃，最低氣溫為15.4℃。最后一組編碼是代表采集時次的雨量，(No rain)是指讀取的采集時次沒有降水，如果有降水則是用一組120位的十六進制編碼來代替，雨量讀取的方法將在下文中重點介紹。

3.2 小時降雨量的計算方法

主控器存儲的降雨量是用一組120位的十六進制數來進行編碼的，其中每兩位十六進制數代表1分鐘的采集雨量，如例子中的雨量編碼為：0 0 0 0 1 d 1 e 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0，在這組編碼中可以看到該時段內第3分鐘和第4分鐘的編碼分別為1d和1e，根據十六進制數轉換為十進制的計算方法，十進制數=十六進制十位*16+十六進制個位(十六進制數里A～F分別代表數字的10～15)，就可以看出該時次內第3分鐘和第4分鐘的降雨量分別為2.9mm和3.0mm，該時次的總降水量為5.9mm。

另外，從主控器存儲的編碼還可以看出采集時次的雨量實際上是指從采集時次的第1分鐘至采集的這1分鐘雨量的累加，例如讀取17點00分的正點降雨量是指從16時01分至17時00分降雨量的累加值，同理，讀取17時20分的降雨量也是指從17時01分至17時20分降雨量的累加。在正常情況下，區域自動站是每10 min向中心站數據庫傳送一次資料，所以用戶在用軟件讀取數據庫內10min雨量時，實際上讀取的也是該時次的01分至采集分鐘的雨量累加值。

但是在計算每小時的降雨量時，如果只是通過解讀雨量編碼內每分鐘的降雨量，再將每分鐘的降雨量進行累加，這種方法則太過復雜，也容易出現錯誤，不適合用于實際操作。所以我局技術人員通過測試，采用了另一個更為簡單的方法，即用比較兩個相鄰時次24h降水量差值的方法。例如在5月5日處理赫章縣媽姑鎮的山洪災害事故中，分別采集了19時、20時、21時、22時和23時正點的采集器存儲編碼，在編碼中直接讀取5個時次的24h降雨量分別為 12.6mm、12.6mm、74.0mm、110.8mm和111.5mm，再比較每個相鄰時次24h降雨量的差值就可以發現19-20時降雨量的差值為0mm，20-21時的差值為61.4mm，21-22時的差值為36.8mm，22-23時的差值為0.7mm，然后就可以看出在災害發生時降雨主要集中在20-22時，其中20-21時降雨量為61.4mm，21-22時降雨量為36.8mm，兩個時次降雨總共為98.2mm。

4 結語

總的來說，ZQZ-A型兩要素區域自動氣象站無論在采集數據的準確性，還是數據傳輸的及時性方向都是比較好的，但還是難以避免一些特殊災害性天氣和設備本身故障造成數據傳輸中斷，特別是在汛期之中降水的觀測資料對區域性的天氣預報和氣象服務都十分重要，因此，學會采用人工方式從自動站采集中讀取觀測資料非常必要。用戶只有在實踐中不斷探索和積累經驗，熟練掌握人工采集自動站觀測資料的方法，才能更好地保障兩要素區域自動氣象站觀測資料的準確性和連續性，真正地做好區域自動站的維護工作，發揮好區域自動氣象站在氣象預報、服務中的優勢。

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1003-6598(2011)03-0052-03

2010-07-12

陳焰犢(1985-)，男，助工，主要從事設備管理和業務管理工作。