長樂雷達(dá)站數(shù)據(jù)傳輸方式試驗(yàn)情況及改進(jìn)措施研究

鄭 敏 鄭志興

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長樂雷達(dá)站數(shù)據(jù)傳輸方式試驗(yàn)情況及改進(jìn)措施研究

鄭 敏 鄭志興

福建省氣象信息中心

伴隨著氣象觀測系統(tǒng)建設(shè)的不斷推進(jìn)和完善，如何縮短雷達(dá)數(shù)據(jù)的延時已經(jīng)成為主要研究課題，本文通過對雷達(dá)數(shù)據(jù)傳輸流程進(jìn)行介紹和剖析，并且對線路傳輸時間進(jìn)行比較分析，從而探析線路傳輸時間是否對雷達(dá)數(shù)據(jù)延時造成影響。最后提出了縮短數(shù)據(jù)傳輸時間的有效的3種方案。長樂雷達(dá)站數(shù)據(jù)傳輸方式試驗(yàn)證明，雷達(dá)數(shù)據(jù)在傳輸過程未產(chǎn)生過多延時。為了滿足國家氣象局提出的“自動站、雷達(dá)資料根據(jù)要求2分鐘之內(nèi)到市、縣預(yù)報(bào)員桌面”的要求，建議轉(zhuǎn)變數(shù)據(jù)共享方式。

雷達(dá)站 數(shù)據(jù)傳輸 試驗(yàn) 共享

0 引言

“十一五”時期，在中國氣象局和省委、省政府高度重視和正確領(lǐng)導(dǎo)下，我省氣象部門緊密圍繞中國氣象局的總體部署和我省經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展需求，按照建設(shè)“一流技術(shù)、一流裝備、一流人才、一流臺站”的目標(biāo)，依托福建沿海及臺灣海峽氣象防災(zāi)減災(zāi)服務(wù)體系等重大項(xiàng)目建設(shè)，氣象事業(yè)取得了長足發(fā)展。

目前福建省雷達(dá)數(shù)據(jù)傳輸流程由以下方式進(jìn)行：各雷達(dá)站數(shù)據(jù)均上傳到福建省信息中心服務(wù)器，福建省信息中心負(fù)責(zé)將各雷達(dá)站數(shù)據(jù)上行至國家氣象局信息中心，并將各雷達(dá)站數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)本地硬盤備份、共享。為進(jìn)一步探索新的數(shù)據(jù)傳輸流程及方式，近期福建省氣象信息中心組織開展數(shù)據(jù)傳輸試驗(yàn)，現(xiàn)將情況總結(jié)如下。

1 試驗(yàn)流程概述

本實(shí)驗(yàn)通過記錄三種不同流程的數(shù)據(jù)推送時間，來分析研究比較不同的流程是否會對雷達(dá)傳輸數(shù)據(jù)產(chǎn)生影響。

1.1 基于現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)推送流程

試驗(yàn)流程如圖1所示，采用推送軟件，實(shí)現(xiàn)長樂雷達(dá)基數(shù)據(jù)和組合反射率數(shù)據(jù)產(chǎn)品傳輸。福建省氣象信息中心接受服務(wù)器（10.140.9.4）記錄數(shù)據(jù)接收時間，推送服務(wù)器（10.140.10.247）推送軟件負(fù)責(zé)分發(fā)長樂雷達(dá)基數(shù)據(jù)和組合反射率,并記錄數(shù)據(jù)推送時間;莆田市局記錄長樂雷達(dá)基數(shù)據(jù)和產(chǎn)品到達(dá)時間(各服務(wù)器時間同步)。

圖1

1.2 長樂雷達(dá)數(shù)據(jù)的直接推送流程

長樂雷達(dá)基數(shù)據(jù)和產(chǎn)品，直接通過專線直接傳輸?shù)狡翁锸袣庀缶址?wù)器。莆田市氣象局記錄數(shù)據(jù)接收時間（各服務(wù)器時間同步）。

1.3 經(jīng)福建省氣象信息中心路由器的雷達(dá)數(shù)據(jù)推送流程

長樂雷達(dá)站基數(shù)據(jù)和產(chǎn)品通過信息中心路由器，將基數(shù)據(jù)和產(chǎn)品分發(fā)給莆田市局服務(wù)器，莆田市局記錄數(shù)據(jù)接收時間（各服務(wù)器時間同步）。

2 試驗(yàn)結(jié)果

2.1 基于現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)推送流程

試驗(yàn)分析了長樂雷達(dá)基數(shù)據(jù)2011年7月28日～8月2日6天1406條數(shù)據(jù)記錄，分析表明：雷達(dá)基數(shù)據(jù)(文件名時間)到信息中心平均時間差為6分13秒，雷達(dá)基數(shù)據(jù)(文件名時間)到莆田平均時間差為6分47秒。

試驗(yàn)分析了長樂雷達(dá)組合反射率產(chǎn)品2011年7月28日～8月2日6天1392條數(shù)據(jù)記錄,分析表明：組合反射率(文件名時間)到信息中心平均時間差為8分04秒。組合反射率(文件名時間)到達(dá)莆田平均時間差為8分52秒。

2.2 長樂雷達(dá)數(shù)據(jù)的直接推送流程

試驗(yàn)分析了2011年10月19日～10月20日兩天數(shù)據(jù)記錄。分析表明：雷達(dá)基數(shù)據(jù)（文件名時間）到莆田市氣象局平均時間為6分01秒。雷達(dá)組合反射率產(chǎn)品（文件名時間）到莆田市氣象局平均時間為7分57秒。

2.3 經(jīng)信息中心路由器的雷達(dá)數(shù)據(jù)推送流程

試驗(yàn)分析了2011年10月19日～10月20日兩天數(shù)據(jù)記錄。分析表明：雷達(dá)基數(shù)據(jù)（文件名時間）到莆田市氣象局平均時間為6分04秒。雷達(dá)組合反射率產(chǎn)品（文件名時間）到莆田市氣象局平均時間為8分07秒。

如圖2、圖3所示，試驗(yàn)結(jié)果表明現(xiàn)有業(yè)務(wù)流程雷達(dá)資料傳輸最慢，雷達(dá)基數(shù)據(jù)和雷達(dá)產(chǎn)品到達(dá)莆田局的時間分別比到達(dá)信息中心的時間慢34秒和48秒，方案2全省地面寬帶網(wǎng)和方案3專線方式，數(shù)據(jù)推送的時效差別不大（基數(shù)據(jù)傳輸時效分別是364秒和361秒，產(chǎn)品傳輸時效分別是487秒和477秒）。

圖2 三種方案到省中心與市局時間對比

圖3 三種方案資料到市局時間對比

3 試驗(yàn)結(jié)果分析與改善方案

因生成雷達(dá)數(shù)據(jù)有其固定時間延時，并從以上幾種雷達(dá)數(shù)據(jù)傳輸試驗(yàn)結(jié)果來看，雷達(dá)數(shù)據(jù)在傳輸過程未產(chǎn)生過多延時。針對國家氣象局提出的“自動站、雷達(dá)資料根據(jù)要求2分鐘之內(nèi)到市、縣預(yù)報(bào)員桌面”，建議轉(zhuǎn)變數(shù)據(jù)共享方式，繼續(xù)開展數(shù)據(jù)共享方式試驗(yàn)。數(shù)據(jù)共享方式的推送方案可以考慮以下三種：

3.1 方案1：基于現(xiàn)有業(yè)務(wù)流程的數(shù)據(jù)推送

數(shù)據(jù)推送流程如圖4，首先，長樂雷達(dá)站、建陽雷達(dá)站將雷達(dá)數(shù)據(jù)傳輸?shù)绞⌒畔⒅行睦走_(dá)數(shù)據(jù)接收服務(wù)器、省信息中心推送服務(wù)器，在收到數(shù)據(jù)后立即將數(shù)據(jù)推送到寧德市局接收服務(wù)器（各服務(wù)器時間同步）。

圖4 現(xiàn)有業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)推送流程

3.2 方案2：基于全省地面寬帶網(wǎng)推送

數(shù)據(jù)推送流程如圖5所示，長樂雷達(dá)站、建陽雷達(dá)站將數(shù)據(jù)發(fā)給信息中心雷達(dá)資料接收服務(wù)器的同時將數(shù)據(jù)通過信息中心路由器分發(fā)給寧德市局接收服務(wù)器（各服務(wù)器時間同步）。

圖5 基于全省地面寬帶網(wǎng)數(shù)據(jù)推送流程

3.3 方案3：基于數(shù)據(jù)共享訪問的消息推送

數(shù)據(jù)推送流程如圖6所示，依據(jù)現(xiàn)有業(yè)務(wù)流程，長樂雷達(dá)站、建陽雷達(dá)站將雷達(dá)資料發(fā)送到省信息中心雷達(dá)資料接收服務(wù)器，省信息中心在收到新數(shù)據(jù)的同時，將數(shù)據(jù)到達(dá)的消息推送到寧德市局預(yù)報(bào)員桌面，自動打開雷達(dá)資料瀏覽軟件或由預(yù)報(bào)員點(diǎn)開消息打開雷達(dá)資料瀏覽軟件，直接訪問省信息中心的服務(wù)器，共享使用雷達(dá)資料。

圖6 數(shù)據(jù)共享方式推送流程

4 小結(jié)

從雷達(dá)數(shù)據(jù)傳輸?shù)膶?shí)驗(yàn)結(jié)果來看，改進(jìn)加快雷達(dá)數(shù)據(jù)的速度的關(guān)鍵不在傳輸過程，傳輸時延都非常小，基本可以忽略不計(jì)。主要的時延發(fā)生各使用單位在對新資料的檢索和查找上，因此推送試驗(yàn)的重點(diǎn)是消息推送，將新資料到達(dá)的消息推送到各使用單位，各使用單位收到消息后即可直接共享訪問。特別是方案3能直接將新資料到達(dá)的消息推送到各使用單位，能加快資料的檢索和查找速度，從根本上加快雷達(dá)數(shù)據(jù)的傳輸，加快推進(jìn)氣象雷達(dá)系統(tǒng)的現(xiàn)代化建設(shè)。