近年來,區域自動氣象觀測站的應用越來越廣泛,為暴雨、高溫等災害性天氣的監測預警提供及時準確的資料依據。因此對自動站數據傳輸實效性的要求也越來越高,但是由于自動站受自身及外界條件影響,出現故障的頻率逐年提高,而且故障規律很難掌握。設備配備的中心服務器監控功能單一,只能靠人工監測運行狀態判斷故障情況。為進一步加強自動站數據傳輸監控能力,提高數據傳輸及時率,朝陽市氣象局設計開發了自動站運行監控報警系統,取代人工監控,在提高工作效率方面發揮了很重要的作用和意義。
本系統通過研究區域自動站終端設備運行原理,及其觀測數據的接收、存儲、傳輸等機制,設計開發自動站運行監控平臺,實現了對自動站數據的實時監測。同時結合GSM通信技術,通過研究其基本工作原理,設計開發通信模塊接口程序,并完成監控平臺與通信模塊的有效結合,實現對自動站運行故障情況自動報警功能。系統的重點及關鍵技術是對區域自動站觀測數據的讀取、存儲及實現實時監控,以及 GSM通信模塊短信報警程序的設計開發。
2.1 技術路線
使用 Visual Basic 6.0可視化程序開發工具,編寫自動站數據分析、處理程序、實時監控及故障報警等程序。通過File Transfer Protocol(FTP)數據傳輸協議實現對自動站中心服務器數據的讀取與存儲,結合GSM通信技術,實現自動站運行故障自動報警。
2.2 系統主體結構
應用VB程序語言編寫數據處理程序,通過FTP傳輸方式讀取自動氣象站中心服務器數據并存儲;編寫數據分析管理程序,建立對數據的實時監控平臺,通過對監控數據的分析處理實現對自動站數據缺測故障情況的及時、準確判斷;結合GSM通信技術,編寫故障報警程序,通過GSM通信模塊針對自動站運行故障情況實現短信報警功能。此外,鑒于系統運行穩定性的檢驗,編寫系統運行情況測試程序,方便對系統運行故障的檢測與調試,具體的系統體系結構見圖1。

圖1 自動站運行監控報警系統結構
3.1 自動站數據監控報警功能
通過VB編程語言中Timer控件,設定系統啟動后,每隔10分鐘系統自動通過 FTP方式讀取自動站中心服務器實時數據,并對數據進行分析判斷。如果某個時次某個站點數據缺測,則證明該站點設備運行出現故障,系統將根據站點所屬縣(市、區),以短信形式將故障信息及時發送給相應技術保障人員。同時,系統將自動記錄每次的運行狀態,以及報警信息的發送情況。
3.2 系統檢測調試功能
系統在運行過程中難免會遇到某些故障而導致報警信息不能及時發送,該功能主要是針對GSM通信模塊運行狀態的檢測及調試。通信模塊屬系統外接設備,其狀態是否正常,系統可通過接口程序進行判斷。首先,輸入相應的端口號,測試是否能夠正常連接。如果連接錯誤,則需要檢測通信模塊設備連接線是否松動,或設備驅動程序是否正常;其次,如果連接正常,輸入短信內容及接收信息的手機號碼,測試是否能夠正常接收到測試信息。如果未能正常接收,則需要檢查通信模塊設備本身是否正常,必要時需要進行更換調試。
朝陽自動站運行監控報警系統自投入使用以來,通過對系統運行應用檢驗情況來看,該系統各項功能運行穩定,效果良好,報警信息準確無誤。根據各縣氣象局實際使用的反饋情況,該系統提供的及時、準確的報警信息,有效的縮短了對自動站設備運行故障的反應及處理時間,提高了自動站運行保障的工作效率。同時,根據業務需求的實際情況,該系統各項功能仍需不斷的進行更新、完善。完善后的系統將對強化自動站運行監控能力、提高工作效率及提高自動站數據傳輸時效等方面都有廣闊的應用前景。
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基于GSM短信模塊自動氣象站運行監控報警系統
劉志鵬1,孫奇2,蘇華1
(1.朝陽市氣象局;2.凌源市氣象局,遼寧朝陽122000)
區域自動氣象站運行保障工作是氣象業務重點工作之一。為確保自動站出現故障時能做到及時發現、及時處理,保障觀測數據連續性和時效性,朝陽市氣象局設計開發了朝陽自動站運行監控報警系統。本文針對目前區域自動站運行保障工作現狀,分析建設該系統的重要性和必要性,同時具體介紹了該系統平臺的設計原理及實現方法。
自動氣象站;數據監控;短信報警
P416
A
10.14025/j.cnki.jlny.2016.15.063
劉志鵬,碩士,朝陽市氣象局,工程師,研究方向:氣象信息技術保障。