無線網絡技術在氣象信息服務中的應用

黃鈺杰（長沙市氣象局，湖南長沙410000）

無線網絡技術在氣象信息服務中的應用

黃鈺杰（長沙市氣象局，湖南長沙410000）

無線網絡技術因其不受距離限制、可移動等特點被廣泛應用于各領域中，特別是在氣象信息的采集、傳輸、發布及顯示中的應用，對為政府各部門提供及時、有效天氣信息與預報預警情況具有重要作用。基于此，本文主要對無線網絡技術在氣象臺信息服務中的應用進行詳細分析，僅供參考。

無線網絡技術；氣象信息；氣象服務

1 引言

我國通信技術不斷發展的同時，信息傳偷的方法逐漸增多，尤其是無線移動的優點備受人們關注，目前我國已利用無線網絡傳偷這一功能，將氣象信息實時發送到各地政府辦公樓處以及各地方的交通、農業、航運或空運等部門的LED電子屏幕上，確保對氣象信息掌握的時效性。

2 無線網絡簡介

無線技術是通過無線介質將用戶終端與網絡節點連接起來，以實現用戶與網絡間的信息傳遞。目前，無線傳偷技術主要有以下三種：①GSM短信智能系統，由于GSM系統的信息字符數受到限量控制，最多只能達到160個字數，所以信息傳輸具有一定的局限性，在指定字符數內是可以起到傳偷作用的；②GPRS無線分組交換系統，同比GSM短信系統要強勢一些，可以不受字符數的控制，屬于高速傳偷信息技術，但原理、技能與GSM系統相似；③CDMA電信網絡模式，具有自身大容量、擴頻技術的優點，已成為當前發展速度領先的技術。

以上三種無線傳偷技術均可通過在常規的LED顯示屏幕內設置接收模塊，再由控制端進行操作，最終將各類文字、圖形以及圖形等氣象信息，在屏幕上發布與顯示出來。

3 無線網絡在氣象信息服務中的應用

在充分利用無線網絡傳輸技術的基礎上，某市氣象局建成了氣象信息遠程發布系統，主要功能在于向政府各部門提供及時性的氣象信息。系統利用GPRS網絡實現了氣象信息在LED屏幕上的有效發布與顯示，具有傳輸速度快、可靠性高、保密性強等特點，氣象信息遠程發布系統主要分為中心控制計算機、無線通信控制模塊和LED顯示屏這三個部分，其網絡拓撲結構圖如圖1所示。

圖1 系統網絡拓撲結構圖

3.1 中心站網絡實現和系統設置

中心站發布計算機硬件配置：針對與無線傳偷模塊相連通的網卡，需要在無線路由器上進行地址綁定；安裝中心站發布軟件，該軟件可以實現一（控制中心）對多（信息終端）的控制功能。

該市氣象局主要使用一臺雙網卡設備作為中心控制計算機，一個網卡用作從內網中獲取所需的氣象數據信息，另一個作用在于與移動GPRS路由器相連通，以向屏幕實現遠程信息的發布；LED屏幕的大小以點陣進行計算。軟件屏幕參數對屏幕大小進行設置的前提需與實際電子大屏成比例，因此，不同大小的電子屏需使用多個中心站軟件進行控制，每個軟件與路由器之間應使用不同的端口，并將其與移動相同的IP地址在無線路由器進行映射綁定，若地址發生變化的話，需要在路由器上進行重新映射。

3.2 氣象信息的發布

氣象部門所向政府提供的信息主要包括每小時的實況、每日發布預報、一天更新三次的24h預報，若需發布災害性天氣預警信號時，預報則停發，需使用預警信號進行發布。預警信息需在第一時間內發出，使政府各部門能及時接收，并在第一時間內開展氣象災害提示工作，以便制定有效決策。

3.2.1 獲得實況信息

利用VB語言編寫程序，每隔一小時即從數據庫中對相關實況信息進行讀取，并采用Windows系統的ODBC數據源，對其SQLServe數據進行合理驅動，選用TCP/IP協議，使用固定的1433端口，和數據庫進行連接。所謂的實況信息主要包括溫度、濕度、降水、風速、風向等內容，由于數據庫中每日存儲的氣象信息和日常中所理解的信息是不一致的，因此，需要將數據格式轉換成非氣象人員能理解的內容，比如162可轉換成東南風，最后將相關實況信息記錄到中心讀取軟件中。

3.2.2 24h預報的讀取

對FTP傳輸進行定時利用，以及時從文件服務器上下載24h預報文件到本地服務中心中，預報原稿是自定義的文本文件，格式不受限制，程序需對文件格式進行科學處理，并截取其中有價值的信息。由于每塊LED電子大屏幕的屏幕規格是不一致的，涉及文件換行的問題，因此，應采用最小標準原則，根據最小屏幕的尺寸進行試驗及調整，以確保文件排版的美觀性。在保障預報格式處理達到相關規范要求后，需將其記錄到中心讀取文件中。

3.2.3 發布預警信號

預警信號的發布具有一定的隨機性，因此，程序僅能高頻率的對網絡服務器中的無預警文件進行定時掃描。定時器主要采用Micaps系統的MTMER定時程序，設定的掃描時間為5min一次，檢測新預警文件的過程中，可對當前實況和相關預警文本進行實時讀取，以及時更新到發布文件中。另外，應對每小時的實況信息進行及時更新，并將預警與預報之間的信息發布情況進行及時切換。系統規定預警信息在發布后，直至下一次預報文件更新時，預警信號便會解除，可見，預警信號的發布時效是在兩個相鄰預報之間的，只有在文本發布后，中心站軟件才能對信息進行遠程發布。

3.3 無線網絡通信控制模塊

中心站與終端之間主要采用TCP/IP的傳輸方式，支持字節延時和塊組延時的FLASH存儲要求、可靠性較高的TCP通信方式，使中心控制軟件在未經過認證的情況下，不會進行相關處理，并在底層終端將無效數據刪除，大大提高了數據的安全性和抗攻擊能力。

中心服務軟件在對數據進行采集后，可利用控制機的各個端口，通過局域網將數據發布到移動路由器中。數據經過路由器和移動公司的DDN專線，到達移動公司的GPRS服務器中，且該服務器則以短信形式將數據傳遞到LED屏幕控制器的SIM卡中，SIM卡在完成數據接收后，可將其傳遞給屏幕上的控制卡章，控制卡在對數據進行解碼，即可在屏幕上顯示真實的氣象信息。

4 結束語

綜上所述，應充分利用無線網絡這一先進的通信傳偷技術，實現氣象信息的遠程發布，以為相關部門提供各種預報預警信息，使其能及時掌握第一手氣象資料，提高了氣象信息服務的及時性、有效性和便捷性。因此，可將該技術應用于更多的氣象服務中，拓寬服務領域，擴充服務內容，使各種各樣的預報決策產品均能得到廣泛應用與傳播。

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2095-2066（2016）33-0117-02

2016-11-10