氣象資料數(shù)據(jù)傳輸監(jiān)控及短信報(bào)警的應(yīng)用

金生仁

摘要 為應(yīng)對(duì)氣象現(xiàn)代化程度的提高與調(diào)整，提高對(duì)關(guān)鍵業(yè)務(wù)設(shè)備與資料傳輸?shù)谋O(jiān)控水平，提高針對(duì)性業(yè)務(wù)應(yīng)急響應(yīng)與維護(hù)保障能力，根據(jù)不同的業(yè)務(wù)監(jiān)控對(duì)象，通過(guò)編程的方式設(shè)計(jì)出相關(guān)的監(jiān)控模塊，基于郵件短信推送的技術(shù)服務(wù)實(shí)現(xiàn)報(bào)警短信與郵件的發(fā)送，以供實(shí)際應(yīng)用參考。

關(guān)鍵詞 氣象資料；數(shù)據(jù)傳輸；設(shè)備監(jiān)控；短信報(bào)警；郵件推送；應(yīng)用

中圖分類號(hào) P451 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 1007-5739（2016）22-0198-03

隨著氣象現(xiàn)代化程度的不斷提高，地面、高空業(yè)務(wù)工作流程發(fā)生重大調(diào)整，氣象工作的自動(dòng)化程度越來(lái)越高。對(duì)網(wǎng)絡(luò)通信設(shè)備、關(guān)鍵計(jì)算機(jī)及包括地面、高空、區(qū)域站、自動(dòng)站、雷電、酸雨、沙塵暴資料等各類傳輸資料的監(jiān)控已然成為氣象工作的重要組成部分[1-4]。

為了便于業(yè)務(wù)和管理人員實(shí)時(shí)了解設(shè)備運(yùn)行情況及各類資料傳輸情況，實(shí)現(xiàn)對(duì)關(guān)鍵通信設(shè)備和各類資料是否及時(shí)傳輸?shù)谋O(jiān)控，亟須解決在資料及通信設(shè)備監(jiān)控方面的空白。

1 氣象業(yè)務(wù)報(bào)警短信的應(yīng)用范圍及思路

1.1 關(guān)鍵設(shè)備的在線監(jiān)控報(bào)警

以ISOS-MOIFtp（傳輸業(yè)務(wù)軟件）為例，該軟件在運(yùn)行過(guò)程中會(huì)一直監(jiān)控上傳服務(wù)器的在線狀態(tài)，當(dāng)服務(wù)器處于離線狀態(tài)時(shí)進(jìn)行聲音提示，也可以通過(guò)配置專有的硬件設(shè)備“3G通信報(bào)警一體機(jī)”實(shí)現(xiàn)短信報(bào)警功能。因?yàn)樵趯?shí)際業(yè)務(wù)中3G備用網(wǎng)絡(luò)連接于路由器接口中，所以短信功能基本沒有使用。

基于MOIFTP業(yè)務(wù)軟件的監(jiān)控思路，對(duì)網(wǎng)絡(luò)通信關(guān)鍵設(shè)備（路由器、網(wǎng)關(guān)）、關(guān)鍵計(jì)算機(jī)（業(yè)務(wù)PC）實(shí)現(xiàn)在線監(jiān)控，而短信發(fā)送由PushMail實(shí)現(xiàn)。首要用途是通過(guò)對(duì)關(guān)鍵業(yè)務(wù)微機(jī)的監(jiān)控，例如玉門市氣象局某日夜間就曾出現(xiàn)區(qū)域站數(shù)據(jù)中心接收微機(jī)死機(jī)從而造成數(shù)據(jù)接收中斷的情況，監(jiān)控軟件在其離線超過(guò)設(shè)定的時(shí)間后開始持續(xù)發(fā)送報(bào)警信息，值班人員在第一時(shí)間內(nèi)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，從而能夠及時(shí)處理、避免損失的擴(kuò)大。另一用途是判斷網(wǎng)絡(luò)故障出現(xiàn)的原因和通訊質(zhì)量測(cè)試，當(dāng)監(jiān)控的關(guān)鍵位置網(wǎng)絡(luò)設(shè)備出現(xiàn)離線時(shí)，可以比較容易地判斷出問(wèn)題出現(xiàn)在本地、運(yùn)營(yíng)商還是服務(wù)器端，從而為網(wǎng)絡(luò)管理人員解決問(wèn)題提供依據(jù)；在實(shí)際使用中還發(fā)現(xiàn)，當(dāng)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境質(zhì)量較差時(shí)會(huì)多次出現(xiàn)監(jiān)控設(shè)備檢測(cè)為離線的情況，因此可以將此作為一個(gè)測(cè)試網(wǎng)絡(luò)連接質(zhì)量的參考依據(jù)。

另外，還可以擴(kuò)展出簡(jiǎn)單易行的應(yīng)用案例，例如為防止停電造成損失，可以通過(guò)監(jiān)控一個(gè)接市電的無(wú)線路由來(lái)達(dá)到停電報(bào)警的目的；某些專機(jī)專用的微機(jī)在非工作時(shí)段開機(jī)聯(lián)網(wǎng)時(shí)給專人發(fā)送報(bào)警信息，起到安全保護(hù)的作用；對(duì)不需要24 h工作的電腦區(qū)段地址在非工作時(shí)段進(jìn)行掃描檢測(cè)，發(fā)現(xiàn)非正常運(yùn)行的可以發(fā)送提醒及時(shí)關(guān)機(jī)信息，以減少多余的能源消耗和可能存大的潛在安全威脅。

1.2 自動(dòng)及區(qū)域氣象站資料傳輸報(bào)警

自動(dòng)站與區(qū)域站資料傳輸狀態(tài)時(shí)效考核是基層業(yè)務(wù)考核的重要組成部分，因此有必要對(duì)資料傳輸情況進(jìn)行監(jiān)控報(bào)警。從實(shí)際業(yè)務(wù)運(yùn)行情況來(lái)看，可以通過(guò)下面幾個(gè)方法來(lái)實(shí)現(xiàn)傳輸狀態(tài)的判別：一是查詢傳輸狀態(tài)數(shù)據(jù)庫(kù)，通過(guò)查詢當(dāng)前時(shí)次站點(diǎn)的資料傳輸狀態(tài)進(jìn)行判定；二是查詢數(shù)據(jù)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)，通過(guò)查詢當(dāng)前時(shí)次站點(diǎn)資料入庫(kù)情況來(lái)判定；三是查詢本地業(yè)務(wù)軟件資料傳輸目錄或日志情況進(jìn)行判定。以上幾種方法各有優(yōu)缺點(diǎn)，可以根據(jù)實(shí)際情況從某一方面或多方面配合考慮進(jìn)行開發(fā)設(shè)計(jì)。

1.3 業(yè)務(wù)軟件運(yùn)行過(guò)程中的短信報(bào)警

ISOS-SMO（采集）中已有報(bào)警模塊設(shè)置，可以從環(huán)境、流程、質(zhì)控、災(zāi)害和狀態(tài)5個(gè)方面設(shè)定報(bào)警內(nèi)容。根據(jù)選擇的設(shè)定生成報(bào)警信息，報(bào)警信息文件存儲(chǔ)于軟件根目錄內(nèi)“…＼log＼省名＼站號(hào)”形式的子目錄內(nèi)，即文件名為“Alarm”+“日期”形式的文本文檔。只要解析文本文件內(nèi)容就可以獲取報(bào)警信息，例如當(dāng)出現(xiàn)設(shè)定的大風(fēng)報(bào)警信息時(shí)，可以在第一時(shí)間內(nèi)通知相關(guān)值班人員進(jìn)行業(yè)務(wù)處理。根據(jù)Mdos技術(shù)文檔說(shuō)明，Mdos默認(rèn)短信文件的接收目錄為“...＼MDOS＼ Alarm＼ReceivdDir”，只要解析相應(yīng)的短信文件即可編制新的報(bào)警模塊。

2 短信報(bào)警方式的實(shí)現(xiàn)及選擇

在以往的傳統(tǒng)氣象業(yè)務(wù)應(yīng)用中，例如新型站臺(tái)站地面綜合觀測(cè)業(yè)務(wù)軟件（ISOS）、氣象資料業(yè)務(wù)系統(tǒng)（MDOS）等業(yè)務(wù)軟件中要實(shí)現(xiàn)短信報(bào)警功能，需要外接專門的硬件設(shè)備，并且在實(shí)際使用中會(huì)產(chǎn)生額外的費(fèi)用，如果要發(fā)送的信息量比較多的話，產(chǎn)生的費(fèi)用也是一項(xiàng)較為可觀的額外支出。以ISOS-SMO為例，在實(shí)際工作中很少有臺(tái)站實(shí)現(xiàn)了短信報(bào)警功能，一般只使用到了軟件的聲音報(bào)警提示功能。

本例中將通過(guò)手機(jī)郵箱的郵件推送服務(wù)（push mail）實(shí)現(xiàn)短信發(fā)送功能。手機(jī)郵箱一般以手機(jī)號(hào)碼作為郵箱名，具有郵件到達(dá)短信免費(fèi)通知的功能，利用手機(jī)郵箱的這一特性，通過(guò)一定的編程設(shè)計(jì)從而實(shí)現(xiàn)氣象業(yè)務(wù)工作中的短信報(bào)警應(yīng)用。目前，主流的移動(dòng)運(yùn)營(yíng)商和郵件運(yùn)營(yíng)商都提供手機(jī)郵箱功能。

2.1 手機(jī)郵箱郵件推送服務(wù)（push mail）簡(jiǎn)介

郵件推送服務(wù)是一項(xiàng)將電子郵件直接推送到移動(dòng)終端（手機(jī)）上的服務(wù)。通過(guò)安全連接，將郵件推送到手機(jī)終端，用戶可以在手機(jī)端進(jìn)行查閱、撰寫、回復(fù)、轉(zhuǎn)發(fā)及附件處理等。

郵件推送服務(wù)將電子郵件系統(tǒng)與移動(dòng)終端相結(jié)合，通過(guò)移動(dòng)運(yùn)營(yíng)商現(xiàn)有的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)，利用U-IMAP/SMS/WAP等相關(guān)技術(shù)實(shí)現(xiàn)移動(dòng)郵件增值業(yè)務(wù)。通過(guò)本業(yè)務(wù)，移動(dòng)用戶不但可以隨時(shí)隨地通過(guò)移動(dòng)終端使用電子郵件服務(wù)，而且當(dāng)新郵件到達(dá)時(shí)，系統(tǒng)可以主動(dòng)地通過(guò)SMS Push、WAP Push等方式及時(shí)通知移動(dòng)用戶，觸發(fā)終端通過(guò)郵件傳送協(xié)議（如U-IMAP協(xié)議）及時(shí)收取新郵件，閱讀和操作新郵件[5]。

簡(jiǎn)單地來(lái)說(shuō)，郵件推送服務(wù)就是將用戶手機(jī)郵箱內(nèi)接收的郵件能以短信推送（SMS Push）方式同步至用戶綁定的手機(jī)。利用手機(jī)郵箱的這一特性，可以在不增加任何硬件投入的情況下將需要傳送的信息快速發(fā)送至接收用戶，并且這一過(guò)程僅僅需要網(wǎng)絡(luò)連接即可，不會(huì)產(chǎn)生任何的額外的費(fèi)用。

2.2 郵件推送服務(wù)與傳統(tǒng)短信發(fā)送實(shí)現(xiàn)方法對(duì)比

郵件推送服務(wù)的發(fā)送方式與普通郵件完全相同，具有實(shí)現(xiàn)成本低、發(fā)送速度快、郵件信息量大、發(fā)送完全免費(fèi)等特點(diǎn)。為了更直觀地顯示兩者的區(qū)別，通過(guò)表1來(lái)對(duì)比顯示。

當(dāng)然，郵件推送服務(wù)也并不是沒有缺點(diǎn)，缺點(diǎn)之一是部分運(yùn)營(yíng)及郵件服務(wù)商用戶需自助開通該功能，因此其適用范圍偏小，只適合于對(duì)特定用戶對(duì)象服務(wù)。而這一點(diǎn)在氣象業(yè)務(wù)工作中并不存在使用障礙，因?yàn)閳?bào)警信息短信的接收對(duì)象本身就是特定的值班及相關(guān)維護(hù)人員。

2.3 短信郵件的開啟與使用

目前各大主流的運(yùn)營(yíng)商都有該業(yè)務(wù)，而且基本是免費(fèi)服務(wù)。例如中國(guó)移動(dòng)默認(rèn)所有用戶是開通該功能的，并且基礎(chǔ)的短信推送也是免費(fèi)的，免費(fèi)版本只在接收的內(nèi)容上會(huì)有長(zhǎng)度限制，沒有接收數(shù)量的限制。因此，可以看出此技術(shù)最大的優(yōu)點(diǎn)是發(fā)送與接收免費(fèi)，沒有數(shù)量限制。

移動(dòng)用戶登錄http：//mail.10086.cn/，在設(shè)置菜單中的“郵件過(guò)濾與提醒”中開通短信提醒，根據(jù)實(shí)際情況設(shè)置各項(xiàng)參數(shù)即可，建議將要接收的報(bào)警郵件地址設(shè)置為VIP郵件。經(jīng)過(guò)以上設(shè)置后，當(dāng)有郵件到達(dá)時(shí)會(huì)即刻收到相應(yīng)內(nèi)容的提醒短信。其他如聯(lián)通、電信、網(wǎng)易等服務(wù)商均有此服務(wù)，設(shè)置方法以相關(guān)說(shuō)明及幫助為準(zhǔn)。

3 應(yīng)用程序設(shè)計(jì)

3.1 開發(fā)平臺(tái)及技術(shù)

軟件開發(fā)語(yǔ)言選用Visual Basic.NET，IDE（集成開發(fā)環(huán)境）選擇Microsoft Visual Studio 2010，軟件基于.NET Framework 4.0框架開發(fā)。

3.2 軟件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與組成

根據(jù)以上思路，軟件的主要功能模塊組成：在線設(shè)備的狀態(tài)監(jiān)控、傳輸狀態(tài)的監(jiān)控、ISOS-SMO報(bào)警信息的監(jiān)控、信息發(fā)送模塊等。各模塊組成如圖1所示。

3.3 主要模塊的邏輯流程設(shè)計(jì)

3.3.1 在線設(shè)備監(jiān)控模塊。將本模塊分解為2個(gè)子模塊來(lái)完成：掃描模塊、超時(shí)檢查報(bào)警模塊，掃描程序用于在設(shè)定的間隔時(shí)間內(nèi)對(duì)監(jiān)控對(duì)象進(jìn)行ping掃描，當(dāng)ping通的時(shí)候記錄一個(gè)時(shí)間點(diǎn)，否則等待下一次的掃描；報(bào)警程序則通過(guò)對(duì)掃描結(jié)果記錄的時(shí)間點(diǎn)進(jìn)行邏輯判斷，當(dāng)超過(guò)設(shè)定的超時(shí)時(shí)間后生成報(bào)警信息，并啟用發(fā)送模塊發(fā)送；邏輯流程圖如圖2所示。

3.3.2 資料傳輸監(jiān)控模塊。本模塊通過(guò)查詢傳輸狀態(tài)數(shù)據(jù)庫(kù)內(nèi)的資料傳輸狀態(tài)，從而達(dá)到監(jiān)視與提醒的目的。運(yùn)行流程如圖3所示。

3.3.3 ISOS-SMO模塊。本模塊主要利用FileSystemWatcher組件監(jiān)視SMO軟件生成的Alarm文件，當(dāng)Alarm文件內(nèi)容發(fā)生改變時(shí)引發(fā)事件，進(jìn)而執(zhí)行文本解析程序生成相應(yīng)報(bào)警信息。

3.3.4 發(fā)送和查詢顯示模塊。發(fā)送模塊負(fù)責(zé)將監(jiān)控模塊生成的報(bào)警信息發(fā)送至收件人，并且在有發(fā)送失敗郵件時(shí)進(jìn)行補(bǔ)發(fā)的功能。顯示模塊負(fù)責(zé)將在線設(shè)備狀態(tài)信息、缺報(bào)記錄信息、發(fā)送的報(bào)警記錄并即時(shí)顯示于軟件相應(yīng)界面。

3.4 軟件運(yùn)行界面設(shè)計(jì)

軟件界面從上到下采用常見的菜單欄、工具欄、主要功能顯示區(qū)域、狀態(tài)欄組成。軟件窗口整體采用“Table LayoutPanel”控件布局，可以確保窗口內(nèi)各部分可以自由隨窗口的大小改變而自適應(yīng)大小。主顯示區(qū)域采用“Tabcontrol”選項(xiàng)卡控件分項(xiàng)顯示，目前根據(jù)軟件功能有2個(gè)選項(xiàng)卡可以切換，分別對(duì)應(yīng)軟件實(shí)時(shí)監(jiān)控及報(bào)警記錄查看功能（圖4）。

3.4.1 實(shí)時(shí)監(jiān)控顯示界面。顯示設(shè)備在線狀態(tài)及缺報(bào)記錄查詢結(jié)果信息，采用List View控件顯示，按不同的狀態(tài)分組顯示統(tǒng)計(jì)結(jié)果，不同的狀態(tài)使用不同的圖標(biāo)進(jìn)行區(qū)分，做到直觀明了；通過(guò)右鍵菜單可以選擇不同的視圖顯示方式，以適合自己的喜好進(jìn)行查看。

3.4.2 報(bào)警記錄查看。報(bào)警記錄顯示已報(bào)警記錄的內(nèi)容，可以通過(guò)選擇或點(diǎn)擊日期切換按鈕以顯示不同日期的報(bào)警發(fā)送記錄（圖5）。

3.4.3 設(shè)置界面。主要包括要監(jiān)控的站點(diǎn)范圍、服務(wù)器相關(guān)信息、監(jiān)控資料類型、報(bào)警短信郵件發(fā)送接收設(shè)置、報(bào)警閾值參數(shù)、ISOS-SMO報(bào)警參數(shù)設(shè)置。圖6為報(bào)警郵件的主要設(shè)置界面，包括了4個(gè)方面的設(shè)置內(nèi)容，可用于郵箱設(shè)置及測(cè)試。

3.4.4 其他功能及程序下載。應(yīng)用還包括一些輔助功能如缺報(bào)查詢、日志、自動(dòng)升級(jí)、客戶端管理等，使用較為簡(jiǎn)單，可以下載程序后配合幫助文檔研究使用。程序安裝包云盤下載地址：http：//share.weiyun.com/9efa290caabb2393daa262cc3873 6525（密碼：LbmP）。

4 結(jié)語(yǔ)

經(jīng)過(guò)不斷的測(cè)試運(yùn)行與完善，程序的各項(xiàng)功能已趨于完善，在預(yù)先設(shè)置的條件下，短信報(bào)警發(fā)送與接收均能正常使用，并且在實(shí)際業(yè)務(wù)使用中發(fā)揮了較大作用，具有較高的使用與推廣價(jià)值。

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