新型自動站DZZ5異常數(shù)據(jù)報(bào)警及預(yù)處理

摘 要：本文結(jié)合樂亭縣氣象局使用新型自動站DZZ5實(shí)際，概述DZZ5新型自動氣象站系統(tǒng)和該報(bào)警系統(tǒng)作用，重點(diǎn)分析軟件功能實(shí)現(xiàn)，對觀測數(shù)據(jù)缺測、異常和觀測數(shù)據(jù)文件上傳失敗等故障報(bào)警提示，測報(bào)人員可及時(shí)了解觀測儀器設(shè)備運(yùn)行情況，提升氣象觀測業(yè)務(wù)質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：新型自動站；異常數(shù)據(jù)；報(bào)警；軟件功能

中圖分類號：P415 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A DOI：10.11974/nyyjs.20171132197

新型自動氣象站能實(shí)時(shí)采集各種觀測數(shù)據(jù)，觀測儀器設(shè)備觀測精度、性能和抗干擾能力有了大幅提升，提升了臺站氣象綜合觀測能力和自動化監(jiān)測水平。自使用新型自動氣象站以來，大部分臺站都取消了夜間值班制度，如何確保新型自動氣象站可以正常運(yùn)行是業(yè)務(wù)人員面臨的主要問題，應(yīng)加強(qiáng)研究新型自動站異常數(shù)據(jù)報(bào)警及預(yù)處理工作，為氣象觀測業(yè)務(wù)質(zhì)量提升保駕護(hù)航。

1 DZZ5新型自動氣象站系統(tǒng)概述

DZZ5新型自動氣象站使用國際標(biāo)準(zhǔn)并遵循該標(biāo)準(zhǔn)和開放技術(shù)路線，包括硬件和軟件系統(tǒng)。軟件系統(tǒng)包括業(yè)務(wù)軟件和嵌入式軟件；硬件包括采集器、傳感器、供電系統(tǒng)及通訊系統(tǒng)，采集器可以對新型自動氣象站觀測數(shù)據(jù)進(jìn)行收集、存儲和分析。DZZ5新型自動氣象站中使用的采集器型號為HY3000，傳感器主要用來觀測氣象要素，供電系統(tǒng)有交流供電、太陽能供電及交流與太陽能供電并用，可以為新型自動氣象站運(yùn)行提供電力供應(yīng)；通訊系統(tǒng)包括有線傳輸和無線傳輸，傳輸氣象要素至計(jì)算機(jī)。

2 新型自動氣象站DZZ5異常數(shù)據(jù)報(bào)警系統(tǒng)的作用

由于自動站儀器自身故障和通信網(wǎng)絡(luò)故障，會對地面氣象測報(bào)軟件產(chǎn)生影響，導(dǎo)致觀測氣象要素?cái)?shù)據(jù)異常、缺測或不能及時(shí)上傳等，測報(bào)人員也不可能24h連續(xù)監(jiān)測。新型自動站DZZ5異常數(shù)據(jù)報(bào)警系統(tǒng)可實(shí)時(shí)監(jiān)控該系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境和觀測分鐘數(shù)據(jù)文件，準(zhǔn)確判定觀測儀器設(shè)備運(yùn)行情況，一旦發(fā)現(xiàn)故障問題，可以根據(jù)事先設(shè)定好的相關(guān)規(guī)則來檢索儀器設(shè)備異常運(yùn)行，借助短信模塊將異常數(shù)據(jù)和設(shè)備故障等以短信形式發(fā)送到臺站指定手機(jī)上作報(bào)警提示，實(shí)現(xiàn)自動化監(jiān)控報(bào)警。

3 軟件功能實(shí)現(xiàn)

3.1 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

借助備份電腦FTP協(xié)議，建立起實(shí)時(shí)文件傳輸任務(wù)，將備份站中長Z文件向本站中任意一個(gè)新建文件夾中傳輸。之后通過C#語言對相關(guān)程序編程，以更好實(shí)現(xiàn)對本站每5min新生成長Z文件檢索，如果長Z文件中數(shù)據(jù)信息無異常，軟件將會進(jìn)入休眠狀態(tài)等待新的長Z文件生長，以此不斷循環(huán)。如果長Z文件中觀測數(shù)據(jù)異常，應(yīng)根據(jù)報(bào)警信息找出異常數(shù)據(jù)坐標(biāo)，對備份站中長Z文件進(jìn)行同坐標(biāo)數(shù)據(jù)比對，將備份文件中異常數(shù)據(jù)改變成正常數(shù)據(jù)后，以對話框形式彈出報(bào)警信息，將觀測的異常數(shù)據(jù)信息名稱和備份站中數(shù)據(jù)信息反映出來，并在日志文件中記錄和存檔。還應(yīng)做好停止長Z文件循環(huán)，等待觀測人員下一步處理。

3.2 工作原理

DZZ5新型自動氣象站觀測軟件每間隔5min會自動生成1個(gè)長Z文件，將長Z文件內(nèi)容與樣板中文件內(nèi)容比對，一旦發(fā)現(xiàn)樣本文件中對應(yīng)文字字符數(shù)字轉(zhuǎn)變?yōu)橥瑯游粩?shù)“/”，則說明觀測數(shù)據(jù)缺測，需要觀測人員將同樣位子字符長度數(shù)字從備份機(jī)文件夾中提取出，并在顯示器上彈出對話框中，將缺測氣象要素名稱、備份數(shù)據(jù)及5min比對情況詳細(xì)記錄，結(jié)合報(bào)警提示信息判斷觀測儀器設(shè)備可能出現(xiàn)的故障。

3.3 功能實(shí)現(xiàn)

this.timer1.Start（）和this.timer1.Stop（）表示timer控件開始和結(jié)束。判斷是否為數(shù)字的代碼則是實(shí)現(xiàn)各個(gè)氣象要素的檢索功能，利用ReaderLinesFromFiles（）代碼極易獲取txt文件中數(shù)據(jù)信息，根據(jù)文件中校驗(yàn)數(shù)據(jù)找出異常數(shù)據(jù)信息，正確判斷輸入信息是否為數(shù)字。

3.4 結(jié)果顯示

備份氣象站是以FTP協(xié)議為基礎(chǔ)架構(gòu)的服務(wù)器，可將臺站內(nèi)觀測數(shù)據(jù)文件向任意1臺電腦上傳遞。借助VC++軟件實(shí)現(xiàn)掃描地面氣象測報(bào)軟件中5min數(shù)據(jù)文件，與樣板中文件信息比對，軟件會以報(bào)警形式提示觀測人員有異常觀測數(shù)據(jù)和觀測儀器故障，觀測人員通過與備份觀測站中的數(shù)據(jù)信息對比找出缺失和異常數(shù)據(jù)，實(shí)時(shí)提示觀測人員整點(diǎn)對異常數(shù)據(jù)進(jìn)行人工干預(yù)。

4 系統(tǒng)應(yīng)用

當(dāng)前，新型自動站DZZ5異常數(shù)據(jù)報(bào)警系統(tǒng)在樂亭縣新型臺站得到廣泛應(yīng)用。在開發(fā)該系統(tǒng)時(shí)主要使用JAVA技術(shù)，在首次使用該系統(tǒng)前應(yīng)確保數(shù)據(jù)監(jiān)控微機(jī)上配備合理JAVA環(huán)境，要將計(jì)算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備IP地址、管理人員手機(jī)號碼、服務(wù)器等信息逐一導(dǎo)入文件中。在地面氣象觀測業(yè)務(wù)中，由于該報(bào)警系統(tǒng)24h連續(xù)不間斷運(yùn)行，一旦發(fā)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)不穩(wěn)定、傳感器故障或異常數(shù)據(jù)等都會發(fā)送短信報(bào)警至手機(jī)，提升了觀測數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性，降低觀測儀器設(shè)備故障率，增強(qiáng)了綜合氣象觀測水平。

參考文獻(xiàn)

[1]董寶磊，李冰，孫秀恒，等.新型自動氣象站ISOS數(shù)據(jù)異常報(bào)警及預(yù)處理[J].電腦知識與技術(shù)，2016，12（34）.

作者簡介：劉潔（1983-），女，山東省冠縣人，本科，助理工程師，從事綜合氣象觀測工作。