氣象自動站數據監控平臺的設計與實現

張長棟 丁立善

摘 要：針對氣象自動站數據監控平臺的重要性，本文對數據監控平臺技術進行了研究。將結合VisualC++6.0工具研發，通過對氣象數據進行監測分析、重組、提取信息深處理后，將異常信息量發送到監控中心以便技術人員作為參考，及時發出警報。該設計實現自動監控，將會提高氣象站對數據監控的有效性與及時性。

關鍵詞：監控；自動氣象站；實時觀測；計算機技術與應用

中圖分類號：P456 文獻標識碼：A DOI：10.11974/nyyjs.20180333209

1 系統設計目的分析

我國自動氣象站近幾年來多次升級優化，NET開發設備更新快，同時穩定性也大幅提升，強大的網絡硬件設施為更好地運行氣象站數據監控提供了好的網絡環境。優化自動氣象站數據監控后，網絡中的數據傳輸情況將會自動報警提醒工作人員。

2 開發環境

2.1 軟件環境

MicrosoftVisualC++6.0對大數據庫的管理功能十分強大，使用ODBC可直接訪問或連接大型數據庫并操作使用，vc++6.0所提供的單向對象的庫操作指令和多用戶數據庫要訪問的LOCKTABLE，便利的為單機運行所需的網絡數據庫提供SQL網絡接口，使其可快速有效地實現客戶/服務器（client/server）方案。所以，選擇VC++6.0作為系統開發工具。服務器端將使用WindowsNT5.0server操作系統，數據庫管理系統使用提供完整的XML支持的SQLSERVER2000。將為上傳數據的各個自動氣象站開通ftp服務，設置用戶名及登陸密碼，給予讀、寫權限，通訊要求連接市局的局域網服務器，終端程序可在Windows98/2000/XP的任一操作系統上運行。

2.2 硬件環境

服務器端將使用專用服務器或者高性能微，本地服務器終端使用PⅢ800（128MB）以上普通微機即可。

3 系統整體設計

3.1 模塊組成

系統主要由區域中心實時監控模塊、監控日志入庫模塊、音樂報警模塊、短信息模塊（短信息編寫、短信息通知、短信息數據庫）組成。區域中心實時監控模塊——監控區域中心氣象站數據傳輸和檢測氣象站運行狀態并生成日志。監控日志入庫模塊——將監控生成的日志信息存入數據庫。音樂報警模塊——監控數據統計完成后，異常數據將會自動音樂報警。短信息模塊——根據監控信息確定是否自動編寫短信息發到用戶手中。

3.2 方案流程

區域中心監控終端在每一個整點前5min開始自動監控下屬所有子站數據傳輸、接收情況，整點后5min將所有監控數據生成日志并整理所有FTP配置文件，日志生成后存入終端數據庫，整理后的ftp處理程序將監控數據發送到音樂報警模塊。收到監控數據的子站統一開始讀取文件并整理統計，根據統計結果及判定標準確定是否開啟音樂報警系統。當音樂報警系統開啟，子站所屬區域代碼將自動編寫短信并入短信庫。短信發送程序會提供接口，當接口與報警系統連接時代碼會自動出現形成固定內容，短信貓將實時檢測待發信息記錄，當有新記錄被寫入時短信貓會自動發送給用戶達到報警的目的，之后已發信息記錄保存到短信庫中。

4 數據庫

4.1 建立

SQLSERVER2000是處理大數據高性能的數據庫管理系統，不僅使用方便、與相關軟件集成程度高、XML支持，還具有跨越大型多處理器的服務器等多平臺使用的優點。通過給用戶設置用戶名和登錄口令，賦予存取權限，以及在控制臺系統中設置登錄界面這兩種方式大大提升用戶數據的安全性。根據地面氣象測報業務軟件生成的數據格式，min將建立3個數據表，分別是整點觀測、定時觀測和日統計。2個數據表存所有氣象站實時數據統計、授權用戶（用戶名、口令和所授權限）。3個表存放子站的溫度、降水、日照多年（30a范圍）平均值。

4.2 數據庫管理

通過在終端服務器上控制臺的系統資料管理、數據追加程序來維護數據庫系統及統計資料的整理。各個自動氣象站上傳到服務器上的數據都會自動地存入到SQLSERVER2000數據庫中。程序被寫入智能檢測和判斷功能的功能，自程序啟動到關閉時，所有異常情況都會自動檢測并入庫，正常運行情況將生成日志按時間順序入庫。

5 異常信息

區域中心監控終端檢測的異常信息量主要分為數據異常站點信息和缺測站點信息2類。這2大類又包括站點名、區域號、異常數據、子站所屬機構等要素，為了在檢測數據時增加對比度，將在監控系統中增加時間并導入過去異常數據量。

6 結語

本次設計實現了全方位、全天時的氣象站自動監控，較原始操作更方便、更實用、成本更低。通過自動監控數據報警，可以實現每小時對子站的自動監控，在日常的設備維修中也會帶來巨大的效果。自動監控運行時，工作人員能時時掌握設備運行狀況，異常信息也能及時向工作人員反饋，在減輕工作量的同時又提高了效率，起到了十分好的作用。