省級氣象裝備運行保障平臺的研究

劉峰 李建宇 江濤 周旭輝

摘要：湖南省氣象綜合觀測系統裝備運行保障業務平臺是集運行監控、維護維修、計量檢定、備件管理于一體的新型綜合平臺，可實現對氣象觀測設備的運行狀況、數據質量和技術保障等信息的實時監控和數據顯示、信息報告等功能，具有對觀測設備的可用性、可靠性和可維護性評估的業務能力。本文對系統的功能、結構進行完整的介紹，可為相關業務人員提供一定的參考借鑒作用。

關鍵詞：省級氣象裝備；運行保障；業務平臺

隨著綜合氣象觀測系統現代化建設進程的加快推進，對氣象裝備保障工作提出了新的、更高的要求。通過對裝備保障業務運行現狀的充分調研和現有業務系統的全面分析，只有開發集運行監控、維護維修、計量檢定、器材供應管理于一體的新型綜合平臺，形成設備監控、維修保障和裝備供應聯合互動的業務體系，才能滿足實際的業務需求，全面提升我省綜合氣象觀測系統現代化水平。

1 系統設計

湖南省氣象裝備運行保障業務平臺所涉及的對象是綜合氣象探測網中運行的氣象探測設備，包括新一代天氣雷達、L波段探空雷達、自動氣象站、區域氣象站、閃電定位儀、土壤水分站等，同時為風廓線雷達、GPS/MET站等設備預留接口。該平臺本著經濟、適用、便捷、高效的原則，為系統使用者提供一個高效、便捷而又輕松的使用環境，不僅能夠滿足運行監控人員、維護維修人員、器材供應人員、計量檢定人員和臺站保障人員的基本業務操作需求，還能滿足領導決策服務需求。

2 功能模塊設計

省級氣象裝備運行保障業務平臺對全觀測網絡的各種裝備運行狀況進行實時監控、維修測試、技術支持和技術保障，對省內各氣象裝備的運行狀態進行有效性評估，對各站網監控保障業務進行綜合評價，指導臺站裝備保障工作和業務管理工作。系統主要由運行監控、維護維修、器材供應、計量檢定、統計分析、決策服務和系統管理等七大模塊組成。

2.1 運行監控

運行監控分系統對各類綜合觀測設備的運行狀態、產品數據進行監控和評價，對形成的監控產品按規定程序進行分發，及時發現設備故障并進行報警，是業務平臺的關鍵部分。

運行監控分系統的工作流程如圖1所示：

主要功能包括：

（1）數據文件傳輸與數據獲取：可定時檢查臺站上傳到省局的各類數據文件和報文資料，通過FTP方式及時保存到中心服務器。

（2）報文解析：定時對各類探測數據文件進行解析，合格數據存入數據庫，不合格數據生成報警信息并存入報警數據庫。解析過程包括：文件名校驗、格式校驗、業務邏輯校驗、數據質量檢查。

（3）運行狀態監控：可顯示各種探測設備任一時次的運行狀態圖和任一天的運行時序圖。通過在電子地圖上疊加設備狀態信息，顯示同一時次，處在不同地理位置的設備運行狀態。能自動統計各類設備運行情況，統計結果顯示在適當位置。

（4）觀測數據監控：通過圖形和表格形式顯示各類氣象探測設備的觀測數據。

（5）故障報警：當系統監測到設備狀態或數據異常、或者收到設備報警信息時，在監控電腦上自動進行報警，同時提示用戶采取相應的處理措施。故障報警的方式包括聲音、圖形圖像、短信、電話報警等。

2.2 維護維修

維護維修模塊包含維修向導管理和故障類型管理兩個子模塊，主要對發生故障的設備進行分析，為技術人員提供圖文并茂的維修向導，引導技術人員檢查并排除設備故障。

在維修向導管理模塊中，用戶可以先行指定故障類型和臺站型號，查看符合條件的維修向導信息。在故障類型管理界面中，分別列有不同的故障，用戶可以先行指定故障類型名稱，進行模糊查詢查看符合條件的信息。用戶可修改各類觀測設備的維修向導信息，增加觀測設備的維修記錄信息。

2.3 器材供應

器材供應管理由基本情況、訂貨管理、錄入管理、查詢管理、報表管理、統計管理、系統維護、幫助信息等八個模塊組成，完成全省氣象技術裝備供應的自動化管理。器材供應重點是保障備件供應的充足，涉及訂貨、入庫、出庫等功能。為提高自動化程度，所有配件均進行條碼管理，具體工作流程如圖2所示。

2.4 計量檢定

省級計量檢定管理包括檢定業務從收發到檢定及出具證書的整個流程的應用管理功能，主要有基礎資料、超檢預警、收發、檢定，提供涉及計量檢定管理職能的各種查詢、統計及檢索功能，能夠提高檢定的質量和效率，實現省級氣象計量業務的信息化管理。

2.5 統計分析

統計分析由臺站統計、廠家分析、設備型號分析、地區分析四大功能模塊組成，主要完成對布設在全省各地的裝備運行情況進行全面的統計和分析。根據各類探測設備的觀測數據、運行狀態、質量控制、維修等情況以表格和圖形相結合的方式生成相應的產品，按照臺站、廠家、地區、設備型號四大類別生成統計數據，并分發給相關的管理和技術人員。

2.6 決策服務

決策服務模塊主要為領導決策提供理論依據，由監控產品查詢、監控產品定制、監控報表查詢打印和值班記錄查詢四個功能項組成。

監控產品是領導決策的依據，可根據需求定制產品。監控產品主要顯示一段時間內各類氣象觀測設備的可用性或到報率，省、市級默認顯示全省各市州設備的運行情況，縣級默認顯示本市各縣局設備的運行情況，各類設備運行情況排名前3位的用綠色背景，排名后3位的用紅色背景，方便領導直觀地查詢各地區設備的運行情況。

2.7 系統管理

系統管理由用戶管理和觀測設備的信息管理兩個功能模塊組成。用戶管理模塊提供用戶信息、用戶類型、模塊信息、用戶組權限等功能，可進行用戶名和登陸密碼的新增和修改。觀測設備的信息管理提供子站添加和修改功能。

3 系統的主要特點及創新功能

（1）集運行監控、維護維修、計量檢定、備件管理于一體的新型綜合平臺，可實現對氣象觀測設備的運行狀況、數據質量和技術保障等信息的實時監控和數據顯示、信息報告等功能，具有對氣象觀測設備的可用性、可靠性和可維護性評估的業務能力。

（2）應用了自動氣象站的質控數據，通過解碼以后能及時發現設備故障，并與故障維修方法一一對應，方便技術人員迅速定位故障，進行有效的處理。

（3）利用電子地圖和各氣象設備站點的地理位置實現對自動氣象站、探空雷達站、閃電定位儀等設備的WEBGIS模式的實時監控和運維管理，用戶界面簡潔實用、交互性好。

4 系統應用情況

系統投入應用以來，省、市、縣三級技術人員都可以通過運行保障業務平臺了解各類設備的運行情況，界面比較直觀，在工作中發揮了積極的效果，臺站能實時了解各類設備的運行情況，查看統計分析報表，方便臺站及時掌握相關站點的信息，并根據故障維修向導的指引進行簡單故障的排除，在維修保障工作中發揮了重要作用。

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作者簡介：劉峰（1981），男，碩士，工程師，主要從事氣象裝備保障技術研究與應用。