新疆空管局氣象設備集中監控系統

祁珊 曹敦波

摘? 要：文章基于新疆空管局氣象設備保障對于氣象設備集中監控系統的迫切需求，分析氣象設備集中監控系統設計的可行性以及相應的實施方案，以實現對氣象設備進行實時有效監控，保障安全生產效率，提高氣象服務水平，為新疆空管保障發揮了積極作用。

關鍵詞：氣象設備;集中監控;監控信息

中圖分類號：TP277? ? ? ? ?文獻標志碼：A? ? ? ? ?文章編號：2095-2945（2019）07-0109-03

Abstract： Based on the urgent demand of meteorological equipment support for meteorological equipment centralized monitoring system in Xinjiang Air Transport Administration， this paper analyzes the feasibility of the design of meteorological equipment centralized monitoring system and the corresponding implementation scheme. In order to realize the real-time and effective monitoring of meteorological equipment， ensure the efficiency of safe production， improve the level of meteorological services， and play a positive role in air traffic control support in Xinjiang.

Keywords： meteorological equipment; centralized monitoring; monitoring information

引言

隨著航空運輸事業迅猛發展，飛行量極大增加，民航安全迎來了極大的挑戰。氣象設備作為監控天氣信息的有力手段，是完成航空氣象保障任務的物質基礎，是空管系統中重要的基礎設施之一。因此，航空氣象設備的保障工作能力對于保障飛行安全至關重要。為了更好的解決氣象設備的保障風險，研究和設計新疆空管氣象設備集中監控系統，為氣象保障部門帶來更多的便利并且能夠大大減少氣象設備對航空飛行安全的影響。

項目包括新疆空管局烏魯木齊氣象中心和阿克蘇空管站，實時監控各類氣象設備系統的運行狀態，在氣象設備系統、氣象業務系統出現故障時能夠給予系統管理人員提示。同時，阿克蘇站同類氣象設備狀態、氣象業務信息能通過網絡上傳至氣象中心，以利于對業務系統運行總體監控。集中監控系統可以將各監控對象的運行狀態信息實時地上報到相關運行監控部門，保證運行狀態信息可以真實的得到反映，并使問題在第一時間得到解決，以達到快速保障的目的。系統提供一種直觀的顯示模式，保證工作人員可以直接的發現設備或者業務工作出現的問題。監控對象包括：自動氣象觀測系統、天氣雷達系統、風廓線雷達系統、氣象衛星接收系統、氣象自動站系統、氣象數據庫系統、機房環境監控。詳細功能要求可以從監控對象和業務過程兩個范疇進行描述。其中，從監控對象范疇劃分，包括：自動觀測系統、天氣雷達系統、氣象衛星云圖接收系統、自動站系統、氣象數據庫系統、機房環境等。另外，從業務過程范疇劃分，包括：運行監控、維護維修、裝備備件管理和信息發布。

1 新疆空管局氣象中心氣象設備系統概況

新疆空管局氣象中心使用的自動觀測系統為芬蘭VAISALA公司的Avimet 7.2，安裝位置位于跑道北側;使用的天氣雷達為兩部，一部為安徽四創電子有限公司的多普勒天氣雷達（ADWR），安裝位置位于烏魯木齊市二宮鄉;另一部為芬蘭VAISALA公司的LAP-3000風廓線雷達，安裝于烏魯木齊機場跑道北側;使用的氣象衛星云圖接收系統為北京星地通公司的DVB-S，安裝在烏魯木齊機場預報室;使用的氣象自動站共五個站點：跑道邊氣象自動站、冰雪站;機場外圍分別為呼圖壁、五家渠、柴窩堡。其中冰雪站、呼圖壁、五家渠、柴窩鋪的自動站為中國華云技術開發公司CAWS600，跑道邊氣象自動站為江蘇省無線電科學研究所有限公司的SAWS-1B，安裝在觀測場;氣象數據庫主要承擔氣象報文和產品的接收和轉發，通信線路維護、控制數據及信息室維護范圍內的路由器、交換機、防火墻、網閘等網絡設備和安全設備的通斷狀態和運行狀態等工作。

2 新疆空管局阿克蘇空管站氣象設備系統概況

新疆空管局阿克蘇空管站使用的自動觀測設備型號為芬蘭VAISALA公司的Avimet 7.2，安裝位置位于跑道09方向及跑道27方向;使用的氣象衛星云圖接收系統是北京星地通公司的靜止衛星云圖，衛星天線安裝在空管站后花園;氣象自動站為邁特力德公司全要素氣象自動站，安裝在空管站后花園;雷達目前正在建設中;氣象數據庫主要承擔氣象報文和產品的接收和轉發，通信線路維護、控制數據及信息室維護范圍內的路由器、交換機、防火墻、網閘等網絡設備和安全設備的通斷狀態和運行狀態等工作。

3 系統設計與可行性分析

3.1 系統設計

系統采用B/S架構模式，所有采集數據均統一進入系統數據庫，用戶工作站通過WWW瀏覽器實現對監控信息的訪問;空管站級監控數據庫將搜集到的信息實時傳輸到地區級監控數據庫，以實現地區空管局對全區域氣象設施的統一監控;項目開發環境為客戶機運行環境：Windows7/8;服務器運行環境：Windows2008;開發平臺和語言：采用C++，C#，JSP，嵌入SQL數據庫編程語言;數據庫：Oracle數據庫。

3.2 可行性分析

新疆空管局氣象設備集中監控系統是根據現有氣象業務系統運行要求而解決用戶在實際工作中遇到的問題，遵循不改變現有運行系統、獨立監控的原則，監控數據的獲取采用主動方式進行抓取，而非傳統的代理方式，后期的分析處理在獨立的監控主機上進行，對現有已經在運行的氣象業務系統影響降到最低;集中監控系統使用的技術是目前成熟的主流IT技術，設備監控技術和機房監控技術成熟度高。同時，采用民航ATM專用網絡傳輸業務監控數據，不僅可以得到充足的帶寬要求，更主要的是實現了空管一體化的要求，有效地降低生產成本，使民航氣象情報能在空管的各個業務系統、監視系統和管理系統中順暢地流通，也滿足了民航氣象業務本身的快速發展和航空氣象用戶對氣象服務不斷升級的需求。

4 氣象設備集中監控系統數據采集軟件結構

氣象設備集中監控系統數據采集軟件由自動觀測狀態采集、遙測系統狀態采集、衛星云圖資料采集、天氣雷達狀態采集、衛星云圖狀態采集、風廓線雷達狀態采集、機房環境狀態信息采集、UPS狀態信息采集共8個子接口子程序以及系統運行框架程序組成。

4.1 自動觀測狀態采集

自動觀測狀態采集實現從自動觀測系統實時接收自動觀測資料，并將資料緩存后入庫。自觀串口數據接入端口服務器，端口服務器以UDP方式向采集服務器傳輸。提供的數據格式符合《中國民用航空氣象行業標準第9部分數據格式》。

4.2 遙測系統資料采集

烏魯木齊遙測數據來源于共享遙測終端（Y：盤映射），從SQL server數據庫中提取最新數據入庫。

4.3 天氣雷達資料采集

烏魯木齊雷達訪問共享文件夾（R：盤映射）文件，從該二進制文件中解析當前狀態信息并入庫。

4.4 衛星云圖狀態采集

衛星云圖狀態采集子接口，實時監控衛星云圖服務器共享目錄保存的狀態，當有狀態更新時，實時將資料入庫。

4.5 風廓線雷達狀態采集

風廓線雷達狀態采集子接口，實時監控風廓線雷達服務器共享目錄保存的狀態資料，當有資料更新時，實時將資料入庫。

4.6 機房環境狀態采集

機房環境狀態采集子接口，實時采集機房溫濕度信息及機房漏水報警信息，當機房溫濕度超過設定上下限時發出告警信息并在數據庫中記錄，當機房有漏水情況發生時，報警器發出告警，并在數據庫中記錄。

4.7 UPS狀態采集

UPS狀態數據子接口，實時采集跑道自動觀測系統UPS狀態信息。

4.8 文件傳輸

文件傳輸子接口，實現將各專業系統形成的產品文件通過FTP協議實時上傳到烏魯木齊氣象中心或本地監控服務器。該子接口主要為監控系統實現產品質量監控、產品上傳質量統計提供數據文件支持。

5 硬件功能要求

5.1 烏魯木齊站點

烏魯木齊站監控對象包括自動氣象觀測系統、天氣雷達系統、風廓線雷達系統、氣象衛星接收系統、氣象自動站系統、氣象數據庫系統、機房環境監控。烏魯木齊站點設置兩臺監控終端。

5.2 阿克蘇站點

阿克蘇站點本地監控對象包括自動氣象觀測系統、Shine TekGR0805 氣象衛星接收系統、氣象數據庫系統、自動氣象站，監控系統還監控位于飛行區的自動觀測系統的UPS系統。阿克蘇站點設置一臺監控終端。

6 結束語

氣象設備集中監控系統為氣象業務穩定運行提供重要的技術和管理手段。針對不同氣象業務設備提供一個一致性的數據管理、維護和報警平臺，在一個平臺上及時掌握不同設備的運行狀態，對氣象設備運行狀況進行全局的掌控，提高設備管理自動化水平、簡化設備操作，能夠及時準確發現設備故障，確保業務設備、網絡設備的安全運行，在有限的人力條件下，管理好種類繁多、區域分散的氣象業務設備是提高氣象服務水平的一個關鍵因素，面對日益復雜的民航氣象設備保障情況，氣象設備集中監控系統將為空管氣象安全工作提供重要的保障作用。

參考文獻：

[1]俞霄靚.基于Web的民航氣象信息服務系統的改造[J].電腦知識與技術，2010.

[2]李集明.氣象科學數據共享思路和措施[M].國家氣象中心，2001.

[3]Hittma， Irelandrd， Campsm，et. al Techno-logical learning， knowledge management， firm growth and performance. Journal of Engineering and Technology Management， 2000，17：231-246.

[4]Grantrm. Toward a knowledge-based theory of the firm. Strategic Management Journal， 1996，17：43-56.