浙江省氣象技術(shù)裝備動態(tài)信息系統(tǒng)本地化設(shè)計(jì)和應(yīng)用

王聆勤，王明明，張東明，王志誠

(浙江省大氣探測技術(shù)保障中心，杭州 310018)

0 引言

中國氣象局氣象探測中心于2010年建設(shè)完成的“綜合氣象觀測系統(tǒng)運(yùn)行監(jiān)控平臺”(ASOM)，實(shí)現(xiàn)了新一代天氣雷達(dá)、探空系統(tǒng)、國家級自動氣象站和風(fēng)能觀測設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)及探測數(shù)據(jù)的實(shí)時監(jiān)控和綜合分析評估。ASOM系統(tǒng)是集運(yùn)行監(jiān)控子系統(tǒng)、站網(wǎng)信息管理子系統(tǒng)[1]、維護(hù)維修信息管理子系統(tǒng)、裝備供應(yīng)保障信息管理子系統(tǒng)以及監(jiān)控信息發(fā)布、綜合分析評估、系統(tǒng)管理及基礎(chǔ)平臺等功能模塊為一體的信息化實(shí)時業(yè)務(wù)系統(tǒng)。為了規(guī)范氣象技術(shù)裝備管理系統(tǒng)的建設(shè)，推進(jìn)氣象技術(shù)裝備信息化，浙江省于2014年建成省級運(yùn)行監(jiān)控系統(tǒng)，對ASOM系統(tǒng)進(jìn)行了升級改造，對省級部署氣象技術(shù)裝備動態(tài)信息系統(tǒng)做了統(tǒng)一的設(shè)計(jì)[2]。

省級的業(yè)務(wù)工作主要有：數(shù)據(jù)監(jiān)控，包括臺站各站點(diǎn)傳感器在用信息和檢定信息，氣象技術(shù)裝備信息收集、整理、傳輸?shù)裙ぷ鳎蝗庀笱b備統(tǒng)計(jì)分析；數(shù)據(jù)存儲與服務(wù)，包括全省系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫開發(fā)和維護(hù)，數(shù)據(jù)存儲管理和服務(wù)等工作。

文章通過分析系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)和特點(diǎn)，結(jié)合本省實(shí)際業(yè)務(wù)工作及管理需求，根據(jù)浙江省在氣象技術(shù)裝備動態(tài)管理的個性化需求，對系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)進(jìn)行合理優(yōu)化設(shè)計(jì)和二次開發(fā)，便于在全省氣象部門推廣使用[3]。

1 浙江省級業(yè)務(wù)本地化需求分析

1.1 數(shù)據(jù)采集的可靠性

目前，氣象裝備生產(chǎn)廠家出廠的氣象裝備上的標(biāo)簽均為紙質(zhì)，數(shù)據(jù)主要靠讀取紙質(zhì)標(biāo)簽上的二維碼進(jìn)行信息管理。雖然紙質(zhì)標(biāo)簽具有一定的防水、防破損的能力，但浙江省處于沿海地區(qū)，氣候高溫潮濕，空氣中含有鹽分，有一定的腐蝕性。傳感器長時間暴露在外，紙質(zhì)標(biāo)簽上信息可能有部分缺失，造成數(shù)據(jù)難以采集，無法保證信息的完整性。因此，需增加電子標(biāo)簽，互為備份[4]。

1.2 考核對象動態(tài)管理

為了保證氣象觀測業(yè)務(wù)的正常開展，浙江的省、市、縣三級均會對氣象裝備進(jìn)行一定數(shù)量的儲備。為了能夠清晰準(zhǔn)確地反映出省、市、縣各級臺站裝備庫存情況，確保資源的有序合理利用，便于業(yè)務(wù)動態(tài)管理和考核，需建立各級倉庫。

1.3 考核不同站點(diǎn)類型數(shù)據(jù)可用性

浙江省站點(diǎn)類型較多，有一般站、基準(zhǔn)站、基本站、區(qū)域站、雷達(dá)站、自動土壤水分站、大氣成分站、海島站、強(qiáng)風(fēng)站等，且對不同類型站點(diǎn)業(yè)務(wù)實(shí)行不同的考核目標(biāo)和考核制度，因此需要對站點(diǎn)進(jìn)行分類[5]。

2 浙江省氣象技術(shù)裝備動態(tài)信息系統(tǒng)本地化設(shè)計(jì)和應(yīng)用

2.1 總體技術(shù)路線

浙江省氣象技術(shù)裝備動態(tài)信息系統(tǒng)采用B/S的軟件技術(shù)架構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)開發(fā)[6]，不需要安裝客戶端，直接在瀏覽器上運(yùn)行，對操作系統(tǒng)要求較低，支持IE等主流瀏覽器，兼容性較好。通過Web應(yīng)用服務(wù)，可以隨時將設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)、臺站儀器信息、庫存信息、數(shù)據(jù)查詢統(tǒng)計(jì)等提供給各級用戶，同時接受用戶的請求并通過Web進(jìn)行響應(yīng)，實(shí)現(xiàn)良好的信息交互。

2.2 系統(tǒng)功能

氣象技術(shù)裝備動態(tài)信息管理功能需要實(shí)現(xiàn)臺站、地市、省級氣象裝備完整業(yè)務(wù)流程的信息化管理，包括采購、入庫、庫存管理、出庫(包括領(lǐng)用申請、領(lǐng)用、調(diào)撥、流轉(zhuǎn))、檢定、檢定到期告警等業(yè)務(wù)過程。建立規(guī)范、合理且標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一的業(yè)務(wù)流程，提高各級的數(shù)據(jù)動態(tài)聯(lián)動，實(shí)現(xiàn)全省氣象技術(shù)裝備全生命周期動態(tài)跟蹤。

氣象技術(shù)裝備動態(tài)信息管理功能包括基礎(chǔ)數(shù)據(jù)管理、裝備編碼管理、裝備信息管理、倉儲管理、超檢告警管理、查詢統(tǒng)計(jì)等。

基礎(chǔ)數(shù)據(jù)管理實(shí)現(xiàn)裝備動態(tài)信息管理基礎(chǔ)參數(shù)的調(diào)整和維護(hù)。根據(jù)浙江省的實(shí)際情況，通過對基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的配置可實(shí)現(xiàn)裝備信息、裝備類型、生產(chǎn)廠商、供應(yīng)組織機(jī)構(gòu)、倉庫位置信息、檢定時間等內(nèi)容的維護(hù)。

裝備編碼管理實(shí)現(xiàn)對氣象技術(shù)裝備全國唯一編碼的設(shè)定，按照中國氣象局氣象裝備行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)則設(shè)定，可以在氣象裝備信息流轉(zhuǎn)前進(jìn)行唯一標(biāo)識身份認(rèn)定，實(shí)現(xiàn)氣象技術(shù)裝備的定向管理。

裝備信息管理實(shí)現(xiàn)對氣象技術(shù)裝備的入庫、出庫、檢定、維修、調(diào)撥、更換等管理。根據(jù)業(yè)務(wù)的不同可分為入庫單、出庫單、報(bào)廢單、維修更換單等，內(nèi)容主要包括裝備類型、裝備編碼、數(shù)量、操作人、操作流向等。

倉儲管理實(shí)現(xiàn)對全省各級倉庫的信息化管理，管理的內(nèi)容主要包括各級倉庫的基本情況、倉庫管理員等。

超檢告警管理實(shí)現(xiàn)根據(jù)各種裝備的檢定周期、檢定時間，自動計(jì)算到檢日期并進(jìn)行超期檢定告警的功能。

查詢統(tǒng)計(jì)功能可實(shí)現(xiàn)庫存信息、裝備儀器信息、裝備狀態(tài)等的查詢統(tǒng)計(jì)工作。可以從地區(qū)、時間、狀態(tài)、臺站類型、庫存等方面進(jìn)行查詢統(tǒng)計(jì)。

2.3 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

氣象技術(shù)裝備動態(tài)信息管理提供氣象技術(shù)裝備的采購、現(xiàn)場測試驗(yàn)收、驗(yàn)收合格后的入庫、庫存信息管理、出庫、調(diào)撥、計(jì)量檢定、維修、更換、報(bào)廢等業(yè)務(wù)流程的數(shù)據(jù)交互、信息查詢、統(tǒng)計(jì)分析，可以對各單位生成的數(shù)據(jù)進(jìn)行分類匯總，為氣象裝備保障人員提供準(zhǔn)確、清晰的氣象裝備信息。氣象技術(shù)裝備動態(tài)信息管理系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖1所示。

圖1 氣象技術(shù)裝備動態(tài)信息管理系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

2.4 系統(tǒng)功能實(shí)現(xiàn)

2.4.1 電子標(biāo)簽信息查詢

浙江省氣象技術(shù)裝備動態(tài)信息化系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫采用SQL Server 2008R2，可以滿足對氣象技術(shù)裝備全生命周期的有效管理和追蹤[7]。其中的EQUIPMENT(表1)中存儲了氣象裝備具體信息。通過紙質(zhì)二維碼為對象查詢上述數(shù)據(jù)表，可以獲取此裝備的所有信息。在此表中添加一列AFID用于存儲電子標(biāo)簽碼：

ALTER TABLE EQUIPMENT ADD AFID VARCHAR(100)

表1 EQUIPMENT表中的字段說明

通過以下SQL主語句將電子標(biāo)簽寫入數(shù)據(jù)庫，即可與該裝備的紙質(zhì)二維碼寫入同一張表中：

UPDATE EQUIPMENT SET AFID=’AFID’WHERE SERIAL_NUMBER=’二維碼’。

通過對電子標(biāo)簽的數(shù)據(jù)采集也可實(shí)現(xiàn)氣象技術(shù)裝備的信息流轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)省級氣象裝備動態(tài)化管理。

2.4.2 庫存信息管理

經(jīng)分析，系統(tǒng)已預(yù)留倉庫存放位置參數(shù)接口，通過對數(shù)據(jù)字典數(shù)據(jù)項(xiàng)表SYS_DICT_DATA中的CLASS_CODE賦值STORGE_PLACE即可存儲各級倉庫。函數(shù)通過調(diào)用倉儲位置參數(shù)即可查詢統(tǒng)計(jì)各級庫存信息，能動態(tài)掌握各級備件的存儲情況。既能做到資金的有效使用，又不會因備件短缺而影響氣象觀測業(yè)務(wù)的正常運(yùn)行。

2.4.3 站點(diǎn)類型數(shù)據(jù)查詢

經(jīng)分析，StationInfo_REAL表中已含有站點(diǎn)的經(jīng)度、緯度、高度、海拔高度、所屬地區(qū)、地址等信息，只需在表中增加一列站點(diǎn)類型字段(表2)。

表2 StationInfo_REAL表中的字段說明

在主程序中添加如下代碼選擇相應(yīng)的站點(diǎn)類型錄入：