自動(dòng)土壤水分觀測(cè)儀遠(yuǎn)程監(jiān)管系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)

陳利華

內(nèi)蒙古自治區(qū)大氣探測(cè)技術(shù)保障中心 內(nèi)蒙古 呼和浩特 010051

引言

我國是農(nóng)業(yè)大國，農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害很大程度上影響了我國經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，為了提高農(nóng)業(yè)干旱監(jiān)測(cè)水平我國大面積建設(shè)了自動(dòng)土壤水分觀測(cè)儀。自動(dòng)土壤水分觀測(cè)儀可以方便、快速地在同一地點(diǎn)進(jìn)行不同層次土壤水分觀測(cè)，獲取具有代表性、準(zhǔn)確性和可比較性的土壤水分連續(xù)觀測(cè)資料，可減輕人工觀測(cè)勞動(dòng)量、提高觀測(cè)數(shù)據(jù)的時(shí)空密度，為干旱監(jiān)測(cè)、農(nóng)業(yè)氣象預(yù)報(bào)和服務(wù)提供高質(zhì)量的土壤水分監(jiān)測(cè)資料[1-3]。內(nèi)蒙古共建有140多個(gè)國家級(jí)考核自動(dòng)土壤水分觀測(cè)站，形成了穩(wěn)定的土壤水分監(jiān)測(cè)網(wǎng)。

隨著智能手機(jī)的普及，越來越多的應(yīng)用移動(dòng)化應(yīng)用需求逐漸突顯。目前，氣象領(lǐng)域現(xiàn)有的土壤水分業(yè)務(wù)應(yīng)用軟件和監(jiān)控軟件大多是基于PC端開發(fā)，已無法滿足業(yè)務(wù)人員對(duì)移動(dòng)應(yīng)用的迫切需求[4-5]。因此，在移動(dòng)端開發(fā)一款自動(dòng)土壤水分觀測(cè)儀器的監(jiān)控軟件，隨時(shí)隨地進(jìn)行土壤水分實(shí)時(shí)監(jiān)控和設(shè)備維護(hù)維修保障行為記錄，對(duì)提高自動(dòng)土壤水分觀測(cè)儀的運(yùn)行監(jiān)控能力和保障時(shí)效起重要支撐作用。

1 系統(tǒng)架構(gòu)分析

目前常用的移動(dòng)端載體有APP和微信公眾號(hào)，對(duì)二者的優(yōu)勢(shì)和劣勢(shì)分析如下：

App：需要用戶在移動(dòng)終端安裝APP客戶端，占用用戶手機(jī)內(nèi)存，而且用戶需要注冊(cè)登錄訪問，如果用戶不登錄或打開軟件，就無法收到消息，往往會(huì)造成信息共享滯后問題[6]。

微信公總號(hào)：微信的跨平臺(tái)特性較好，不用考慮用戶使用什么系統(tǒng)的手機(jī)；可以即時(shí)接收消息，掃描二維碼關(guān)注即可使用，無須用戶安裝任何終端軟件。

系統(tǒng)應(yīng)具備較好的擴(kuò)展性和維護(hù)性，總體架構(gòu)采用Nutz，系統(tǒng)程序設(shè)計(jì)語言采用Java，移動(dòng)端應(yīng)用程序采用HTML5、Bootstrap、JavaScript技術(shù)。本系統(tǒng)結(jié)合土壤水分站監(jiān)控和保障業(yè)務(wù)實(shí)際情況，研發(fā)一個(gè)技術(shù)領(lǐng)先、安全可靠、整合土壤水分自身監(jiān)控和保障業(yè)務(wù)于一體的移動(dòng)微信端應(yīng)用系統(tǒng)。

2 系統(tǒng)主要功能

根據(jù)自動(dòng)土壤水分觀測(cè)站監(jiān)控和保障業(yè)務(wù)實(shí)際需要，系統(tǒng)主要功能分為：告警規(guī)則設(shè)置、用戶規(guī)則配置、用戶管理、推送消息接收顯示、運(yùn)行數(shù)據(jù)查詢、用戶反饋和溝通、告警消息推送、用戶同步和站網(wǎng)同步等功能。

一般年輕業(yè)務(wù)人員，經(jīng)驗(yàn)少但學(xué)習(xí)能力強(qiáng)，系統(tǒng)操作方面不成問題，但對(duì)于老業(yè)務(wù)人員來說，雖然積累了豐富的經(jīng)驗(yàn)，但對(duì)于新技術(shù)適應(yīng)能力差。本文綜合考慮業(yè)務(wù)人員的業(yè)務(wù)水平和學(xué)習(xí)能力，采用降低用戶操作難度的設(shè)計(jì)思想，即：系統(tǒng)大多數(shù)操作都在pc端由管理員進(jìn)行操作，終端用戶只需查看移動(dòng)微信端接收到的消息，并借助微信端的聊天窗口在線反饋即可，沒有其他復(fù)雜的系統(tǒng)操作。終端用戶操作系統(tǒng)就和平時(shí)使用微信一樣，簡單易懂。所以本系統(tǒng)除了將“推送消息接收顯示、運(yùn)行數(shù)據(jù)查詢、用戶反饋功能”放到移動(dòng)微信端外，其余功能全部放到pc端或后臺(tái)任務(wù)調(diào)度程序完成。

首先管理員在pc端通過“告警規(guī)則設(shè)置”設(shè)置自動(dòng)土壤水分站的告警類型和告警級(jí)別，通過“用戶規(guī)則配置”為用戶配置特定的規(guī)則；系統(tǒng)后臺(tái)程序通過對(duì)自動(dòng)土壤水分站實(shí)時(shí)運(yùn)行狀態(tài)判斷，生成告警消息自動(dòng)推送到相關(guān)用戶，同時(shí)也會(huì)將臺(tái)站在“綜合氣象觀測(cè)系統(tǒng)（ASOM2.0）”內(nèi)填報(bào)相關(guān)的維護(hù)維修單據(jù)自動(dòng)推送至相關(guān)用戶；用戶收到系統(tǒng)推送的告警消息后，在微信端內(nèi)進(jìn)一步查詢?cè)撜军c(diǎn)的實(shí)況數(shù)據(jù)、運(yùn)行狀態(tài)、24小時(shí)歷史異常詳情，并通過微信聊天窗口反饋設(shè)備的維修進(jìn)展情況。“綜合氣象觀測(cè)系統(tǒng)（ASOM2.0）”站網(wǎng)信息變更時(shí)，系統(tǒng)自動(dòng)同步。

3 結(jié)束語

本文設(shè)計(jì)研發(fā)的自動(dòng)土壤水分觀測(cè)儀遠(yuǎn)程監(jiān)管系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了在移動(dòng)端進(jìn)行自動(dòng)土壤水分觀測(cè)儀器運(yùn)行狀態(tài)的實(shí)時(shí)監(jiān)控，滿足了用戶隨時(shí)隨地查看掌握土壤水分實(shí)時(shí)運(yùn)行狀態(tài)和儀器維護(hù)維修保障行為記錄的業(yè)務(wù)需求，進(jìn)一步提高了自動(dòng)土壤水分觀測(cè)儀的運(yùn)行監(jiān)控能力和保障時(shí)效。系統(tǒng)具有較好的可擴(kuò)張性和通用性，為在水文、農(nóng)業(yè)、環(huán)保等其他部門進(jìn)行小氣候試驗(yàn)或應(yīng)急觀測(cè)打下了良好的基礎(chǔ)。