基于PDCA 循環(huán)的氣象臺站標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)應(yīng)用與實踐

李育慧，鄭棟棟，李育喬

1.漳州市龍文區(qū)氣象局，福建漳州 363007；2.漳州市氣象局，福建漳州 363000

以更高的標(biāo)準(zhǔn)推動氣象事業(yè)高質(zhì)量發(fā)展，構(gòu)建一套完善的氣象觀測質(zhì)量管理體系，成為推動氣象現(xiàn)代化進(jìn)程的關(guān)鍵。通過采取有力措施，完善氣象觀測質(zhì)量管理體系，以期達(dá)到更高的管理、技術(shù)、服務(wù)及工作效率[1]。例如：陜西省大氣探測技術(shù)保障中心積極推行ISO 9001質(zhì)量管理體系，以確保氣象設(shè)備的質(zhì)量和安全，并嚴(yán)格執(zhí)行從計劃到實施、從采購到驗收、從入庫到出庫、從維護(hù)到維修的各個環(huán)節(jié)，以確保氣象設(shè)備管理的有序運行[2-3]。

上海市氣象局在原有綜合觀測業(yè)務(wù)質(zhì)量管理體系文件的基礎(chǔ)上編制了地面觀測標(biāo)準(zhǔn)化作業(yè)指導(dǎo)書，進(jìn)一步規(guī)范并優(yōu)化了地面觀測自動化業(yè)務(wù)流程，明顯提高了業(yè)務(wù)質(zhì)量[4]。通過引入ISO 9001質(zhì)量管理體系的PDCA循環(huán)模型，可以有效地控制地面氣象觀測自動化臺站的整個建設(shè)過程，從而實現(xiàn)科學(xué)、規(guī)范、全面的管理。

以漳州市氣象局為例，該局采用PDCA循環(huán)方法，實施智能供配電系統(tǒng)的建設(shè)及區(qū)域站的升級改造，取得了顯著成果，以此為基層氣象臺站標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)管理提供有益參考。

1 資料與方法

1.1 使用資料

福建省氣象局的氣象觀測質(zhì)量管理體系文件是研究的主要依據(jù)，包括《氣象觀測質(zhì)量管理手冊》、作業(yè)指導(dǎo)書和程序文件等。該體系文件對三大過程的實際應(yīng)用作出了具體指導(dǎo)和規(guī)定，即業(yè)務(wù)過程、支持過程和管理過程。

1.2 質(zhì)量管理體系的定義

質(zhì)量定義出自ISO 9000—2015和ISO 9001—2015標(biāo)準(zhǔn)，指“客體的一組固有特性滿足要求的程度”；而“關(guān)于質(zhì)量方面的管理”稱為質(zhì)量管理；標(biāo)準(zhǔn)還指出，質(zhì)量管理體系包括“組織確定其目標(biāo)以及為獲得期望的結(jié)果確定其過程和所需資源的活動”，即質(zhì)量目標(biāo)及為實現(xiàn)質(zhì)量目標(biāo)所采取的方法、措施。

1.3 PDCA循環(huán)

PDCA循環(huán)是一種以階梯式、循環(huán)性的、可持續(xù)的、可操作的質(zhì)量管理模式，旨在全面實現(xiàn)業(yè)務(wù)質(zhì)量的提高，以達(dá)到更高標(biāo)準(zhǔn)，并且能夠有效地予以執(zhí)行[5-6]。通過PDCA循環(huán)，可以將質(zhì)量管理體系的各個環(huán)節(jié)有效地結(jié)合起來，包括策劃(P)、實施(D)、檢查(C)和處置(A)4個過程，以確保質(zhì)量管理體系的有效運行。4個過程并非只停留在表面，而是以一種持續(xù)的方式重復(fù)，每次循環(huán)都會解決一些問題，從而推動業(yè)務(wù)質(zhì)量的提高。而那些尚未解決的問題則會被引導(dǎo)至更高的層次，以便實現(xiàn)最終的目標(biāo)[7]。

2 計劃組織

依據(jù)福建省氣象局《氣象觀測質(zhì)量管理手冊》，圍繞地面氣象觀測自動化臺站標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)的全過程，建立了一套完善的管理機制，包括管理架構(gòu)和范圍的確定、管理組織架構(gòu)的建立，以及職責(zé)和權(quán)限的規(guī)定等，以保證其有效運行。地面氣象觀測自動化臺站標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)的具體過程包括觀測場地建設(shè)、設(shè)備網(wǎng)絡(luò)布局建設(shè)、供配電建設(shè)、環(huán)境監(jiān)控建設(shè)和信息監(jiān)控建設(shè)等環(huán)節(jié)，其分別需要制定相應(yīng)的建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)和管理制度。為確保臺站標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)順利進(jìn)行，需要根據(jù)不同的過程環(huán)節(jié)制定適當(dāng)?shù)牟僮鳂?biāo)準(zhǔn)和流程，如標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)指導(dǎo)技術(shù)方案、智能儀器設(shè)備技術(shù)要求、一體化安全監(jiān)控設(shè)計方案、供配電系統(tǒng)設(shè)計、網(wǎng)絡(luò)布局設(shè)計等。

3 實施過程

管理人員和具體操作人員是組織之本，操作人員或相關(guān)業(yè)務(wù)人員結(jié)合當(dāng)?shù)赜^測業(yè)務(wù)實際，嚴(yán)格按照建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)、流程和要求進(jìn)行建設(shè)或改造。此外，除了要求外部服務(wù)提供方擁有豐富的工作經(jīng)驗，他們還應(yīng)該具有專業(yè)的知識和技能，發(fā)揮自身的潛力。在市級管理部門的組織和指導(dǎo)下，基層氣象臺站按照地面氣象觀測自動化臺站標(biāo)準(zhǔn)化控制流程有序開展相關(guān)工作，并對外供方的產(chǎn)品和服務(wù)質(zhì)量進(jìn)行監(jiān)督管理(圖1)。必要時，可以采用試點臺站先行開展，再逐步全面推進(jìn)，以更好地實施臺站標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)，實現(xiàn)高質(zhì)量、高標(biāo)準(zhǔn)的自動化觀測場和業(yè)務(wù)平臺的統(tǒng)一。

圖1 地面氣象觀測自動化臺站標(biāo)準(zhǔn)化控制流程

為確保臺站標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)的順利實施，應(yīng)嚴(yán)格控制其質(zhì)量，保證項目的可持續(xù)性，包括方案的可行性、采購的合理性、進(jìn)度執(zhí)行的有效性、現(xiàn)場施工的安全性、技術(shù)使用的規(guī)范性、數(shù)據(jù)的可用性、資料的完整性，以及各個環(huán)節(jié)的風(fēng)險防控和安全隱患排查的質(zhì)量控制等。此外，還需要尤為關(guān)注儀器設(shè)備的安全、可靠、穩(wěn)定運行，重視容易出現(xiàn)故障和質(zhì)量問題的部分。

4 檢查過程

實施階段結(jié)束后，進(jìn)入檢查階段，對觀測場地建設(shè)、設(shè)備網(wǎng)絡(luò)布局、供配電建設(shè)、環(huán)境監(jiān)控和信息監(jiān)控建設(shè)的實施全過程進(jìn)行檢查和質(zhì)量控制。

4.1 觀測場地建設(shè)檢查

按照《地面氣象觀測場規(guī)范化建設(shè)圖冊(修訂)》《地面氣象觀測場(室)防雷技術(shù)規(guī)范》《新增國家地面天氣站建設(shè)及升級改造技術(shù)要求(2017年版)》以及《福建省地面氣象觀測自動化臺站標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)指導(dǎo)技術(shù)方案》，對觀測場標(biāo)準(zhǔn)化情況進(jìn)行檢查。檢查儀器設(shè)備布局、觀測場內(nèi)地溝、蓋板、圍欄、標(biāo)志牌等基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)是否符合規(guī)范要求；線路布局、部分機箱(如主采集器雙面柜、地溫分采雙面柜等)是否按設(shè)計要求進(jìn)行優(yōu)化；防雷檢測結(jié)果是否達(dá)標(biāo)；觀測場是否整體規(guī)范、美觀等。

4.2 設(shè)備網(wǎng)絡(luò)布局檢查

檢查內(nèi)容包括臺站綜合集成控制器端口、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備IP是否按要求統(tǒng)一設(shè)計使用；臺站通信終端、交換機是否規(guī)范化連接；端口及線纜是否粘貼標(biāo)簽并清晰可見；網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D及基本網(wǎng)絡(luò)帶寬情況等。

4.3 供配電建設(shè)檢查

設(shè)計電源安全智能管理系統(tǒng)，實現(xiàn)觀測場市電安全配送。電源智能切換、電源遠(yuǎn)程監(jiān)測與控制等。測試設(shè)備安全、穩(wěn)定性能；檢查市電、柴油發(fā)電機是否正常；檢查和詢問業(yè)務(wù)人員對系統(tǒng)操作的熟練程度以及應(yīng)急工作流程等。

4.4 環(huán)境監(jiān)控建設(shè)檢查

在觀測場、機房等關(guān)鍵場所安裝監(jiān)控設(shè)備，查看視頻畫面是否清晰、流暢，數(shù)據(jù)采集、查詢、網(wǎng)絡(luò)傳輸是否正常，檢查和詢問值班人員平臺管理情況、業(yè)務(wù)運行環(huán)境變化處置和記錄情況等。

4.5 信息監(jiān)控建設(shè)檢查

從傳感器、采集設(shè)備、電源開始，到通信鏈路，再到后端的數(shù)據(jù)存儲管理系統(tǒng)，形成統(tǒng)一的、完整的信息化智能監(jiān)控體系。利用該體系進(jìn)行狀態(tài)數(shù)據(jù)和環(huán)境監(jiān)控數(shù)據(jù)統(tǒng)一管理，主要包括觀測場環(huán)境安全監(jiān)控、電子圍欄、供電系統(tǒng)的安全與管理等，以及數(shù)據(jù)質(zhì)量控制、通信鏈路監(jiān)控、傳感器及設(shè)備監(jiān)控等。檢查有關(guān)各個環(huán)節(jié)是否符合體系標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)要求。

5 處理過程

經(jīng)過認(rèn)真審查和多方溝通，最終形成一份臺站標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)書面檢查報告，內(nèi)容主要包括亮點推廣、建議性改進(jìn)清單和不符合項。要求對不符合項作出詳細(xì)解釋，并提出具體的改進(jìn)建議；修訂更新不適應(yīng)現(xiàn)有業(yè)務(wù)的規(guī)章制度、業(yè)務(wù)流程、操作規(guī)范或作業(yè)指導(dǎo)書。

此外，為提升臺站管理和業(yè)務(wù)人員質(zhì)量管理素質(zhì)和能力，應(yīng)組織多種形式的學(xué)習(xí)和培訓(xùn)，以實現(xiàn)學(xué)習(xí)的持續(xù)性和工作方式的改進(jìn)。應(yīng)建立臺站標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)檔案庫，定期進(jìn)行更新和維護(hù)。總之，臺站標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)是一個長期的過程，需要不斷地完善和優(yōu)化。只有充分了解臺站運營情況和發(fā)展趨勢，結(jié)合實際問題制定合理的標(biāo)準(zhǔn)體系和實施方案，才能夠真正地實現(xiàn)臺站標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)的目標(biāo)。

6 PDCA應(yīng)用實踐個例

PDCA循環(huán)是氣象觀測業(yè)務(wù)穩(wěn)定、高效運行應(yīng)遵循的重要指導(dǎo)理念和方法，在臺站標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)中取得了明顯成效。以漳州市氣象局在智能供配電系統(tǒng)建設(shè)和區(qū)域站升級改造中的應(yīng)用實踐為例進(jìn)行闡述。

6.1 智能供配電系統(tǒng)建設(shè)

智能供配電系統(tǒng)是漳州市氣象局為適應(yīng)地面氣象觀測自動化，解決氣象觀測場常年用電安全問題，按照地面氣象觀測自動化臺站標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)的要求，精心設(shè)計研發(fā)的，已投入業(yè)務(wù)使用，并逐步推廣。智能供配電系統(tǒng)包括觀測場高壓安全配送電系統(tǒng)、嵌入式電源安全智能管理系統(tǒng)(圖2)。

圖2 智能供配電系統(tǒng)整體構(gòu)造

智能供配電系統(tǒng)建設(shè)嚴(yán)格按照氣象觀測質(zhì)量管理體系要求，貫穿PDCA循環(huán)管理核心理念。從源頭問題(用電安全)入手，經(jīng)過多方論證、考察，制定了完整、可行的建設(shè)方案和質(zhì)控指標(biāo)，研發(fā)了一套智能電源管理系統(tǒng)。由于采用高壓浮地送電方式，具備阻斷瞬時高壓脈沖、通道串?dāng)_等作用，可以最大限度地保障觀測設(shè)備及人員安全(圖3)。系統(tǒng)建成后，以漳州本站為試點，進(jìn)行試運行，根據(jù)“P-D-C-A”循環(huán)模式不斷進(jìn)行調(diào)試和優(yōu)化，嚴(yán)格把控各個環(huán)節(jié)，更好地滿足無人值守業(yè)務(wù)的需求，實現(xiàn)市電、后備電源、油機的自動切換，電源的遠(yuǎn)程監(jiān)測及控制等，運行穩(wěn)定可靠，進(jìn)一步推進(jìn)地面氣象觀測站供電標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)，還獲得了實用新型專利。在運行、推廣過程中，發(fā)現(xiàn)部分電源數(shù)據(jù)、設(shè)備工作狀態(tài)等信息不能對接數(shù)據(jù)監(jiān)控平臺，以及存在人員培訓(xùn)等問題，在后期推進(jìn)中將繼續(xù)按照“P-DC-A”循環(huán)模式解決以上問題。

圖3 室外220 V閉環(huán)總線配送原理

6.2 區(qū)域站升級改造

在漳州市氣象局對全市115個老舊區(qū)域自動氣象站進(jìn)行升級改造(換型)期間，啟用便攜式自動站進(jìn)行數(shù)據(jù)采集、傳輸，以此解決因設(shè)備換型改造導(dǎo)致數(shù)據(jù)長時間缺測的問題。在區(qū)域站升級改造(換型)現(xiàn)場實施環(huán)節(jié)，對獲取到的信息進(jìn)行質(zhì)量分析，根據(jù)收集到信息進(jìn)行監(jiān)控，確保升級改造過程中區(qū)域站傳輸數(shù)據(jù)正常(圖4)。漳州市氣象局嚴(yán)格執(zhí)行PDCA循環(huán)管理的標(biāo)準(zhǔn)，實現(xiàn)從方案流程制定、現(xiàn)場實施、數(shù)據(jù)傳輸監(jiān)控、傳感器更換、直到升級改造完成的全過程周期的信息與過程管理，有效提高區(qū)域自動站數(shù)據(jù)及時率和準(zhǔn)確率。

圖4 設(shè)備升級改造工作應(yīng)急流程圖

7 結(jié)束語

通過PDCA循環(huán)，可以有效解決氣象臺站標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)中可能影響業(yè)務(wù)質(zhì)量的問題，而對于尚未解決或新發(fā)現(xiàn)的問題，將采取更有效的措施解決，即進(jìn)入新的、更高層次的PDCA循環(huán)。每次循環(huán)都會帶來新的挑戰(zhàn)和機遇。通過4個階段的循環(huán)模式，能夠更好地應(yīng)對實際變化，并不斷改進(jìn)和創(chuàng)新，從而增強臺站業(yè)務(wù)運行的規(guī)范性和可持續(xù)性，實現(xiàn)氣象觀測質(zhì)量的標(biāo)準(zhǔn)化管理。

漳州市氣象局運用PDCA循環(huán)模式進(jìn)行氣象臺站標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)，通過對氣象臺站標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)過程中出現(xiàn)的問題開展識別、評估、制定解決方案以及監(jiān)控反饋等工作，最終實現(xiàn)了氣象臺站標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)的目標(biāo)。