重要气象探测系统设备运行监视系统的设计与实践

张曼

【摘 要】本系统设计了解决市局各种气象探测设备各自监视、各自运行情况分散监视管理方式，形成一个统一的、全局的气象探测设备运行监视指挥中心，使用统一的监控管理界面，实施在线监视辖区内的所有点的有关信息，对各个观测站的运行情况在横向和纵向上进行比对。借助这套系统，市局保障人员能够方便、快捷、及时了解设备运行情况，有助于提高技术保障水平，为气象业务和科研提供有力的保障。

【关键词】气象探测；运行监测；设计与实践

【中图分类号】 P4【文献标识码】A【文章编号】1672-5158（2013）02-0150-01

引言

近年来北京市气象局综合探测系统能力不断提升，随着探测设备种类增多，现代气象探测业务的不断发展，现有设备维护保障系统功能不能满足业务工作需求，系统数据库缺少备份措施，对设备运行状况、故障情况及原因缺乏深入了解。为了适应我市现代气象探测业务体系建设发展需求，更好掌握各类探测设备运行情况，及时解决故障站点出现的问题，本系统设计了探测设备运行监视系统，解决了市局各种气象探测设备各自监视、各自运行情况分散监视管理方式，形成一个统一的、全局的气象探测设备运行监视指挥中心，为现代气象探测系统设备运行监视提供了一个有效的工具平台。

1 系统设计思想

气象探测设备运行监控系统的设计，紧密结合用户使用单位的工作习惯和业务流程；在原有业务基础上尽量不改变原有的业务流程和习惯，而开发的新系统主要是方便用户使用，尽可能在短时间内提醒工作人员发现和解决设备。使各级业务领导便于查看所有探测设备的整体运行情况，对中心业务运行有总体把握；各类探测设备维护保障人员通过本系统可以了解各类设备的运行状况，查看仪器运行参数正确与否，从而进行故障排除。

2、系统总体结构

2.1、程序系统结构

数据分解入库程序（即采集客户端程序）和网页显示操作（即前台页面实时监视系统）。数据分解入库程序为Client-Server模式程序，运行在windows操作系统；网页显示操作页面为Web-Server 模式，运行在任意平台的浏览器中。

2.2、系统两个部分的功能结构

2.2.1、数据采集模块：采集数据类型按照探测设备的种类分为自动气象站、道面监测、探空雷达、天气雷达、闪电定位、风廓线雷达、GPS/ MET等数据。按照数据的种类又分为探测设备状态信息数据与探测设备气象要素数据。

2.2.2、数据处理模块：将采集到的运行参数、运行状态、报警信息等文件中的数据要素，首先进行初级质量控制，将乱码或数据格式错误的数据剔除，将符合条件的数据记录内容进行分解，实时存储到探测设备信息数据库中的相应表中，以供页面显示调用。数据处理子模块由若干个自程序模块组成，来实现对各类探测设备数据信息的分解入库。

3、关键算法和主要技术

本系统在开发过程中，共涉及到两个关键技术和算法：对数据目录的监控算法以及综合探测设备的监控算法。

3.1 数据目录的监控

对数据目录的监控是采集客户端程序的主要功能，是否可以在第一时间监控到数据的到来，在本系统中是至关重要的。因为监控信息反映的快慢，直接影响到我们工作人员发现和处理问题的速度。所以，监控最好是在文件一到达，系统就得到通知并对文件进行分解处理将数据存储到探测信息数据库中。经过这样的处理，使得系统CPU的利用率大幅度提高，处理文件的时间大大缩短。提高了监控的效率。

3.2 算法描述：

启动系统；将目录监控需要的参数从数据库的T ab _C l i e nt _ Gather_configb表中取出存入一个全局的DS记录中；这时候开始对数据目录？CollectData进行监视；看是否会有新的数据文件到来；判断是否有文件变化，对于每个新到来的数据文件，启动一个新的线程selData进行对数据的处理。

3.3 文件数据处理算法流程

当发现一个文件需要处理后，首先取得文件的所有信息包括文件路径和文件名了；与预先存储在全局变量DS中的信息逐个对比，判断该文件是那类数据文件；如果是自动站的数据文件，就新启动一个线程，调用自动站数据的处理程序，来对数据进行分解入库，文件处理完毕后线程自动消亡退出；如果不是自动站的数据文件，

3.4、探测设备在线监控

探测设备的在线监视主要包括四个方面：第一，就是要让用户知道当前的界面所监视的时刻，即使用数据的观测时间，在本系统中我们叫做“最新时次”；第二，是“状态信息统计”，即在最新时次下，对探测设备的运行状态进行分类统计，同一类探测设备中哪些站设备运行正常，哪些站运行异常，给出数字统计结果；第三，“故障站点”，即在最新时次下所统计出的状态数据中，对异常的站点总数给出详细的站点列表；第四，就是将本时刻各个站点的设备状态以图形的方式定位到到站点分布图中（在主页中，对于探测设备种类多于一的站点。

3.5 状态信息统计：

本系统存在一个全部站点的最新到报时次表 Tab_All_Status，结构如下：对于单个探测设备，例如自动站，需要用S Q L查找：条件为AWS_Time=最新时次 AND AWS_Status=0的所有站点即为运行正常的站点个数，同理，根据AWS_Status可能出现的情况分别统计各类数值从而最终就得到了自动气象站的各种站点的状态数据值。

故障站点：故障站点是将上述所有状态不为0的站点列出来。

4、系统功能实现

本系统升级后，使用统一的监控管理界面，实时在线监视辖区内的所有站点的有关信息，对各个观测站的运行情况在横向和纵向上进行比对。可以根据探测设备种类，监视和显示不同的监控信息；可以在线查看各个站点的基本业务信息；可以对产生故障的站点进行远程故障诊断，通过短信报警功能通知相关人员。借助这套系统，市局保障人员能够方便、快捷、及时了解设备运行情况，有助于提高技术保障水平，为气象业务和科研提供有力的保障。

4.1 站点自动匹配

获取各个不同类型的站点信息的同时关联Tab_Station_Info中对应每个点的经纬度数据（字段为Stn_Latitude，Stn_Longitude），根据经纬度在地图上定位。以新站点通州区“双埠头”为例：如果名称“双埠头”，站号“A1214”，精度“116.4044”，纬度“395726”，保存后访问主页，（注：如果重复添加站点，系统提示已存在）主页根据经纬度自动显示新增站点。

4.2、道面监测数据信息显示页面，快速定位故障站点

对于道面监测页面修改，如果道面站点有故障，直接点击站点后定位到对应的故障信息页面。当道面站点数据数据出现故障后，鼠标点击“红色”有故障站点，页面自动定位到故障站点的故障信息页面。

4.3、自动站页面和历史状态页面的分页、分类和统计显示，对自动站页面添加统计，分类和分页、历史状态、部分到报站点、未到报站点等查看功能，便于用户查看。

5、结束语

该系统的建设将为现代气象探测系统设备运行监视提供了一个有效的工具平台，为区域重要气象观测系统的稳定运行提供有力的技术支撑。这也为省级现代气象探测系统设备运行监测系统升级提供了一个良好的建设思路。

参考文献

[1] 张陇瑛.IIS安全设置与性能调整[J].河南气象，2007

[2] 邱劲飚.浅谈 Win2000 WWW Server 的网络安全[J].广东气象，2007