软件技术在自动气象站中的应用

郝利民

摘要：目前普遍使用的自动气象站采用成熟的、稳定的、先进的电子测量、数据传输和控制系统技术而设计，具有高可靠性、高准确性、易维护、易扩展等特点。随着自动站的大规模投入运行，自动站的日常运维工作显得尤其重要。为了更快速有效的做好自动站的日常维护工作，保障地面气象观测工作质量。本文主要针对软件技术在自动气象站的应用进行了研究，并针对应用中出现的常见问题解决进行了探讨。

关键词：自动气象站；技术问题；解决办法

自动气象站设备是获得气象数据的终端仪器，它的性能和正常运行离不开使用者的细心维护。自动气象站在自动气象系统占有重要地位，自动气象站在运行过程中可以通过有线、移动通讯等多种通讯方法与气象中心计算机进行通讯，能够及时将气象数据传输到气象中心，便于计算机气象数据库用于统计分析和处理。

自动气象站用于对风向、风速、雨量、气温、相对湿度、气压、能见度等气象要素进行24小时现场监测。在自动气象站运行过程中，不断出现自动站业务软件的技术问题，如何解决这些问题，是做好自动气象站工作的基本保证，只有解决了这些技术问题，才能使自动气象站正常采集各项常规资料，传输分钟和小时资料。

1 软件技术在自动气象站应用的重要性

（1）缓解了地面观测人员的工作压力和工作强度。随着中国气象局出台的《综合气象观测系统发展规划》的整体推进，加快了适应规划要求的地面气象观测业务体制建立，大力推广了软件技术在自动气象站的应用，由于软件技术的推广，方便了气象工作人员，许多观测项目取消了人工观测。

（2）随着软件技术的应用，使用软件技术的新型自动气象站也在各基层气象台站列装。通过对新型自动气象站技术近几年的投入应用，软件技术的应用使得基层台站地面观测业务的自动化运行得到了有力的保障，在运行过程中，大多数自动气象站出现故障，系统都能在第一时间告知到责任人，从而使得工作人员可以及时采取措施处理，降低故障率。同时也减轻了地面观测人员的工作强度。

（3）软件技术的应用对基层气象台站而言意义非凡，通过使用软件技术，可以及时应对地面观测业务运行中常出现的例如观测数据缺测以及观测要素数据异常，以及由于通信网络故障造成的数据无法及時上传等情况，工作中观测员不可能全天候守在值班室内，以往一些故障的出现常常会影响气象工作的开展，但通过应用软件技术，可以使观测员能实时获知这些故障信息从而及时采取相应措施进行处理。

2 自动气象站常用软件的应用

（1）数据要素监控程序应用主要是利用对自动气象站分钟数据文件进行实时监测。应用软件程序在应用中发现问题，立即通过读取站号、短信告警、短信数据库IP地址等信息，并进行检查当日分钟数据文件是否存在，如果所检测若文件不存在，程序就会立即发送告警。一般情况下软件都会按照要素位长及排位顺序规则将数据记录中的日期、风、温、压、湿、地温、能见度等要素分离出来，然后根据程序需要对数据进行判断，如果发现出现缺测及超出阀值等，在满足系统报警条件的情况下，系统程序就会发送报警。并及时将运行情况记入运行日志。

（2）网络传输监控程序应用中会对自动气象站所在的网络环境和自动站文件上传情况进行监控。该程序每五分钟运行一次。应用软件技术在应用中会对自动气象站终端微机、局域网交换机、路由器、文件接收服务器等进行有效测试，看是否设备运行正常。如果检测发现故障，系统软件会立即将详细故障信息发送告警。最后，将运行情况记入运行日志。

（3）数据要素监控程序在应用时，会依据系统记录号公式选择当前记录并完成要素进行分离，然后对分离要素数据执行判断，根据规划规定，当正常观测要素位置出现“----”或者“////”时，就表明系统数据缺测，当超出阈值时，系统会针对这两种情况进行发送报警。

（4）主控机以WINDOWS作为操作平台，控制软件应用多为实时多任务方式，系统处理功能包含了目前台站的所有业务工作并实现了自动化。系统在应用中还增加了许多适应未来发展需求的扩展功能及气象服务功能。软件技术在应用时会实时进行采集控制，数据的最终计算处理、参数的修正、质量控制、报文编辑、数据存贮、数据显示，故障诊断等等，从而有效的检测系统的应用情况，以及及时进行故障报警。

3 软件的维护

（1）采集器系统是在器材出厂前就安装好在单片机内，相对而言，系统的日常维护比较简单，一般情况下，平时只需要对采集器内部存在存储器进行检测维护就行，在维护时只要把因为长期运行而产生的电子碎片定期清空，避免采集器出现数据无法读取等错误就行。

（2）通讯组网接口软件中的“网络主通道”不可能一直为绿色，在重启软件后为红色是正常情况，只有传输正常后变为绿色，以后有两种情况：第一是一直保持为绿色，表示网络一直为连接；另一种是变成红色，也是正常情况，表示在空闲状态下，网络暂时中断，只要在传输时能够连接也可视为正常。

（3）对于地面气象测报业务软件的维护，则需要工作人员进行经常检查，看其运行时，系统的各项参数设置是否准确，是否需要及时地更新和下载升级及补丁程序，避免软件升级不及时或出现漏洞；在检测时一般要做好网络无法连接应对工作，如果在出现紧急情况，内网故障，则通过外网及时传送。

（4）系统实时监测新型自动气象站分钟数据文件，软件通过检测数据文件判断自动气象站及自动站终端微机的观测业务程序是否发生故障，通过检测数据文件中的各要素数据是否缺测以及是否超出阀值，从而进行判断采集器、相应传感器及线缆是否存在故障；通过监测自动站网络环境判断报文发送过程中经过的重要节点如自动站终端微机、局域网网络交换机、路由器以及省局文件接收服务器是否出现故障。经过检测，软件检测出故障后，立即以信息的方式报警，并发送给值班员，帮助他们快速的排除故障。

4 结语

综上所述，虽然在软件应用上取得了一些成绩，但自动气象站在应用运行期间，会因为日常维护及故障处理、软件重装等过程操作不当，或维护不及时，在运行中出现这样或那样的问题，仍然需要及时维护，以便保证自动站数据的实时性及准确性。

参考文献

[1]DZZ4型自动气象站用户手册[M].2014，1.

[2]范伟，王晋，DZZ4新型自动站常见故障排除及日常维护[J].科学家，2015（9）：79.

[3]张晓磊，新型区域自动气象站的常见故障与维护[J].科技风，2015（4）：113.

（作者单位：山西省原平市气象局）