自动土壤水分观测仪远程监管系统设计实现

陈利华

内蒙古自治区大气探测技术保障中心 内蒙古 呼和浩特 010051

引言

我国是农业大国，农业气象灾害很大程度上影响了我国经济快速发展，为了提高农业干旱监测水平我国大面积建设了自动土壤水分观测仪。自动土壤水分观测仪可以方便、快速地在同一地点进行不同层次土壤水分观测，获取具有代表性、准确性和可比较性的土壤水分连续观测资料，可减轻人工观测劳动量、提高观测数据的时空密度，为干旱监测、农业气象预报和服务提供高质量的土壤水分监测资料[1-3]。内蒙古共建有140多个国家级考核自动土壤水分观测站，形成了稳定的土壤水分监测网。

随着智能手机的普及，越来越多的应用移动化应用需求逐渐突显。目前，气象领域现有的土壤水分业务应用软件和监控软件大多是基于PC端开发，已无法满足业务人员对移动应用的迫切需求[4-5]。因此，在移动端开发一款自动土壤水分观测仪器的监控软件，随时随地进行土壤水分实时监控和设备维护维修保障行为记录，对提高自动土壤水分观测仪的运行监控能力和保障时效起重要支撑作用。

1 系统架构分析

目前常用的移动端载体有APP和微信公众号，对二者的优势和劣势分析如下：

App：需要用户在移动终端安装APP客户端，占用用户手机内存，而且用户需要注册登录访问，如果用户不登录或打开软件，就无法收到消息，往往会造成信息共享滞后问题[6]。

微信公总号：微信的跨平台特性较好，不用考虑用户使用什么系统的手机；可以即时接收消息，扫描二维码关注即可使用，无须用户安装任何终端软件。

系统应具备较好的扩展性和维护性，总体架构采用Nutz，系统程序设计语言采用Java，移动端应用程序采用HTML5、Bootstrap、JavaScript技术。本系统结合土壤水分站监控和保障业务实际情况，研发一个技术领先、安全可靠、整合土壤水分自身监控和保障业务于一体的移动微信端应用系统。

2 系统主要功能

根据自动土壤水分观测站监控和保障业务实际需要，系统主要功能分为：告警规则设置、用户规则配置、用户管理、推送消息接收显示、运行数据查询、用户反馈和沟通、告警消息推送、用户同步和站网同步等功能。

一般年轻业务人员，经验少但学习能力强，系统操作方面不成问题，但对于老业务人员来说，虽然积累了丰富的经验，但对于新技术适应能力差。本文综合考虑业务人员的业务水平和学习能力，采用降低用户操作难度的设计思想，即：系统大多数操作都在pc端由管理员进行操作，终端用户只需查看移动微信端接收到的消息，并借助微信端的聊天窗口在线反馈即可，没有其他复杂的系统操作。终端用户操作系统就和平时使用微信一样，简单易懂。所以本系统除了将“推送消息接收显示、运行数据查询、用户反馈功能”放到移动微信端外，其余功能全部放到pc端或后台任务调度程序完成。

首先管理员在pc端通过“告警规则设置”设置自动土壤水分站的告警类型和告警级别，通过“用户规则配置”为用户配置特定的规则；系统后台程序通过对自动土壤水分站实时运行状态判断，生成告警消息自动推送到相关用户，同时也会将台站在“综合气象观测系统（ASOM2.0）”内填报相关的维护维修单据自动推送至相关用户；用户收到系统推送的告警消息后，在微信端内进一步查询该站点的实况数据、运行状态、24小时历史异常详情，并通过微信聊天窗口反馈设备的维修进展情况。“综合气象观测系统（ASOM2.0）”站网信息变更时，系统自动同步。

3 结束语

本文设计研发的自动土壤水分观测仪远程监管系统，实现了在移动端进行自动土壤水分观测仪器运行状态的实时监控，满足了用户随时随地查看掌握土壤水分实时运行状态和仪器维护维修保障行为记录的业务需求，进一步提高了自动土壤水分观测仪的运行监控能力和保障时效。系统具有较好的可扩张性和通用性，为在水文、农业、环保等其他部门进行小气候试验或应急观测打下了良好的基础。