自動(dòng)觀測(cè)站數(shù)據(jù)傳輸質(zhì)量的成因范文

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《電腦開發(fā)與應(yīng)用雜志》2014年第六期

1觀測(cè)數(shù)據(jù)傳輸路由命名格式及傳輸時(shí)限

1.1觀測(cè)數(shù)據(jù)傳輸路由區(qū)域自動(dòng)氣象站數(shù)據(jù)采用中國(guó)移動(dòng)GPRS（G網(wǎng)）和中國(guó)電信CDMA（C網(wǎng)）兩種無線通信方式上傳至省局中心站服務(wù)器，中心站軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，生成統(tǒng)一的傳輸格式Z文件集中重新打包通過新一代國(guó)內(nèi)通信系統(tǒng)上傳中國(guó)氣象局。

1.2觀測(cè)數(shù)據(jù)命名格式區(qū)域自動(dòng)氣象站數(shù)據(jù)采用傳輸文件命名格式見表2所示。

1.3觀測(cè)數(shù)據(jù)傳輸時(shí)限區(qū)域自動(dòng)氣象站觀測(cè)資料傳輸時(shí)限規(guī)定見表3所示。表中所列時(shí)間均為世界時(shí)（UTC），其中“HH”為每個(gè)觀測(cè)正點(diǎn)時(shí)間。表3區(qū)域自動(dòng)氣象站資料傳輸時(shí)限規(guī)定

2觀測(cè)數(shù)據(jù)傳輸質(zhì)量分析

分析2008年~2013年近6年寧夏區(qū)域氣象站觀測(cè)數(shù)據(jù)傳輸情況，如圖1所示，可以發(fā)現(xiàn)以下幾個(gè)明顯特征。一是2008年建設(shè)的區(qū)域自動(dòng)氣象站，剛建成后觀測(cè)數(shù)據(jù)的傳輸情況比較穩(wěn)定，但是，在使用的過程中逐漸出現(xiàn)了自動(dòng)站設(shè)備，采集板、電源板、太陽(yáng)能板、電池等故障，到了2009年數(shù)據(jù)的傳輸及時(shí)率下滑到最低只有89.38%。直到2010年，更換了自動(dòng)站的設(shè)備后才逐漸恢復(fù)正常，數(shù)據(jù)的傳輸及時(shí)率達(dá)到97.83%最高值。二是在2011年的運(yùn)行過程中四要素以上區(qū)域自動(dòng)氣象站太陽(yáng)能板安裝得太高，維護(hù)保障人員無法進(jìn)行清洗，時(shí)間長(zhǎng)會(huì)造成電池充電不足。三是以前建設(shè)的兩要素、四要素、五要素區(qū)域自動(dòng)氣象站，使用的6V蓄電池容量小、待電時(shí)間短，基本使用1年左右就要更換，所以出現(xiàn)問題較多，影響數(shù)據(jù)的傳輸及時(shí)率。通過對(duì)前幾年區(qū)域自動(dòng)站的運(yùn)行情況進(jìn)行了總結(jié)，2012年、2013年建設(shè)的區(qū)域自動(dòng)氣象站數(shù)量增加了，但是，故障現(xiàn)象減少了，數(shù)據(jù)的傳輸及時(shí)率穩(wěn)步提升。分析2013年1月~12月寧夏全區(qū)5個(gè)市局區(qū)域氣象站觀測(cè)數(shù)據(jù)的傳輸情況，如圖2~圖4所示，可以發(fā)現(xiàn)，夏季傳輸質(zhì)量高于冬季；白天傳輸質(zhì)量高于夜間；晴天傳輸質(zhì)量高于陰天；平原地區(qū)傳輸質(zhì)量高于山區(qū)或沿山地帶；市電供電傳輸質(zhì)量高于太陽(yáng)能供電。另外，影響區(qū)域氣象觀測(cè)站傳輸質(zhì)量的大范圍多站缺報(bào)或逾限時(shí)，一般是由于服務(wù)器、中心站軟件或者通信網(wǎng)絡(luò)問題造成的，這種故障無規(guī)律可循，不固定出現(xiàn)；單站缺報(bào)或逾限主要是由于自動(dòng)站本身供電、通信信號(hào)、設(shè)備和參數(shù)設(shè)置等原因造成的。

3存在問題及對(duì)策

影響區(qū)域自動(dòng)氣象站數(shù)據(jù)傳輸質(zhì)量的原因主要有：區(qū)域自動(dòng)氣象站設(shè)備故障、日照時(shí)間少導(dǎo)致電池?zé)o法蓄電、通信問題、中心站服務(wù)器工作異常等。

3.1區(qū)域自動(dòng)站設(shè)備問題

寧夏區(qū)域自動(dòng)站設(shè)備主要來自三家公司。總體來說，各家設(shè)備2012年以前建設(shè)的區(qū)域自動(dòng)氣象站問題較多，常出現(xiàn)主板老化、電池不存電、通信卡故障、線路接觸不良等問題，2012年和2013年建設(shè)的區(qū)域自動(dòng)氣象站目前運(yùn)行狀態(tài)良好，暫未出現(xiàn)上述問題。

3.1.1采集器主板問題對(duì)于2008年以前建設(shè)的區(qū)域自動(dòng)氣象站采集器主板型號(hào)主要采用CAWS600RT和CAWS600RE，從運(yùn)行的情況分析，使用這兩種采集器的自動(dòng)氣象站，芯片老化，出現(xiàn)的故障頻次多，直接影響自動(dòng)站設(shè)備的正常運(yùn)行，導(dǎo)致數(shù)據(jù)傳輸不及時(shí)，需要重啟主板才能恢復(fù)正常。設(shè)備運(yùn)行4年后無法有效存儲(chǔ)設(shè)置的參數(shù)，造成采集的數(shù)據(jù)不能存儲(chǔ)上傳。尤是每逢氣溫驟降，時(shí)常死機(jī)。

3.1.2電池問題2008年以前建設(shè)的各種要素區(qū)域自動(dòng)氣象站均采用6V12AH電池，由于容量小、待電時(shí)間短，遇連陰天氣3天或以上，部分區(qū)域自動(dòng)氣象站的電池就無法正常供電，造成傳輸中斷；由于冬季日照時(shí)數(shù)短，遇有陰雨天氣時(shí)儲(chǔ)電量不足，導(dǎo)致傳輸率偏低。個(gè)別臺(tái)站太陽(yáng)能采光因受周圍環(huán)境的影響，白天不能及時(shí)給電池充電，導(dǎo)致壽命縮短。電池基本使用1年左右就需要更換。

3.1.3設(shè)備備件不足的問題由于近幾年區(qū)域站的建設(shè)主要目標(biāo)是在全力提高覆蓋率，在設(shè)備備件方面投入較少，且臺(tái)站區(qū)域自動(dòng)站維持經(jīng)費(fèi)不足，使得臺(tái)站備件方面嚴(yán)重不足，當(dāng)區(qū)域自動(dòng)站出現(xiàn)故障后，不能及時(shí)更換故障件，故障件送廠家維修時(shí)間長(zhǎng)，短時(shí)難以返修回原單位，增長(zhǎng)了故障時(shí)間，影響傳輸質(zhì)量。

3.1.4設(shè)備安全運(yùn)行情況區(qū)域自動(dòng)站基本上都是建設(shè)在鄉(xiāng)村，偏遠(yuǎn)的地帶，絕大多數(shù)設(shè)備能夠安全的運(yùn)行，但是，存在個(gè)別區(qū)域自動(dòng)站的設(shè)備被盜的現(xiàn)象：自動(dòng)站的太陽(yáng)能板、采集器、電池、機(jī)箱、整體自動(dòng)站設(shè)備被盜；自動(dòng)站遭到破壞，太陽(yáng)能電池板被砸碎，設(shè)備無法修復(fù)；區(qū)域自動(dòng)氣象站通訊傳輸天線被盜和損壞等。

3.2通信問題

3.2.1信號(hào)問題沿山建設(shè)的部分區(qū)域自動(dòng)站站點(diǎn)信號(hào)偏弱，時(shí)而有信號(hào)漂移現(xiàn)象；個(gè)別沿賀蘭山的站點(diǎn)，處于寧蒙交界處，通信信號(hào)偏弱，導(dǎo)致傳輸率偏低；個(gè)別移動(dòng)基站為小型基站，不帶UPS電源系統(tǒng)，該基站已經(jīng)多次發(fā)生停電現(xiàn)象，致使信號(hào)不通，造成采集數(shù)據(jù)不能及時(shí)上傳。

3.2.2租費(fèi)問題2013年所建區(qū)域自動(dòng)氣象站租費(fèi)多采用5元/月包30M流量方式，但是以前所建區(qū)域自動(dòng)氣象站很多采用50元/月通信租費(fèi)方式，租費(fèi)較貴。

3.3中心站服務(wù)器問題

初步統(tǒng)計(jì)，2012年12月~2013年11月之間，因中心站服務(wù)器工作異常，造成的逾限報(bào)約為2141站，缺報(bào)321站。主要原因是區(qū)域自動(dòng)站C網(wǎng)服務(wù)器使用的中心站軟件時(shí)間較長(zhǎng)，數(shù)據(jù)庫(kù)結(jié)構(gòu)存在設(shè)計(jì)缺陷，當(dāng)數(shù)據(jù)庫(kù)內(nèi)部存儲(chǔ)的資料較多時(shí)會(huì)造成數(shù)據(jù)無法正常入庫(kù)，無法正常生成上傳中國(guó)氣象局的Z文件，故導(dǎo)致大量的缺報(bào)和逾限報(bào)。

3.4處理問題的對(duì)策

3.4.1加強(qiáng)設(shè)備系統(tǒng)升級(jí)改造根據(jù)不同情況出現(xiàn)的問題，對(duì)區(qū)域自動(dòng)觀測(cè)站進(jìn)行升級(jí)改造。選用相對(duì)穩(wěn)定的采集器進(jìn)行升級(jí)改造，提高該類型設(shè)備運(yùn)行穩(wěn)定性。建議對(duì)自動(dòng)站6V12AH的電池，進(jìn)行統(tǒng)一更換成存電量高的新性能電池，以解決持續(xù)陰天電池不能正常給自動(dòng)站設(shè)備供電的問題。

3.4.2加強(qiáng)設(shè)備維護(hù)和保障加強(qiáng)臺(tái)站技術(shù)人員培訓(xùn)，提高臺(tái)站技術(shù)人員的維護(hù)水平，確定專人維護(hù)和保障。配備相應(yīng)的經(jīng)費(fèi)做好區(qū)域站硬件備件的配備、儲(chǔ)備工作，確保設(shè)備故障時(shí)能及時(shí)維修更換。

3.4.3加強(qiáng)服務(wù)器運(yùn)行管理一是要定期檢查服務(wù)器運(yùn)行狀態(tài)，數(shù)據(jù)庫(kù)的存儲(chǔ)情況，發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)處理；二是配置修改應(yīng)用軟件參數(shù)時(shí)，一定要認(rèn)真仔細(xì)，反復(fù)核對(duì)，確保萬無一失；三是及時(shí)升級(jí)中心站軟件。

4結(jié)束語

通過對(duì)2008年~2013年近6年寧夏區(qū)域氣象站觀測(cè)數(shù)據(jù)傳輸質(zhì)量、2013年1月~12月寧夏全區(qū)5個(gè)市局區(qū)域氣象站觀測(cè)數(shù)據(jù)的傳輸質(zhì)量的分析，發(fā)現(xiàn)并總結(jié)出了影響區(qū)域站資料傳輸質(zhì)量的各類問題，并針對(duì)問題提出了相應(yīng)的對(duì)策，為下一步做好區(qū)域氣象觀測(cè)站傳輸工作提供了指導(dǎo)。要提高區(qū)域氣象觀測(cè)站的傳輸質(zhì)量，一是選擇質(zhì)量?jī)?yōu)質(zhì)的觀測(cè)設(shè)備，提高設(shè)備的穩(wěn)定性；二是要加強(qiáng)臺(tái)站技術(shù)人員業(yè)務(wù)培訓(xùn)，提高臺(tái)站技術(shù)人員的維護(hù)和保障水平；三是加強(qiáng)區(qū)域站運(yùn)行管理和制度化，發(fā)現(xiàn)問題能夠及時(shí)查找問題、解決問題，以確保區(qū)域站觀測(cè)資料的及時(shí)、準(zhǔn)確地收集和傳輸，減少觀測(cè)資料的逾限或缺報(bào)，提高資料傳輸?shù)募皶r(shí)率和準(zhǔn)確率，為寧夏各級(jí)政府指揮抗災(zāi)救災(zāi)氣象服務(wù)工作提供科學(xué)可靠的決策依據(jù)。

作者：陳玉華楊潔李新慶馮瑞萍沈艷單位：寧夏氣象信息中心