综合气象观测运行监控系统

为了提高我国气象装备运行保障能力和观测数据质量,中国气象局气象探测中心从2006年起创建了综合气象观测运行监控系统,并依此逐步建立了监控业务。文中围绕气象装备保障业务关于台站、省级和国家级的三级用户需求,明确了以探测设备运行状态监视、技术保障信息管理、观测数据质量监视为主线的监控业务设计思想,并奠定了监控业务系统的技术框架,提出了＂两级布设、三级应用＂的分布结构,基于互联网和WebGIS技术,建立了一套实时气象观测网运行监控和分析系统,具备实时设备运行状态监控、装备保障信息管理、观测数据质量监视、基础信息管理、运行统计评估等功能。在此基础上,文中介绍了气象观测运行监控业务概况,通过监控系统实现了对全网设备运行状况的实时掌握,开展监控产品分析服务,定期评估装备运行效能和数据质量状况,使重要气象装备如天气雷达的可用性大幅提升,为提高气象装备运行效能发挥了重要作用。     

地面自动气象观测设备运行状态信息检测技术

地面自动气象观测设备运行状态检测机制不足一直是困扰我国地面气象观测运行保障工作的一大难题。本研究从运行监控实际业务需求角度出发,在梳理现有业务运行地面自动气象观测设备结构基础上,结合部分研究成果,从数据采集模块、气压观测模块、温湿度观测模块、风观测模块、地温观测模块、雨量观测模块、供电系统模块、软件模块、能见度观测模块和称重降水观测模块共10个方面逐一细化了每一主要部件的状态检测点,并对其进行了分类和编码,同时参考现行业务运行设备长Z数据报文,制定了地面自动气象观测设备运行状态报文规范,最终研制了地面自动气象观测设备运行状态信息检测技术。通过统一规范、标准,研究结果可解决目前我国地面自动气象观测设备监控信息设计规范缺失的问题,可缓解当前厂家多、型号杂、设备不统一的不利局面,有利于推进地面自动气象观测设备运行监控技术规范化建设工作。     

综合气象观测运行监控业务及系统升级设计

通过对综合气象观测运行监控业务及运行监控系统现状的分析,提出了运行监控业务的发展设想,并对运行监控系统升级做了科学的设计。结果指出,运行监控业务将成为装备保障工作的核心中枢,具有监控、指挥、调度、管理功能,应形成设备监控、维修保障、装备供应与评估业务关联互动的业务体系。运行监控系统需突破目前依赖观测资料质量检查为主要手段的技术,建立以设备自身状态信息为主,故障维修业务填报信息和观测资料检查等多元信息相互校验的技术,实现监控、维修保障、装备供应的信息联动。     

综合气象观测系统业务运行综合评估技术研究

综合气象观测网运行监控系统是我国气象探测设备运行保障的实时业务系统.文章以装备技术保障工程理论为基础,按可靠性、维修性、保障性、业务性、经济性等多个范畴,从装备运行状态、装备性能参数、探测数据质量、通信传输、供应保障、维护维修等方面,提出了针对我国综合气象观测网中各类设备的运行、维护和保障等工作进行综合评估的技术方法,...     

一次集成版ISOS软件报警信息处理过程的分析

为了实现自动气象观测数据采集、业务处理、数据传输等功能集于一体,监控管理台站自动站观测设备运行状态,对地面综合观测业务软件集成版ISOS软件报警信息处理过程进行分析,根据软件报警信息开展相应工作,找出故障发生和数据异常的原因,并进行及时的排查,并据此提出自动气象站故障处理的工作任务要点。     

青海省地面气象观测自动化改革工作思考

2018年青海省被中国气象局确定为全国地面气象观测自动化改革七个试点省份之一,同年11月15日,在全省国家级气象台站开展自动化改革试点工作;2019年6月进入试运行,期间我省天峻和互助两站参加全国15个单轨试点站开展了ISOS地面气象观测软件、地面气象数据标准格式(BUFR)单轨运行试验;2020年4月全省进入地面气象观测自动化业务运行。通过地面气象观测自动化试点、试运行及正式运行几个阶段以来,全省地面观测自动化改革整体运行稳定可靠,充分发挥了现代化观测设备的作用,明确了地面观测项目布局、改革内容、设备软件使用方法等相关技术;在实际工作中逐步优化运行机制,为推动全省地面观测自动化改革中效益显著,经过各阶段评估显示,地面气象观测业务试运行工作达到了预期效果,自动化改革在增强观测能力、提升信息化水平、优化观测业务流程、释放基层人员红利等方面成效明显。同时,对地面观测自动化业务运行后发现的一些问题进行探讨并提出思考。     

地面综合观测要素状态监测及报警软件研究

为推进气象现代化，地面气象综合观测在智能化、自动化方面进行了大量的研究工作，并取得了显著的成果。因受到自然环境、设备状态、网络情况等影响，观测要素数据易出现异常，且台站业务人员无法24 h不间断监测地面综合观测软件，在设备故障、数据异常等情况发生时易导致市县级地面综合观测不能第一时间发现问题，影响故障点的及时排查和维修。基于此现状，运用“互联网+”模式，通过对地面综合观测要素状态监测及报警软件研究，在观测要素数据逾限、缺测及数据质控异常时红灯提示并发送短信给保障人员报警，实现地面气象观测要素数据的智能监控，切实提高基层装备保障及时性，更好的为气象信息服务与气象分析预测提供可靠的基础数据。     

ASOM平台新一代天气雷达故障规范填报

综合气象观测系统运行监控平台（ASOM）是气象技术装备保障的业务应用系统。系统实现了气象探测设备的运行状态监控、探测数据质量监控、维护维修信息管理、装备保障信息管理、运行监控综合评估、监控信息发布和站网信息管理等功能。利用ASOM系统中2008年7月至2014年7月的4000余条故障维修填报记录,围绕故障修复流程进行分析,探讨新一代天气雷达故障维修信息的规范填报并给出建议。文章旨在围绕雷达系统故障维修信息的规范填报,还原故障维修过程,改进故障诊断技术,达到提高台站雷达维修水平目的。     

ASOM系统中自动站异常数据的检查与处理

综合气象观测系统运行监控平台(简称ASOM)已成为地面测报工作中不可缺少的一种监控工具。该系统能够反馈国家级地面自动站运行中存在的问题,监控及时发现和处理ASOM系统中自动站观测数据存在的问题,可以提高自动站观测资料的业务可用性水平,保障综合气象观测系统的稳定运行。该文根据近2 a来的工作经验,分析总结了自动站运行监控中观测数据存在的一些问题,并提出了处理方法。     

我国综合气象观测运行监控系统的设计与实践

综合气象观测系统是我国气象预报服务的基础,保障综合气象观测系统的稳定可靠运行是我国气象探测事业发展的关键.文章阐述了我国综合气象观测运行监控系统(ASOM)的结构、系统建设所采用的技术路线和解决的关键技术问题,介绍了系统功能和特点,并结合我国气象探测设备监控与保障业务实际,探讨了系统未来的改进方向.     

地面智能观测显示与监控综合处理系统

随着观测业务的逐渐智能化,大量新设备和新业务不断增加,从而造成观测数据显示和设备状态监控越来越复杂、凌乱,维护成本不断提高。提出并实现了地面智能观测站实时显示与监控系统,该系统采用Dundas、Grid、3ds MAX建模、系统拓扑结构图等多种直观、形象、智能的方式将所有观测数据显示和设备状态监控功能集约在一个平台上,便于工作人员管理和维护。在观测站的试运行中,极大的提高了整个观测站的业务效率,降低了观测人员的工作量。     

基于虚拟串口技术的地面气象观测数据实时分发系统

目前培训上使用的地面气象观测情境教学系统,不能为气象观测实习实训同时提供实时的天气现象、观测数据异常和观测设备故障情境,不具备同时开展基于历史观测情境和实时观测情境实习实训教学的功能。针对上述问题,本文利用虚拟串口技术和局域网数据共享方法,在VC6.0程序开发环境中,采用面向对象与面向过程相结合的程序开发思想,运用多线程方式和串口通信机制,研发了地面气象观测数据实时分发系统。该系统首次实现了分钟实时观测数据、小时统计数据、分钟状态数据,在局域网内从教师机到学员机实时分发共享的功能,同时具备开展基于历史观测情境和实时观测情境实习实训教学的功能。测试应用表明,该系统设计合理,操作方便,数据分发共享及时、稳定,满足了多学员同时开展地面气象观测情境教学的要求,大大提升了地面气象观测培训的实效,研究成果可为实时情境教学系统的设计开发提供技术参考。      

超大城市观测数据系统平台设计与实现

为收集管理应用新型地基遥感设备观测的海量、多源、实时数据，中国气象局气象探测中心设计并搭建了超大城市观测数据系统平台。系统基于主流Web开发技术和分布式列存储集群方式MySql数据库，具备数据实时传输、监控、存储、分析、显示和共享等功能，实现了新型地基遥感观测数据管理规范化、产品服务多样化、资料共享便捷化。该系统平台既提高了新型地基遥感设备数据的支撑保障能力，同时分钟级廓线数据产品满足了短临天气预报对实时数据的高时效需求。目前，平台已在部分城市中推广应用，为地基遥感设备业务化运行提供全面的平台支持。     

公路交通气象自动观测系统设计

公路交通气象自动观测系统(RWIS)的设计以满足高速公路沿线天气预报和实况预警需求为出发点,在技术选取方面既保持与常规气象观测技术指标的一致性,又考虑了公路交通气象野外监测对数据时效性和可靠性的要求。与常规地面气象观测方法相比,该系统设计主要具有适应野外无人探测环境、观测要素按需选取、模块化设计灵活可配、传感器布局有特殊要求以及数据流、状态流和控制流兼容并行等特点。公路交通气象观测系统的硬件结构采用模块化设计集成各类传感器,通信传输采用数据对象字典方式组织气象观测数据和设备状态信息以数据流方式实时上传,观测信息和设备信息通过采集软件和中心站软件进行分析处理。目前该系统已在全国推广应用,数据上传至中国气象局,并形成业务化系统平台,观测产品已通过CMACast系统分发至全国各地共享应用。     

基于5G的气象数据备份传输及监控告警系统的设计与实现

气象观测数据通常情况下通过内网有线宽带进行上传，但因设备故障、人为、自然等因素造成有线线路不通时，需要一种应急通信替代内网通信。此外，由于气象观测台站缺少断网、断电、软件卡死等故障告警机制，造成故障处理周期长，影响观测数据传输质量。本文针对气象观测台站存在的风险设计开发了基于5G的气象数据备份传输及监控报警系统，具备网络通信监测、数据自动传输、软件状态监控、各种信息提示、故障报警等功能，能在一定程度上提高气象观测台站数据传输的可靠性，减少业务人员故障解除过程耗时，从而提高气象信息传输质量，适应地面测报业务自动化的发展方向。     

基于过程判别的雨雾凇导线覆冰气象模式

利用2011年1月—2013年3月在贵州开展导线覆冰自动观测试验获取的观测资料,分析了覆冰过程演变及其气象条件变化特征,提出一次完整的导线覆冰过程包括覆冰开始、增长、维持、减弱、消融5个阶段,并得到覆冰过程的气象条件判别指标;基于导线覆冰理论模型的改进并结合气象条件判别,建立了基于过程判别的雨雾凇导线覆冰气象模式,应用该模式对观测获取的多个导线覆冰过程进行数值模拟检验。结果表明:模式能够模拟自然环境下覆冰的增长,并能够正确模拟出覆冰的减弱、消融,模拟过程覆冰质量变化的最大相对误差小于20%。该模式具有较完整的理论基础和计算方案,主要以常规气象观测要素为输入,能够计算输出覆冰全过程逐小时覆冰质量、覆冰厚度及覆冰密度变化,具有较大的应用前景。     

基于编码规则的气象装备全寿命跟踪系统

为了优化气象装备的管理效率和保障能力,加强气象装备应急储备管理,提出一种基于RFID(Radio Frequency Identification)技术、手持设备和Web开发相结合的气象装备全寿命跟踪系统平台。该系统根据气象装备在全国范围内的调配和仓储等业务需求,实现全国气象装备管理一体化和业务统一化,为装备的管理及有效利用提供了方便;通过跟踪气象装备的状态信息(包括仓储信息、基本设备信息、业务状态等),为装备管理提供了更加详细的参考依据。结合气象装备编码规则的研究成果,为每个气象设备进行唯一标识,同时也为气象装备寿命的预测提供了实际参考数据。     

基于MQ的气象数据采集与监控系统设计

针对气象业务和公共服务对气象数据统一管理与监控的需求,基于MQ(Message Queuing)消息中间件技术,设计并实现了一种气象数据采集与监控系统,由于多种气象探测设备数据源分散、难以统一管理,本文从数据采集端入手,对不同种类,格式各异的气象采集数据进行资料种类划分、数据消息规整、采集路由配置等方式实现了多种气象探测数据采集流程的统一,气象数据采集入库灵活及时,在数据流程环节中进行监控码的规范与定义,通过输出日志信息和监控信息,完成了客户端程序、气象数据更新状态、队列服务器等内容的监控,在装备运维的过程中,能够有效辅助于日常的故障发现与定位。