重要氣象探測系統(tǒng)設(shè)備運行監(jiān)視系統(tǒng)的設(shè)計與實踐

張曼

【摘 要】本系統(tǒng)設(shè)計了解決市局各種氣象探測設(shè)備各自監(jiān)視、各自運行情況分散監(jiān)視管理方式，形成一個統(tǒng)一的、全局的氣象探測設(shè)備運行監(jiān)視指揮中心，使用統(tǒng)一的監(jiān)控管理界面，實施在線監(jiān)視轄區(qū)內(nèi)的所有點的有關(guān)信息，對各個觀測站的運行情況在橫向和縱向上進行比對。借助這套系統(tǒng)，市局保障人員能夠方便、快捷、及時了解設(shè)備運行情況，有助于提高技術(shù)保障水平，為氣象業(yè)務(wù)和科研提供有力的保障。

【關(guān)鍵詞】氣象探測；運行監(jiān)測；設(shè)計與實踐

【中圖分類號】 P4【文獻標識碼】A【文章編號】1672-5158（2013）02-0150-01

引言

近年來北京市氣象局綜合探測系統(tǒng)能力不斷提升，隨著探測設(shè)備種類增多，現(xiàn)代氣象探測業(yè)務(wù)的不斷發(fā)展，現(xiàn)有設(shè)備維護保障系統(tǒng)功能不能滿足業(yè)務(wù)工作需求，系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫缺少備份措施，對設(shè)備運行狀況、故障情況及原因缺乏深入了解。為了適應(yīng)我市現(xiàn)代氣象探測業(yè)務(wù)體系建設(shè)發(fā)展需求，更好掌握各類探測設(shè)備運行情況，及時解決故障站點出現(xiàn)的問題，本系統(tǒng)設(shè)計了探測設(shè)備運行監(jiān)視系統(tǒng)，解決了市局各種氣象探測設(shè)備各自監(jiān)視、各自運行情況分散監(jiān)視管理方式，形成一個統(tǒng)一的、全局的氣象探測設(shè)備運行監(jiān)視指揮中心，為現(xiàn)代氣象探測系統(tǒng)設(shè)備運行監(jiān)視提供了一個有效的工具平臺。

1 系統(tǒng)設(shè)計思想

氣象探測設(shè)備運行監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計，緊密結(jié)合用戶使用單位的工作習慣和業(yè)務(wù)流程；在原有業(yè)務(wù)基礎(chǔ)上盡量不改變原有的業(yè)務(wù)流程和習慣，而開發(fā)的新系統(tǒng)主要是方便用戶使用，盡可能在短時間內(nèi)提醒工作人員發(fā)現(xiàn)和解決設(shè)備。使各級業(yè)務(wù)領(lǐng)導便于查看所有探測設(shè)備的整體運行情況，對中心業(yè)務(wù)運行有總體把握；各類探測設(shè)備維護保障人員通過本系統(tǒng)可以了解各類設(shè)備的運行狀況，查看儀器運行參數(shù)正確與否，從而進行故障排除。

2、系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)

2.1、程序系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

數(shù)據(jù)分解入庫程序（即采集客戶端程序）和網(wǎng)頁顯示操作（即前臺頁面實時監(jiān)視系統(tǒng)）。數(shù)據(jù)分解入庫程序為Client-Server模式程序，運行在windows操作系統(tǒng)；網(wǎng)頁顯示操作頁面為Web-Server 模式，運行在任意平臺的瀏覽器中。

2.2、系統(tǒng)兩個部分的功能結(jié)構(gòu)

2.2.1、數(shù)據(jù)采集模塊：采集數(shù)據(jù)類型按照探測設(shè)備的種類分為自動氣象站、道面監(jiān)測、探空雷達、天氣雷達、閃電定位、風廓線雷達、GPS/ MET等數(shù)據(jù)。按照數(shù)據(jù)的種類又分為探測設(shè)備狀態(tài)信息數(shù)據(jù)與探測設(shè)備氣象要素數(shù)據(jù)。

2.2.2、數(shù)據(jù)處理模塊：將采集到的運行參數(shù)、運行狀態(tài)、報警信息等文件中的數(shù)據(jù)要素，首先進行初級質(zhì)量控制，將亂碼或數(shù)據(jù)格式錯誤的數(shù)據(jù)剔除，將符合條件的數(shù)據(jù)記錄內(nèi)容進行分解，實時存儲到探測設(shè)備信息數(shù)據(jù)庫中的相應(yīng)表中，以供頁面顯示調(diào)用。數(shù)據(jù)處理子模塊由若干個自程序模塊組成，來實現(xiàn)對各類探測設(shè)備數(shù)據(jù)信息的分解入庫。

3、關(guān)鍵算法和主要技術(shù)

本系統(tǒng)在開發(fā)過程中，共涉及到兩個關(guān)鍵技術(shù)和算法：對數(shù)據(jù)目錄的監(jiān)控算法以及綜合探測設(shè)備的監(jiān)控算法。

3.1 數(shù)據(jù)目錄的監(jiān)控

對數(shù)據(jù)目錄的監(jiān)控是采集客戶端程序的主要功能，是否可以在第一時間監(jiān)控到數(shù)據(jù)的到來，在本系統(tǒng)中是至關(guān)重要的。因為監(jiān)控信息反映的快慢，直接影響到我們工作人員發(fā)現(xiàn)和處理問題的速度。所以，監(jiān)控最好是在文件一到達，系統(tǒng)就得到通知并對文件進行分解處理將數(shù)據(jù)存儲到探測信息數(shù)據(jù)庫中。經(jīng)過這樣的處理，使得系統(tǒng)CPU的利用率大幅度提高，處理文件的時間大大縮短。提高了監(jiān)控的效率。

3.2 算法描述：

啟動系統(tǒng)；將目錄監(jiān)控需要的參數(shù)從數(shù)據(jù)庫的T ab _C l i e nt _ Gather_configb表中取出存入一個全局的DS記錄中；這時候開始對數(shù)據(jù)目錄？CollectData進行監(jiān)視；看是否會有新的數(shù)據(jù)文件到來；判斷是否有文件變化，對于每個新到來的數(shù)據(jù)文件，啟動一個新的線程selData進行對數(shù)據(jù)的處理。

3.3 文件數(shù)據(jù)處理算法流程

當發(fā)現(xiàn)一個文件需要處理后，首先取得文件的所有信息包括文件路徑和文件名了；與預(yù)先存儲在全局變量DS中的信息逐個對比，判斷該文件是那類數(shù)據(jù)文件；如果是自動站的數(shù)據(jù)文件，就新啟動一個線程，調(diào)用自動站數(shù)據(jù)的處理程序，來對數(shù)據(jù)進行分解入庫，文件處理完畢后線程自動消亡退出；如果不是自動站的數(shù)據(jù)文件，

3.4、探測設(shè)備在線監(jiān)控

探測設(shè)備的在線監(jiān)視主要包括四個方面：第一，就是要讓用戶知道當前的界面所監(jiān)視的時刻，即使用數(shù)據(jù)的觀測時間，在本系統(tǒng)中我們叫做“最新時次”；第二，是“狀態(tài)信息統(tǒng)計”，即在最新時次下，對探測設(shè)備的運行狀態(tài)進行分類統(tǒng)計，同一類探測設(shè)備中哪些站設(shè)備運行正常，哪些站運行異常，給出數(shù)字統(tǒng)計結(jié)果；第三，“故障站點”，即在最新時次下所統(tǒng)計出的狀態(tài)數(shù)據(jù)中，對異常的站點總數(shù)給出詳細的站點列表；第四，就是將本時刻各個站點的設(shè)備狀態(tài)以圖形的方式定位到到站點分布圖中（在主頁中，對于探測設(shè)備種類多于一的站點。

3.5 狀態(tài)信息統(tǒng)計：

本系統(tǒng)存在一個全部站點的最新到報時次表 Tab_All_Status，結(jié)構(gòu)如下：對于單個探測設(shè)備，例如自動站，需要用S Q L查找：條件為AWS_Time=最新時次 AND AWS_Status=0的所有站點即為運行正常的站點個數(shù)，同理，根據(jù)AWS_Status可能出現(xiàn)的情況分別統(tǒng)計各類數(shù)值從而最終就得到了自動氣象站的各種站點的狀態(tài)數(shù)據(jù)值。

故障站點：故障站點是將上述所有狀態(tài)不為0的站點列出來。

4、系統(tǒng)功能實現(xiàn)

本系統(tǒng)升級后，使用統(tǒng)一的監(jiān)控管理界面，實時在線監(jiān)視轄區(qū)內(nèi)的所有站點的有關(guān)信息，對各個觀測站的運行情況在橫向和縱向上進行比對?？梢愿鶕?jù)探測設(shè)備種類，監(jiān)視和顯示不同的監(jiān)控信息；可以在線查看各個站點的基本業(yè)務(wù)信息；可以對產(chǎn)生故障的站點進行遠程故障診斷，通過短信報警功能通知相關(guān)人員。借助這套系統(tǒng)，市局保障人員能夠方便、快捷、及時了解設(shè)備運行情況，有助于提高技術(shù)保障水平，為氣象業(yè)務(wù)和科研提供有力的保障。

4.1 站點自動匹配

獲取各個不同類型的站點信息的同時關(guān)聯(lián)Tab_Station_Info中對應(yīng)每個點的經(jīng)緯度數(shù)據(jù)（字段為Stn_Latitude，Stn_Longitude），根據(jù)經(jīng)緯度在地圖上定位。以新站點通州區(qū)“雙埠頭”為例：如果名稱“雙埠頭”，站號“A1214”，精度“116.4044”，緯度“395726”，保存后訪問主頁，（注：如果重復(fù)添加站點，系統(tǒng)提示已存在）主頁根據(jù)經(jīng)緯度自動顯示新增站點。

4.2、道面監(jiān)測數(shù)據(jù)信息顯示頁面，快速定位故障站點

對于道面監(jiān)測頁面修改，如果道面站點有故障，直接點擊站點后定位到對應(yīng)的故障信息頁面。當?shù)烂嬲军c數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)出現(xiàn)故障后，鼠標點擊“紅色”有故障站點，頁面自動定位到故障站點的故障信息頁面。

4.3、自動站頁面和歷史狀態(tài)頁面的分頁、分類和統(tǒng)計顯示，對自動站頁面添加統(tǒng)計，分類和分頁、歷史狀態(tài)、部分到報站點、未到報站點等查看功能，便于用戶查看。

5、結(jié)束語

該系統(tǒng)的建設(shè)將為現(xiàn)代氣象探測系統(tǒng)設(shè)備運行監(jiān)視提供了一個有效的工具平臺，為區(qū)域重要氣象觀測系統(tǒng)的穩(wěn)定運行提供有力的技術(shù)支撐。這也為省級現(xiàn)代氣象探測系統(tǒng)設(shè)備運行監(jiān)測系統(tǒng)升級提供了一個良好的建設(shè)思路。

參考文獻

[1] 張隴瑛.IIS安全設(shè)置與性能調(diào)整[J].河南氣象，2007

[2] 邱勁飚.淺談 Win2000 WWW Server 的網(wǎng)絡(luò)安全[J].廣東氣象，2007