新型自動(dòng)氣象站軟件特點(diǎn)及使用技巧

鄒斌　哈艷麗

摘要 介紹了新型自動(dòng)氣象站軟件的特點(diǎn)和參數(shù)設(shè)置，并對(duì)新型站軟件在運(yùn)行過程中的日常操作及常見問題的處理加以闡述。新型自動(dòng)氣象站軟件主要包括采集軟件、業(yè)務(wù)軟件和傳輸軟件，3個(gè)軟件既相互獨(dú)立，又相互關(guān)聯(lián)，它們之間通過數(shù)據(jù)交換實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)傳輸。對(duì)采集軟件設(shè)置時(shí)，關(guān)鍵要做好對(duì)觀測項(xiàng)目的掛接設(shè)置和區(qū)站參數(shù)的設(shè)置；對(duì)業(yè)務(wù)軟件設(shè)置時(shí)，要做好季節(jié)性轉(zhuǎn)換時(shí)需要變動(dòng)的參數(shù)設(shè)置和重要天氣報(bào)相關(guān)參數(shù)的設(shè)置。

關(guān)鍵詞 新型自動(dòng)站；軟件；特點(diǎn)；參數(shù)設(shè)置；常見問題

中圖分類號(hào) P415.1+2 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 0517-6611（2016）05-225-03

Abstract We introduced the characteristics and parameter setting of the new type of automatic meteorological station software， elaborated the daily operation and common problems treatment of new type station software. New type of automatic meteorological station software mainly included acquisition software， business software and transfering software， which were independent and interrelated. Data collection， data storage， data treatment and data transmission were realized through data exchange. During the settings of acquisition software， the key was the articulated set of observational item and the parameter setting of station. During the setting of business software， the key was the setting of parameters needed to be changed during seasonal transformation， and the setting of relevant parameters of significant weather messages.

Key words Newtype automatic station； Software； Characteristics； Parameter setting； Common problem

新型自動(dòng)氣象站是依據(jù)先進(jìn)的CAN總線技術(shù)，遵循開放、標(biāo)準(zhǔn)的技術(shù)路線，采用當(dāng)今成熟的電子測量、數(shù)據(jù)傳輸和控制系統(tǒng)技術(shù)而設(shè)計(jì)，能滿足氣象站各種觀測業(yè)務(wù)的需要。新型自動(dòng)氣象站由硬件和軟件組成[1]，硬件主要由傳感器、采集器、電源系統(tǒng)和通訊設(shè)備組成，軟件主要包括采集軟件、業(yè)務(wù)軟件和傳輸軟件，在硬件方面具有可靠性高、準(zhǔn)確性高、靈活性好、易維護(hù)、易擴(kuò)展等特點(diǎn)[2]。隨著新型自動(dòng)氣象站在全國各級(jí)氣象臺(tái)站的廣泛使用，硬件方面已日臻成熟，新型自動(dòng)氣象站軟件在使用中還存在一些不足。軟件使用兩年多來，全國各地氣象工作人員做了許多經(jīng)驗(yàn)總結(jié)和技術(shù)改進(jìn)，解決了許多漏洞和軟件使用操作上的不便[1，3-5]，但由于氣象觀測業(yè)務(wù)近些年的變化很大，一些觀測規(guī)范和規(guī)定也不斷地修改，一些新的問題又接踵而來，這也需要軟件不斷地更新，與新的觀測業(yè)務(wù)發(fā)展相適應(yīng)。筆者介紹了最新版新型自動(dòng)站軟件的特點(diǎn)，在軟件操作上對(duì)一些新遇到的問題的處理，特別是在參數(shù)設(shè)置和氣象觀測要素的輸入以及氣象觀測要素值異常的處理方法上進(jìn)行了著重闡述，以避免地面觀測業(yè)務(wù)人員在軟件使用中操作錯(cuò)誤。

1 新型自動(dòng)氣象站軟件的特點(diǎn)

1.1 軟件簡介 臺(tái)站地面綜合觀測業(yè)務(wù)軟件立足于自動(dòng)化觀測和自動(dòng)化業(yè)務(wù)流程開發(fā)的、能對(duì)多種地面觀測設(shè)備進(jìn)行統(tǒng)一管理且靈活配置的綜合集成業(yè)務(wù)軟件。該軟件系統(tǒng)由SMO、MOI和MOIFTP這3個(gè)獨(dú)立軟件模塊構(gòu)成，遵循總控集成、配置集成、支撐庫集成的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范與框架（圖1），為地面氣象觀測自動(dòng)化業(yè)務(wù)的統(tǒng)一平臺(tái)、統(tǒng)一接口提供強(qiáng)有力的保障[3]。

1.1.1 SMO軟件（采集軟件）。該軟件最新版本為Ver4.0.8.2，主要完成臺(tái)站新型自動(dòng)站與云、能見度、天氣現(xiàn)象、氣壓、溫度、濕度、風(fēng)向風(fēng)速、降水、蒸發(fā)等氣象要素采集設(shè)備的掛接和對(duì)氣象要素?cái)?shù)據(jù)的采集，通過文件接口模式為MOI軟件提供原始?xì)庀笠財(cái)?shù)據(jù)源。

1.1.2 MOI軟件（業(yè)務(wù)軟件）。該軟件最新版本為3.0.0.2，主要通過對(duì)觀測業(yè)務(wù)參數(shù)的靈活設(shè)置，協(xié)助不同類型臺(tái)站的測報(bào)人員完成觀測與編報(bào)、數(shù)據(jù)維護(hù)、報(bào)表制作、質(zhì)量控制、設(shè)備管理等業(yè)務(wù)活動(dòng)，生成必要的Z文件、重要天氣報(bào)、氣候月報(bào)、航危報(bào)、日數(shù)據(jù)文件和日照數(shù)據(jù)文件等。

1.1.3 MOIFTP軟件（傳輸軟件）。該軟件最新版本也是3.0.0.2，根據(jù)需要與業(yè)務(wù)軟件會(huì)同時(shí)打開，也可以單獨(dú)打開。主要自動(dòng)完成由MOI生成的Z文件、重要天氣報(bào)、日數(shù)據(jù)文件、日照數(shù)據(jù)文件等文件上傳到省級(jí)數(shù)據(jù)接收中心的工作，同時(shí)輔助手動(dòng)傳輸以上文件的功能[4]。

1.2 軟件特點(diǎn)

（1）臺(tái)站地面綜合觀測業(yè)務(wù)軟件中的SMO軟件、MOI軟件、MOIFTP軟件3個(gè)模塊分別擔(dān)任數(shù)據(jù)采集質(zhì)控、業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)處理、傳輸功能[5]，工作中SMO、MOI、MOIFTP須同時(shí)正常運(yùn)行。SMO突出了集成和靈活配置的特點(diǎn)，MOI獨(dú)立于SMO安裝，僅以SMO采集結(jié)果為數(shù)據(jù)源，參數(shù)獨(dú)立設(shè)置。

（2）臺(tái)站地面綜合觀測業(yè)務(wù)軟件結(jié)構(gòu)相對(duì)復(fù)雜，文件夾及運(yùn)行產(chǎn)生中間文件較多。

（3）術(shù)語、描述等與現(xiàn)行業(yè)務(wù)要求和習(xí)慣有差距。

（4）與觀測業(yè)務(wù)的銜接不夠，智能化不足，人性化不夠。

（5）沒有方便直觀的報(bào)表制作模式和數(shù)據(jù)查詢功能，數(shù)據(jù)文件處理會(huì)出錯(cuò)等不完善的地方較多。

（6）作為數(shù)據(jù)采集、處理軟件，沒有對(duì)數(shù)據(jù)流程和格式、特點(diǎn)進(jìn)行交代，軟件出現(xiàn)任何問題，業(yè)務(wù)管理和業(yè)務(wù)人員均無法判斷原因，更無法解決。

2 新型自動(dòng)氣象站軟件的參數(shù)設(shè)置及常見問題處理

2.1 參數(shù)設(shè)置

（1）打開SMO軟件點(diǎn)擊“參數(shù)設(shè)置”，在“參數(shù)設(shè)置”下拉菜單中，點(diǎn)擊“觀測項(xiàng)目掛接設(shè)置”，在掛接設(shè)置中，對(duì)要進(jìn)行氣象觀測的要素項(xiàng)目進(jìn)行勾選，在選要素項(xiàng)目時(shí)，要搞清從屬關(guān)系，不重復(fù)、不遺漏，以臺(tái)站實(shí)際應(yīng)用為準(zhǔn)。有自動(dòng)能見度儀且視程障礙現(xiàn)象以自動(dòng)判別為主的臺(tái)站，視程障礙判別要勾選，此軟件支持視程障礙現(xiàn)象的自動(dòng)判別。

（2）打開SMO軟件點(diǎn)擊“參數(shù)設(shè)置”，在“參數(shù)設(shè)置”下拉菜單中，點(diǎn)擊“區(qū)站參數(shù)”設(shè)置，在區(qū)站參數(shù)設(shè)置中特別要注意視程障礙現(xiàn)象濕度和能見度閾值的設(shè)定。濕度各站應(yīng)根據(jù)歷史情況自己設(shè)定，用以自動(dòng)區(qū)分霧、輕霧和霾天氣現(xiàn)象。能見度閾值統(tǒng)一設(shè)定高閾值為7 500，低閾值為750，用以區(qū)分霧和輕霧，沙塵暴和揚(yáng)沙。

（3）MOI參數(shù)不能由SMO參數(shù)而來，需要單獨(dú)設(shè)置、保存，是業(yè)務(wù)工作中形成上傳數(shù)據(jù)文件、編發(fā)報(bào)、制作報(bào)表數(shù)據(jù)文件等所用參數(shù)。基本參數(shù)少變，需準(zhǔn)確設(shè)置，季節(jié)性參數(shù)需要及時(shí)調(diào)整，如雨量、蒸發(fā)量。

（4）打開MOI軟件，點(diǎn)擊“參數(shù)”，在“參數(shù)”下拉菜單中選擇“臺(tái)站參數(shù)”，在“臺(tái)站參數(shù)”中，點(diǎn)擊“報(bào)文編發(fā)、數(shù)據(jù)備份”進(jìn)行重要天氣報(bào)的設(shè)置（圖2）。文件名格式應(yīng)為“按固定時(shí)間”，是指編發(fā)現(xiàn)象的時(shí)間，發(fā)報(bào)標(biāo)準(zhǔn)按照統(tǒng)一規(guī)定設(shè)置。

2.2 軟件常見問題的處理

（1）軟件運(yùn)行次數(shù)多了往往會(huì)出現(xiàn)死機(jī)、操作不靈現(xiàn)象，建議軟件經(jīng)常重啟（配置差的計(jì)算機(jī)每日需要重啟）。

（2）當(dāng)測站出現(xiàn)微量降水時(shí)，應(yīng)在08：00、14：00、20：00定時(shí)觀測時(shí)次的過去6 h或12 h降水時(shí)段輸“0”，不能空輸，空輸長Z文件顯示的是“0”，輸0長Z文件顯示的是“，”，還要避免降水現(xiàn)象與降水量出現(xiàn)矛盾。

（3）由于視程障礙現(xiàn)象和大風(fēng)現(xiàn)象是自動(dòng)判別記錄，所以在輸入新的天氣現(xiàn)象時(shí)要注意按照先后順序正確輸入。自動(dòng)判別的視程障礙天氣現(xiàn)象是根據(jù)參數(shù)中設(shè)置的閾值自動(dòng)判別的，由于參數(shù)閾值設(shè)置的局限性，自動(dòng)判別記錄的現(xiàn)象不夠全面，需要人工加以判斷。如一些降水現(xiàn)象影響的視程障礙，霾、浮塵、沙塵暴等的區(qū)分。霾日是自動(dòng)統(tǒng)計(jì)，一般不需要人工干預(yù)，當(dāng)統(tǒng)計(jì)錯(cuò)誤時(shí)，需要人工訂正。各時(shí)次霾天氣現(xiàn)象按照實(shí)際記錄編發(fā)。

（4）在軟件中雪深的觀測是以“mm”為單位輸入的。規(guī)范規(guī)定氣簿-1記錄的雪深觀測是以“cm”為單位取整數(shù)，所以通常軟件中輸入的雪深數(shù)值與氣簿-1記錄的雪深數(shù)值不一致。

（5）天氣現(xiàn)象的編碼一定在上傳長Z文件前人工編好，由于軟件的智能化程度較低，自動(dòng)編碼經(jīng)常出現(xiàn)錯(cuò)誤，需人工修改上傳。

（6）有時(shí)會(huì)出現(xiàn)上個(gè)定時(shí)觀測輸入了完整的天氣現(xiàn)象，而在下一個(gè)時(shí)次發(fā)現(xiàn)少了一個(gè)天氣現(xiàn)象，這時(shí)需再人工補(bǔ)上（08：00不應(yīng)輸入08：00后的天氣現(xiàn)象）。

（7）部分新型站有極值時(shí)間缺測問題，是由于采集器內(nèi)根據(jù)新型站功能需求書設(shè)置的質(zhì)控參數(shù)不合適所致，可通過SMO設(shè)備管理中的維護(hù)終端，輸入QCPM T0（氣溫），按發(fā)送命令，返回值有5項(xiàng)，分別為要素極值下限、要素極值上限、存疑的變化速率、錯(cuò)誤的變化速率、最小應(yīng)該變化的速率，前4項(xiàng)一般沒問題，第5項(xiàng)最小應(yīng)該變化速率初設(shè)設(shè)置為0.1，即表示1 h最小應(yīng)有0.1的氣溫變化，如果持續(xù)1 h以上無變化，則采集器將該數(shù)據(jù)置為可疑，挑取極值時(shí)導(dǎo)致時(shí)間缺測，輸入QCPM T0 -75.0 80.0 3.0 5.0 0.0，并回車，可解決。同理修改需要挑取極值的瞬時(shí)風(fēng)速、10 min平均風(fēng)速、相對(duì)濕度、氣壓、地面溫度，分別對(duì)應(yīng)命令為QCPM WS、QCPM WS3、QCPM U、QCPM P、QCPM ST0。

（8）部分新型站通過對(duì)比觀測有風(fēng)速偏大問題，查找風(fēng)速傳感器沒有問題，通過SMO設(shè)備管理中的維護(hù)終端，輸入SENCO WS（風(fēng)速），按發(fā)送命令，查看風(fēng)速傳感器配置參數(shù)是否正確，結(jié)果返回值有4項(xiàng)，為0 0.5 0 0，第1、2項(xiàng)為風(fēng)速與頻率的關(guān)系，10 m風(fēng)速與頻率的關(guān)系為V=0.1f，第3、4項(xiàng)為固定值，DZZ4型自動(dòng)站這4項(xiàng)的的正確值應(yīng)為0 0.1 0 0。在維護(hù)終端鍵入命令SENCO WS 0 0.1 0 0，再按發(fā)送命令，返回值為T，表示設(shè)置成功。

3 結(jié)語

新型自動(dòng)氣象站業(yè)務(wù)軟件運(yùn)行了1年多，經(jīng)過了多次軟件升級(jí)，解決了一些漏洞和不足，軟件的功能日趨完善。相信隨著新型站掛接項(xiàng)目的不斷增多，自動(dòng)化、智能化程度的不斷提高，再加上氣象臺(tái)站人員在日常工作中會(huì)不斷發(fā)現(xiàn)問題積累經(jīng)驗(yàn)，通過與儀器廠家共同探討合作，會(huì)把軟件做得更加完善，更加有效地降低故障率、提高傳輸率，獲取準(zhǔn)確可靠的氣象資料。

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