綜合氣象觀測運行監(jiān)控業(yè)務系統(tǒng)應用實踐

摘 要：本文介紹綜合氣象觀測運行監(jiān)控業(yè)務系統(tǒng)，通過該系統(tǒng)可監(jiān)控國家站級自動氣象站、區(qū)域自動氣象站、雷電觀測站、土壤水分觀測站、探空站等氣象觀測設備，完成氣象技術裝備的保障維護、物資供應、計量檢定等功能。文章主要對其模塊構成、系統(tǒng)功能以及優(yōu)缺點進行詳細闡述，并給出使用過程中出現(xiàn)問題的實例。

關鍵詞：綜合氣象觀測運行監(jiān)控業(yè)務系統(tǒng)；運行監(jiān)控；裝備保障；數據傳輸

一、系統(tǒng)框架

綜合氣象觀測運行監(jiān)控業(yè)務系統(tǒng)（Atmospheric Observing System Operations And Monitoring 2.0，下文簡稱ASOM 2.0）的運行監(jiān)控對象為國家地面自動氣象觀測站、區(qū)域自動氣象觀測站、雷電觀測站、土壤水分站、探空站等氣象觀測站點，主要有四大功能，分別為數據采集分析處理，氣象觀測設備運行狀態(tài)實時監(jiān)控，裝備物資供應以及儀器計量檢定管理，其功能體系采用省市縣三級一體化設計，裝備保障功能集約在系統(tǒng)內，方便省市縣工作人員操作應用。

ASOM 2.0系統(tǒng)的定位是省級裝備保障基礎業(yè)務系統(tǒng)，可將運行監(jiān)控、維護維修、裝備供應、計量檢定等業(yè)務無縫融合，通過裝備保障和運行監(jiān)控兩條業(yè)務主線，實現(xiàn)各業(yè)務功能的數據共享、聯(lián)動操作以及國家級系統(tǒng)的數據同步，達到裝備保障的全生命周期和業(yè)務鏈式的高效管理。

ASOM 2.0系統(tǒng)為適應氣象現(xiàn)代化發(fā)展需要，在裝備保障業(yè)務流程數字化管理、保障經驗積累與分享、集約化保障等方面入手，實現(xiàn)保障專家知識庫管理、省市縣維護維修聯(lián)動、裝備狀態(tài)監(jiān)控算法庫、裝備保障效能評估、探測數據質量評估等功能。

系統(tǒng)功能分為數據采集分析、實時運行監(jiān)控、觀測數據監(jiān)控、站網信息管理、維護維修管理、綜合運行評估、物資供應管理、計量檢定管理、綜合信息發(fā)布、系統(tǒng)管理等功能模塊。其中數據采集分析作為整個系統(tǒng)的基礎，為系統(tǒng)提供基礎數據支持，實時運行監(jiān)控、觀測數據監(jiān)控、站網信息管理、維護維修管理、綜合運行評估等功能則實現(xiàn)從裝備運行監(jiān)控到維護維修的保障管理，物資供應管理和計量檢定管理作為子系統(tǒng)，為設備供應與檢定提供定向服務，綜合信息發(fā)布、系統(tǒng)管理作為輔助模塊，為整個系統(tǒng)提供信息發(fā)布及維護管理的支持。

二、主要功能

系統(tǒng)功能包括運行監(jiān)控、觀測數據、站網信息管理、維護維修管理、運行評估、物資供應管理、計量檢定、綜合信息發(fā)布八個部分。

數據采集分析是通過中心服務器接收或發(fā)出指令給國家站、區(qū)域站、雷電監(jiān)測站、土壤水分站、探空站等站點進行數據采集，并初步完成數據的質控處理。依據數據采集分析所得出各站點實時狀態(tài)和觀測數據判斷該站點狀態(tài)和觀測數據，實現(xiàn)氣象觀測站網實時運行監(jiān)控和觀測數據監(jiān)控。

站網信息管理是對各站點的類型、站號、名稱、經緯度、海拔高度、監(jiān)控類別、觀測狀態(tài)、建站日期等信息保存，方便查閱修改。站點類型包括：國家站、區(qū)域站、土壤水分站、雷電監(jiān)測站、探空站等。監(jiān)控類別包括國家考核站點、省級考核站點以及不考核站點。觀測狀態(tài)包括正常、可疑、錯誤、無數據四種。通過站網信息管理可以達到對全省站網進行統(tǒng)籌規(guī)劃，更利于全省站點的布局建設。

維護維修管理可以對各站點進行日巡查、周維護、月維護、年維護、年巡檢、大修填寫工作，使得上級單位能明確的了解臺站實時情況。該功能的另一個用途就是對站點的維修提供幫助，并對于設備的維修檢定留存記錄有利于業(yè)務流程的規(guī)范有序。

運行評估包括了站點傳輸數據的業(yè)務可用性評估、要素可用性評估、報文有效性評估等幾種評估方式。其中不同類型的站點評估的類別有所區(qū)別。通過對各站點的綜合運行評估達到監(jiān)督、考核臺站業(yè)務水平，提高臺站數據的業(yè)務可用性。

物資供應管理是對各儀器在省、市、縣之間流轉使用提供了記錄和監(jiān)測的平臺。可以讓各級臺站通過物資供應管理功能對儀器進行流轉、接收、啟用、停用等操作，從而完成對儀器的更換使用。

計量檢定管理包括了對各類精密儀器的使用時長、檢定日期、到檢日期進行記錄和提示，從而保證每個儀器在安全有效地完成使命的同時不存在因超過檢定時間造成的數據不準確的情況。

綜合信息發(fā)布是對上述各種能在出現(xiàn)異常情況下告警提示功能，目的就是在出現(xiàn)異常情況時達到快速通知各臺站主要負責人使之能有效地進行處理，保證臺站的數據、設備運行正常。

三、功能的優(yōu)勢

1）特色功能：免登陸功能導航界面。為省市縣三級提供符合自己需求的功能導航頁面，可以讓使用者按照首頁的功能導航界面一步一步的根據提示完成工作需求。

2）數據采集分析子系統(tǒng)完成各類數據的自動化采集，按照系統(tǒng)的需要進行有效的數據質量控制，通過狀態(tài)數據和觀測數據是否正常兩個角度從而發(fā)現(xiàn)設備是否故障。

3）觀測數據監(jiān)控子系統(tǒng)實現(xiàn)將現(xiàn)有的觀測數據通過多種手段、多種類型進行展示，使裝備保障人員能夠通過數據的監(jiān)測達到更高效、快速地了解裝備工作情況，提高裝備保障工作的準確性。

4）2.0系統(tǒng)的自動故障告警功能采用了靈活的分級 ，通過頁面、聲音、短信提醒等方式進行多樣化的告警，使得使用者通過告警提醒能夠第一時間的了解數據缺失、裝備故障等問題并進行快速有效地排查情況處理解決問題。

四、存在的問題

（一）探測數據信息來源問題

根據系統(tǒng)測試運行情況，ASOM 2.0（省級版）需要省級信息中心推送原始探測數據（目前采用的下拉方式會出現(xiàn)運行不穩(wěn)定的情況），在推送過程中探測數據會存在丟失、網絡丟包的情況，這就需要對系統(tǒng)運行所需的省級探測數據（未質控）及國家級上下行交互信息進行規(guī)范，保證探測數據的穩(wěn)定性，及監(jiān)控節(jié)點的一致性。

（二）業(yè)務規(guī)范和管理辦法待完善

ASOM 2.0較ASOM 1.0在功能上有了較大變化，需要在原來基礎上對業(yè)務規(guī)范、職責流程、考核管理辦法等進行補充和完善，從而進一步提高管理規(guī)范的可操作性和可考核性。目前，亟需制定省級裝備類型條目的統(tǒng)一和更新辦法；裝備故障判定標準；裝備故障的標準化等規(guī)范，使得在故障處理的問題上能夠以自身臺站為主，市、省輔助處理的模式。

（三）裝備保障信息化整合問題

ASOM 2.0實現(xiàn)了省級綜合氣象觀測的“大數據”平臺，可以進行省級裝備保障工作全業(yè)務鏈、多方位的深層次應用，但目前在信息化整合過程中存在 “多種業(yè)務平臺以及軟件不兼容”等情況，如：MDOS、ASOM2.0、ISOS、OSSOM等多個業(yè)務軟件，這一情況也很難在短時間內解決。因此有待優(yōu)化頂層設計，建立各系統(tǒng)交換數據標準和交換形式標準，從面向服務架構（SOA）角度出發(fā)，實現(xiàn)縣級綜合氣象觀測信息互聯(lián)互通，功能級的互操作互調用，使各級臺站能更快地、更有效地進行裝備保障，從而真正實現(xiàn)裝備保障信息一體化問題。

（四）運行監(jiān)控業(yè)務優(yōu)化問題

目前運行監(jiān)控業(yè)務信息分散且單一，如存在ASOM 2.0（1.0）、各市自研系統(tǒng)等多套業(yè)務系統(tǒng)，不能形成保障合力，ASOM 2.0信息獲取節(jié)點為省級報文信息，信息匯總后無設備狀態(tài)信息（國家站、區(qū)域站最突出）且時效性較差。對于有人值守設備臺站人員甚至更早于省級值班人員發(fā)現(xiàn)設備異常及故障，原來“馬后炮”式的監(jiān)控工作對提高裝備運行水平收效甚微，根據探測設備業(yè)務發(fā)展需要，將監(jiān)控節(jié)點前移，在觀測裝備的前端進行數據流基礎上的狀態(tài)監(jiān)控，同時依托ASOM2.0平臺進行監(jiān)控業(yè)務整合，實現(xiàn)運行管理集約化。

現(xiàn)在運行監(jiān)控業(yè)務以裝備監(jiān)控為主，保障監(jiān)控為輔，大量的維護、維修工作以及社會化保障工作等沒有進行有效的監(jiān)控和管理，無法為領導決策提供支持，質量監(jiān)控也屬于起步階段，尚不能形成有效的監(jiān)控產品。運行情況通報有通報無反饋，不能形成良性循環(huán)。需要在制度上進行探索，比如：能否制定“綜合氣象觀測裝備運行通報及反饋管理辦法”，利用ASOM2.0平臺，結合手機客戶端等工具實現(xiàn)維護、維修等保障工作的客觀化評價和省市縣三級保障業(yè)務聯(lián)動。

（五）站點傳輸數據會存在異常情況

不論是國家站還是區(qū)域站都會出現(xiàn)大批量站點在同一個時次的一個、兩個或者更多的要素缺失，導致系統(tǒng)出現(xiàn)告警或可疑提示。以圖4全椒縣的幾個區(qū)域站為例，在11時的時候出現(xiàn)了4個站點風向風速等要素的數據缺失，17時也出現(xiàn)了4個站點的要素數據缺失。

（六）系統(tǒng)的站點狀態(tài)顯示一直存在問題

如圖5所示，站點的狀態(tài)欄一直處于灰色無數據狀態(tài)，但是后面的時次數據狀態(tài)都是顯示正常并且有正常數據顯示。要加快狀態(tài)的功能建設，這樣才能更好地進行站點的監(jiān)測，因為站點有數據并不能代表站點自身沒有故障，當狀態(tài)功能建設完成以后就可以更有效的監(jiān)測站點，在數據正常的情況下保證站點狀態(tài)也同時正常。

（七）系統(tǒng)故障單填報上傳時存在的問題

同樣以全椒縣國家站為例如圖6，在填寫國家自動站日維護單時會出現(xiàn)顯示上傳失敗的情況，同時提示維護單重復的問題，但是經查詢其實沒有存在重復現(xiàn)象。而是在上傳過程中出現(xiàn)問題導致維護單已經在后臺記錄但是在臺站的數據記錄中顯示重復失敗。因此需要增加故障單傳輸狀態(tài)監(jiān)測功能，要不當再次出現(xiàn)這種情況時，并不能保證每一次的記錄都已經記錄在后臺服務器中，減少對考核站點管理的無效操作。

（八）數據傳輸成功卻顯示數據未到問題

除ADOM 2.0以外的其他業(yè)務系統(tǒng)顯示正常，但是ASOM 2.0卻顯示數據未到報。以圖7所示ASOM 2.0顯示六安站5月8日10時和霍邱站6月1日15，16時未到報，但通過氣象資料業(yè)務系統(tǒng)（MDOS）系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)六安站5月8日10時和霍邱站6月1日15時，16時觀測數據都及時入庫，本地業(yè)務軟件和傳輸也顯示正常。

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作者簡介：張寧歆（1991），男，本科，助理工程師，主要從事地面測報工作。