基于CIMISS數(shù)據(jù)環(huán)境的短信監(jiān)控平臺的設(shè)計實現(xiàn)

任川 時倩 陳雨 牛丹

摘要：各類氣象資料及時準(zhǔn)確的傳輸是開展天氣預(yù)報預(yù)警、進行氣候分析和氣象科研的基礎(chǔ)，遼寧省自動氣象站短信監(jiān)控平臺，是基于全國綜合氣象信息共享平臺（CIMISS）統(tǒng)一數(shù)據(jù)環(huán)境建設(shè)的，旨在監(jiān)控氣象資料傳輸情況，在傳輸異常時自動向管理人員、技術(shù)人員發(fā)送短信，以便盡快解決故障。在2016年汛期期間，短信平臺對數(shù)據(jù)傳輸及時率的保證發(fā)揮了巨大作用，為我省開展各類天氣業(yè)務(wù)起到了有效的數(shù)據(jù)支撐。

關(guān)鍵詞：CIMISS；傳輸故障；短信；汛期

中圖分類號：TP311 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1009-3044（2018）03-0048-02

氣象觀測資料傳輸?shù)募皶r率與準(zhǔn)確性是開展天氣預(yù)報的基礎(chǔ)，近年來，隨著我省自動氣象站站網(wǎng)的高速發(fā)展，目前我省已建成國家級自動氣象站62個，區(qū)域自動站1052個，高速公路氣象觀測站36個，氣象預(yù)報業(yè)務(wù)對自動站資料的依賴性越來越高。顯而易見，對自動站資料傳輸?shù)谋O(jiān)控，是我省氣象信息部門的重要工作之一。

目前，造成我省自動站資料的非及時到報有很多原因，比如自動站采集器故障、自動站發(fā)報軟件故障、臺站網(wǎng)絡(luò)中斷等[1]。但無論因為何種原因缺報，都將對氣象預(yù)報等業(yè)務(wù)產(chǎn)生不利影響。根據(jù)氣象信息中心的統(tǒng)計，2014全年我省國家級自動站傳輸及時率99.62%，區(qū)域站傳輸及時率98.05%，還有很大提升空間。

遼寧省自動氣象站短信監(jiān)控平臺（以下稱為“平臺”）的建設(shè)，旨在當(dāng)臺站報文無法正常傳輸?shù)绞庀笮畔⒅行臅r，平臺可以自動根據(jù)事先預(yù)設(shè)的短信發(fā)布策略，將故障信息實時發(fā)送到管理人員、技術(shù)人員的手機中，以便相關(guān)人員盡快組織行動，及時解決故障，盡快恢復(fù)氣象資料的正常傳輸。

1 數(shù)據(jù)環(huán)境介紹

全國綜合氣象信息共享平臺（CIMISS）是依托國家發(fā)改委批復(fù)的“新一代天氣雷達信息共享平臺”項目，在國家級、31個省中心建成的，集數(shù)據(jù)收集與分發(fā)、質(zhì)量控制與產(chǎn)品生成、存儲管理、共享服務(wù)、業(yè)務(wù)監(jiān)控于一體的分布式氣象信息共享業(yè)務(wù)系統(tǒng)，為氣象部門及相關(guān)行業(yè)用戶提供包括新一代天氣雷達資料在內(nèi)的、涵蓋綜合氣象探測數(shù)據(jù)和信息產(chǎn)品的共享服務(wù)。[2]。

氣象數(shù)據(jù)統(tǒng)一服務(wù)接口（MUSIC），基于國省統(tǒng)一的數(shù)據(jù)環(huán)境（CIMISS），面向氣象業(yè)務(wù)和科研，提供全國統(tǒng)一、標(biāo)準(zhǔn)、豐富的數(shù)據(jù)訪問服務(wù)和應(yīng)用編程接口，為國、省、地、縣各級應(yīng)用系統(tǒng)提供直接支撐的數(shù)據(jù)接入服務(wù)。

2 系統(tǒng)設(shè)計及技術(shù)路線

2.1 基本思路

根據(jù)對上述需求的綜合分析與數(shù)據(jù)來源介紹，平臺的目的是實時監(jiān)控氣象資料的到報情況，對未及時到報的進行匯總和分析，并按照事先預(yù)設(shè)好的短信發(fā)布策略生成短信，并利用短信發(fā)送端口發(fā)送短信。具體實現(xiàn)分為分為以下幾步：①建立故障時長信息表，負責(zé)匯總截止至當(dāng)前時次，各站累計的連續(xù)故障時長，及時到報的臺站故障時長為“0”；②建立聯(lián)系人表、業(yè)務(wù)角色表、業(yè)務(wù)類型表、觸發(fā)條件表，根據(jù)短信發(fā)布策略將上述四表進行關(guān)聯(lián)；③根據(jù)短信發(fā)布策略和累計故障情況，生成短信發(fā)送清單；④利用短信發(fā)送終端，在預(yù)定時間發(fā)送短信。

設(shè)計的數(shù)據(jù)庫E-R圖如圖1所示。

2.2 技術(shù)路線

通過利用WEB技術(shù)搭建的“遼寧省自動氣象站監(jiān)控短信平臺”進行數(shù)據(jù)、人員和短信的管理，采用B/S架構(gòu)。數(shù)據(jù)的處理采用基于C/S架構(gòu)的系統(tǒng)，開發(fā)采用基于.NET的開發(fā)環(huán)境?；A(chǔ)數(shù)據(jù)庫采用微軟為SQL Server 2008企業(yè)版。

2.3 數(shù)據(jù)庫設(shè)計

基礎(chǔ)信息數(shù)據(jù)庫可以分為以下5類：①基礎(chǔ)信息類：包括站點信息表（自動站信息表、區(qū)域站信息表、高速公路站信息表）、地市表、單位表。②業(yè)務(wù)處理類：包括文件接收表、故障信息表、統(tǒng)計信息表。③短信發(fā)送類：包括短信內(nèi)容表、短信發(fā)送表。④業(yè)務(wù)配置管理類：包括聯(lián)系人表、業(yè)務(wù)角色表、策略配置表、觸發(fā)條件表、業(yè)務(wù)類型表。⑤系統(tǒng)管理類：包括用戶表、系統(tǒng)角色表、權(quán)限配置表、系統(tǒng)模塊表。

數(shù)據(jù)庫部分表結(jié)構(gòu)如表1、表2所示。

3 開發(fā)與實現(xiàn)

3.1 數(shù)據(jù)處理流程

根據(jù)1.2章節(jié)中的系統(tǒng)設(shè)計，制作平臺流程圖（如圖2）。主要分為三個模塊：到報信息采集模塊、短信生成處理模塊和短信發(fā)送模塊。

3.2 系統(tǒng)實現(xiàn)

3.2.1 平臺頁面實現(xiàn)

平臺基于WEB技術(shù)搭建，部分截圖如下（圖3、圖4、圖5）。

3.2.2 短信實現(xiàn)

短信平臺在實際業(yè)務(wù)中，發(fā)送的短信內(nèi)容如圖6所示。

4 典型應(yīng)用

在2016年汛期期間，遼寧省氣象局多次發(fā)布應(yīng)急響應(yīng)，以2016-05號為例。此次應(yīng)急響應(yīng)的起始時間為7月20日08時（《遼寧省氣象局啟動氣象災(zāi)害暴雨Ⅰ級應(yīng)急響應(yīng)命令》，2016-05號），終止時間為7月22日15時（《遼寧省氣象局解除氣象災(zāi)害暴雨Ⅲ級應(yīng)急響應(yīng)命令》，2016-07號），歷時55小時。在此次應(yīng)急響應(yīng)期間，一共發(fā)布監(jiān)控短信2832條，其中實時短信2616條，定時短信216條。涉及全省14市的近百個鄉(xiāng)鎮(zhèn)。其中，故障時間最長的為：截止至07月22日07時，錦州市龍棲灣新區(qū)世博園L5316累計故障27小時。此短信發(fā)送至省局分管副局長的手機中，對站點的維修維護起到了極大的督促作用。

在此應(yīng)急期間，短信平臺發(fā)送短信及時準(zhǔn)確，管理人員接收到短信后及時安排技術(shù)人員進行系統(tǒng)維護，技術(shù)人員接收到短信后第一時間抵達現(xiàn)場進行維修，一般為網(wǎng)絡(luò)故障或采集器故障。

由于短信平臺在實際業(yè)務(wù)中的應(yīng)用，2016年汛期期間我省國家級自動站、區(qū)域自動站傳輸及時率得到了極大的提高，6月份分別達到99.97%、99.33%，7月份分別達到99.97%、99.50%，8月份分別達到99.95%、99.72%，居全國前列。這個數(shù)據(jù)與我省去年同期相比，也分別提高了約0.05%、0.82%。

5 結(jié)束語

短信平臺建設(shè)完成之后，達到了加強我省國家級自動氣象站和區(qū)域氣象觀測站的運行保障工作的既定目標(biāo)，確保自動氣象站觀測資料的穩(wěn)定、高效傳輸，使我省自動站傳輸及時率大大提高。

展望未來，自動站資料的監(jiān)控僅僅是短信平臺的一個基本層面，我省仍然有更多的資料需要監(jiān)控和報警，這就需要我們技術(shù)人員刻苦鉆研技術(shù)，不懈進行技術(shù)攻關(guān)，將短信平臺進一步完善下去，為我省氣象資料的傳輸業(yè)務(wù)工作做出更大的貢獻。

參考文獻：

[1] 董平，欒永明.省級氣象信息網(wǎng)絡(luò)傳輸業(yè)務(wù)監(jiān)控[J].電腦知識與技術(shù)，2011（21）.

[2] 熊安元，趙芳，王穎，等.全國綜合氣象信息共享系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)[J].應(yīng)用氣象學(xué)報，2015（4）.

[3] 任川，趙建楠.遼寧省自動站監(jiān)控短信平臺設(shè)計與實現(xiàn)[C].第二屆全國氣象觀測技術(shù)經(jīng)驗交流會，2013.

[4] 中國氣象局.新一代天氣雷達信息共享平臺_業(yè)務(wù)應(yīng)用運行基本信息手冊：通用版[Z].