區(qū)域自動氣象站校準(zhǔn)工作的思考和實現(xiàn)

晏 敏，柳 鳴

（廣西氣象技術(shù)裝備中心，南寧 530022）

1 前言

2015年中國氣象局綜合觀測司出臺了《區(qū)域自動氣象站現(xiàn)場核查方法》，2016年為市局區(qū)域站校準(zhǔn)工作配備了移動計量車和標(biāo)準(zhǔn)組，此項工作主要是為了保障區(qū)域自動站傳感器探測數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和可靠性，更好的為氣象防災(zāi)減災(zāi)服務(wù)。目前，每個省都建立了相當(dāng)數(shù)量的區(qū)域自動氣象站，在實際的工作和生活中已經(jīng)證明，這些區(qū)域自動氣象站在氣象服務(wù)和防災(zāi)減災(zāi)決策中發(fā)揮著不可替代的作用，為了保證這些區(qū)域自動站傳輸數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和可靠性，廣西14個市局已經(jīng)建立了區(qū)域站校準(zhǔn)實驗室。由于校準(zhǔn)工作剛剛起步，校準(zhǔn)人員的整體素質(zhì)還有待提高，校準(zhǔn)工作的開展還不是那么的順利有序，所以建立詳細(xì)的校準(zhǔn)方法和一套完備的校準(zhǔn)業(yè)務(wù)平臺尤為重要。該平臺方便省級氣象計量部門和相關(guān)業(yè)務(wù)管理部門對市局實驗室校準(zhǔn)工作的跟蹤、監(jiān)督，質(zhì)量控制和供應(yīng)的管理。

2 校準(zhǔn)方法的確定

目前廣西區(qū)域自動氣象站已有的項目為：溫度、濕度、氣壓、風(fēng)向、風(fēng)速、雨量。制定的校準(zhǔn)方法內(nèi)容是這六個項目的實驗室校準(zhǔn)和雨量的現(xiàn)場校準(zhǔn)。對于區(qū)域站的管理，2015年中國氣象局綜合觀測司出臺了《區(qū)域自動氣象站現(xiàn)場核查方法》，2016年為市局區(qū)域站校準(zhǔn)工作配備了移動計量車和標(biāo)準(zhǔn)組。根據(jù)區(qū)域自動氣象站校準(zhǔn)的實際情況和需要，以各要素傳感器的校準(zhǔn)工作為核心，以現(xiàn)有氣象計量檢定規(guī)程、校準(zhǔn)規(guī)范為依據(jù)，面對實際工作中出現(xiàn)的具體情況來制定區(qū)域自動氣象站校準(zhǔn)方法。

校準(zhǔn)工作的開展是依據(jù)國家局為市局配備的標(biāo)準(zhǔn)器和主要配套設(shè)備（表1）和本市區(qū)域站實驗室校準(zhǔn)能力共同來實現(xiàn)。區(qū)域自動氣象站校準(zhǔn)方法里要制定出對實驗室環(huán)境的要求（表2）；對傳感器的校準(zhǔn)點的選取和計量性能要求（表3）；傳感器校準(zhǔn)的具體流程；校準(zhǔn)數(shù)據(jù)的讀數(shù)規(guī)則（表4）和數(shù)據(jù)處理；校準(zhǔn)記錄表內(nèi)容和校準(zhǔn)證書格式。最后定稿的區(qū)域自動氣象站校準(zhǔn)方法內(nèi)容為：范圍、引用文獻、術(shù)語和計量單位、傳感器計量性能要求、校準(zhǔn)條件、校準(zhǔn)項目和方法、校準(zhǔn)結(jié)果處理、校準(zhǔn)周期等要素。

3 校準(zhǔn)平臺的應(yīng)用

根據(jù)確定的校準(zhǔn)方法開發(fā)完善的區(qū)域自動氣象站校準(zhǔn)業(yè)務(wù)平臺，該業(yè)務(wù)平臺從專業(yè)應(yīng)用層、計量管理層和計量操作層三個方面入手，運用信息技術(shù)，建立符合氣象計量業(yè)務(wù)特點的整體解決方案。針對目前區(qū)域自動站計量檢定業(yè)務(wù)所面臨的特點及管理現(xiàn)狀，本系統(tǒng)主要以標(biāo)準(zhǔn)器管理、校準(zhǔn)規(guī)程管理、傳感器信息管理、校準(zhǔn)信息錄入、校準(zhǔn)詳情報告生成、校準(zhǔn)報告制作、校準(zhǔn)數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析以及用戶管理等作為核心功能，同時對計量校準(zhǔn)信息進行統(tǒng)一管理，實現(xiàn)對計量信息的分析處理，同時配備多條件查詢功能，用戶通過查詢條件和查詢結(jié)果配置，實現(xiàn)區(qū)域站校準(zhǔn)記錄信息的動態(tài)查詢統(tǒng)計，隨時輸出PDF格式的校準(zhǔn)報告，方便計量結(jié)果的輸出、閱覽和存檔，并且實現(xiàn)了與氣象技術(shù)裝備動態(tài)管理信息系統(tǒng)無縫連接。

表1 標(biāo)準(zhǔn)器和主要配套設(shè)備

表2 環(huán)境條件

表3 校準(zhǔn)點的選取和計量性能要求

表4 校準(zhǔn)數(shù)據(jù)的讀數(shù)規(guī)則

本系統(tǒng)采用Web方式開發(fā)，用戶工作界面是通過WWW瀏覽器來實現(xiàn)，極少部分事務(wù)邏輯在前端（Browser）實現(xiàn)，但是主要事務(wù)邏輯在服務(wù)器端（Server）實現(xiàn)。這種模式統(tǒng)一了客戶端，將系統(tǒng)功能實現(xiàn)的核心部分集中到服務(wù)器上，簡化了系統(tǒng)的開發(fā)、維護和使用。

數(shù)據(jù)庫設(shè)計選用MySQL數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)在Web服務(wù)器建立相應(yīng)的校準(zhǔn)記錄信息數(shù)據(jù)庫，利用.Net數(shù)據(jù)庫組件提供的ADO技術(shù)與MVC技術(shù)結(jié)合起來，實現(xiàn)客戶端與后臺數(shù)據(jù)庫之間的快速訪問。

圖1 各模塊關(guān)系圖

校準(zhǔn)記錄表和校準(zhǔn)證書是校準(zhǔn)工作的重點。校準(zhǔn)記錄表信息包含的內(nèi)容一定要充足且不累贅。校準(zhǔn)記錄表和校準(zhǔn)證書內(nèi)容要一致，包含的必要素為標(biāo)準(zhǔn)器基本信息、傳感器基本信息、校準(zhǔn)數(shù)據(jù)、校準(zhǔn)依據(jù)、判定標(biāo)準(zhǔn)和環(huán)境情況等。記錄編號為校準(zhǔn)記錄的標(biāo)識，系統(tǒng)按編號規(guī)則自動編號，證書編號也按證書編號規(guī)則自動編號（圖2）。

圖2 自動編號信息

4 結(jié)束語

校準(zhǔn)方法和業(yè)務(wù)平臺的結(jié)合，規(guī)范了區(qū)域氣象站校準(zhǔn)工作，從業(yè)務(wù)技術(shù)和方法上為校準(zhǔn)工作提供了較精細(xì)的工作流程，提升區(qū)域自動站實驗室校準(zhǔn)的能力，對規(guī)范市局區(qū)域站校準(zhǔn)提供了有力的技術(shù)支持，提高了區(qū)域站的標(biāo)校的效率和質(zhì)量，同時也加強了省、市兩級計量工作的聯(lián)系，方便省級氣象計量部門及相關(guān)業(yè)務(wù)管理部門對市局校準(zhǔn)工作進行跟蹤、監(jiān)督，質(zhì)量控制和供應(yīng)的管理。

［1］張建敏，羅昶，呂文華.氣象計量測試指南［M］.北京：中國質(zhì)檢出版社，2011.

［2］甘桂華，楊新.自動站觀測與人工觀測氣象數(shù)據(jù)的對比［J］.廣東氣象，2008，30（S1）：66－69.

［3］何振文，陳文燕，賴惠文.自動氣象站地溫傳感器故障成因及排除［J］.廣東氣象，2011，33（2）：65－66.

［4］黎錦雷，韋菊，楊玉靜.新型自動氣象站故障分析與排除［J］.氣象研究與應(yīng)用，2015，36（4）：100－102.

［5］胡明月.DZZ5新型自動氣象站數(shù)據(jù)異常分析及維護［J］.現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技，2015，（24）：235－235.

［6］潘田鳳，李榮迪.新型自動氣象站備份計算機的維護與應(yīng)用［J］.氣象研究與應(yīng)用，2017，38（01）：125－127.

［7］廖其瑞，胡瑞瑤，樊俏麗，等.一次DZZ5型自動氣象站短路故障的排除［J］.氣象研究與應(yīng)，2015，36（4）：106－107.

［8］陳秀松.用相鄰時次記錄的差值審查地溫 ［J］.廣東氣象，1996，（2）：42－43.

［9］廖銘超.自動站深層地溫故障分析及解決辦法［J］.氣象研究與應(yīng)用，2015，36（2）：93－95.

［10］李鳳，鄧運超，李杰.DZZ4型自動站雨量傳感器故障處理方法［J］.氣象研究與應(yīng)用，2017，38（4）：62－64.

［11］陳玲，張勁梅，李秀艷.東莞市草溫與地溫、氣溫的差異［J］.廣東氣象，2010，32（5）：56－57.

［12］馬祖勝，鐘偉雄，李漢彬.應(yīng)對自動氣象站數(shù)據(jù)缺測的措施［J］.廣東氣象，2007，29（3）：64－65.

［13］張桂華，劉金燕，李忠黨.一次自動站地溫數(shù)據(jù)異常的原因分析及處理［J］.氣象研究與應(yīng)用，2014，35（2）：75－77.