基于CIMISS的降水短信報警系統(tǒng)設計與實現(xiàn)

李永剛 付春紅 劉忠群 張鶴

摘要：全國綜合氣象信息共享平臺（CIMISS）為全國氣象部門提供了統(tǒng)一的數(shù)據(jù)環(huán)境。本文基于CIMISS平臺與手機短信通信技術相結合，初步構建降水超閾值告警系統(tǒng)，利用C#語言對接氣象數(shù)據(jù)統(tǒng)一服務接口，進行數(shù)據(jù)實時處理并推送短信平臺，實現(xiàn)了從數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理與分析到降水告警信息發(fā)布的一套完整的雨情監(jiān)測系統(tǒng)，在氣象服務、防汛等工作中具有很好的參考作用。

關鍵詞：CIMISS;氣象;降水報警

中圖分類號： P409? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻標識碼：? A ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? DOI編號：? ?10.14025/j.cnki.jlny.2019.22.078

全國綜合氣象信息共享平臺（CIMISS）為全國氣象部門提供了統(tǒng)一的數(shù)據(jù)環(huán)境，氣象數(shù)據(jù)統(tǒng)一服務接口（MUSIC：Meteorological Unified Service Interface Community），基于CIMISS，面向氣象業(yè)務和科研，提供全國統(tǒng)一、標準、豐富的數(shù)據(jù)訪問服務和應用編程接口（API），為國、省、地、縣各級應用系統(tǒng)提供唯一權威的數(shù)據(jù)接入服務，目前，氣象部門自動氣象站數(shù)據(jù)均接入了CIMISS系統(tǒng)。氣象部門雨量監(jiān)測是防汛工作的重中之重，若能及時自動將雨情告警信息通過短信形式推送給用戶，就能大大提高服務能力和災害預警能力。

1 系統(tǒng)簡介

降水短信報警系統(tǒng)是基于CIMISS系統(tǒng)，利用C#程序開發(fā)的應用軟件。通過實時對接MUSIC，按照設定的臺站號（包含區(qū)域站）讀取相應時段降水數(shù)據(jù)計算整理顯示排序，統(tǒng)計最大值與平均值，對超出設定閾值的站點進行記錄并生成文字告警短信，自動發(fā)送給指定的用戶手機號。

2 系統(tǒng)功能設計

系統(tǒng)設定三個相互獨立的降水報警子程序，分別為站點小時雨量超過10mm告警、24小時滑動累計超過50mm告警、日統(tǒng)計值超過設定閾值告警。

報警子程序工作流程：到預定時間自動運行，根據(jù)站號表對接MUSIC系統(tǒng)查詢統(tǒng)計降水量，如臺站降水量最大值大于設定閾值則自動生成告警短信字符串，并疊加用戶手機號，整理為HttpWebRequest對象推送給短信平臺。其主要工作流程實現(xiàn)及代碼包括：

2.1 對接MUSIC接口

首先檢索臺站參數(shù)表，調用MUSIC的getSurfEleByTimeRangeAndStaID接口（按時間段，臺站檢索地面數(shù)據(jù)要素）查詢時段雨量數(shù)據(jù)，并返回RetArray2D對象。主要代碼如下：

client.initResources（）;//建立MUSIC連接

parm.Add（"dataCode"， hourDataCode）; // 資料代碼

parm.Add（"elements"， element）;// 檢索要素：

parm.Add（"timeRange"， "[" + timeB + "，" + timeE + "]"）;// 檢索時間

parm.Add（"staIds"， staIDT）;//臺站參數(shù)表

client.callAPI_to_array2D（userId， pwd， ifID， parm， retarry）;//開始查詢，返回RetArray2D對象

2.2 數(shù)據(jù)整理統(tǒng)計

針對RetArray2D對象進行數(shù)據(jù)處理，轉換為DataTable表格進行排序統(tǒng)計并顯示在DataGridView控件中。主要代碼如下：

for （int i = 0; i < dataGridView1.RowCount; i++）

{ double rain = Convert.ToDouble（dataGridView1.Rows[i].Cells[4].Value）;//強制轉換為double類型

max = max > rain ？ max ： rain;//統(tǒng)計最大值

total += rain;}

avg = total / num;//統(tǒng)計平均值

2.3 生成短信字符串

根據(jù)數(shù)據(jù)整理結果和設定的閾值，大于閾值的站點名稱、雨量數(shù)據(jù)添加到短信字符串中。主要代碼如下：

for （int i = 0; i < dataGridView1.RowCount; i++）

if （rain >= Convert.ToUInt16（textBox_rainYUZHI.Text））

sms+= dataGridView1.Rows[i].Cells[0].Value.ToString（） + " " + rain.ToString（"0.0"） + ";";//大于閾值的數(shù)據(jù)生成短信。

2.4 自動發(fā)送短信

將告警短信疊加用戶手機號，整理為HttpWebRequest對象推送給短信平臺。主要代碼如下：

var? postData = "username=" + username + "&userpwd=" + userpwd + "&mobile=" + telNum + "&content=" +smsStr + "&msgid=";//短信疊加手機號

var url = String.Format（"{0}？{1}"， url， postData）;//生成HttpWebRequest

var myHttpWebRequest =（HttpWebRequest）WebRequest.Create（url）;//發(fā)送短信

2.5 軟件主界面

本系統(tǒng)利用C# Timer控件復用實現(xiàn)上述流程自動化，基本實現(xiàn)站點小時雨量超過10mm、24小時滑動累計超過50mm、日統(tǒng)計值超過設定閾值自動發(fā)送短信，同時具備手動查詢統(tǒng)計發(fā)送短信功能。系統(tǒng)實現(xiàn)界面，如圖1。

3 應用分析

經(jīng)過2019年7月利用舒蘭市氣象局41個氣象站點進行檢驗，共自動觸發(fā)53次短信報警。其中，7月25日舒蘭市境內出現(xiàn)短時強降水，該系統(tǒng)反應及時準確，共發(fā)送24小時累計降水短信1次、小時雨強超閾值6次、24小時滑動累計超過50mm降水4次，與監(jiān)測系統(tǒng)顯示數(shù)據(jù)相對應，有效提醒了值班員有針對性地服務，發(fā)揮了短信告警提醒功能（見表1）。

4 結語

本系統(tǒng)將氣象部門目前應用的CIMISS系統(tǒng)與現(xiàn)代通信技術相結合，實現(xiàn)降水數(shù)據(jù)融合應用，自動短信告警信息能夠有效解決氣象臺站業(yè)務人員人工盯守的局限性，在面對突發(fā)性、小范圍短時強降水時反應迅速、及時準確。同時，此系統(tǒng)也可作為對外氣象服務應用，實現(xiàn)站點與服務對象一對一告警服務，自動啟動“叫應”機制，為預警服務、防汛決策提供及時的技術支持。

參考文獻

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作者簡介：李永剛，本科學歷，工程師，研究方向：氣象數(shù)據(jù)可視化應用、軟件開發(fā)。