遠(yuǎn)程控制軟件在地面氣象觀測無人化中的研究

張健龍 向燕 熊慶 劉佳 陳亞文

摘要：針對縣級氣象綜合業(yè)務(wù)改革需要，利用電腦遠(yuǎn)程控制軟件，在異地計算機上監(jiān)控、編發(fā)各類地面氣象數(shù)據(jù)，實現(xiàn)氣象觀測的無人值守，人員集中辦公，解決人員緊張矛盾。

關(guān)鍵詞：地面氣象；無人站；遠(yuǎn)程控制軟件

引言

隨著氣象現(xiàn)代化事業(yè)的發(fā)展和地面氣象觀測自動化改革工作的不斷推進(jìn)，中國氣象局綜合觀測司于2017年6月20日印發(fā)《國家地面氣象觀測站無人值守工作暫行規(guī)定》，江油市氣象局按照四川省氣象局觀測與網(wǎng)絡(luò)處印發(fā)的《四川省國家級地面觀測站（無人值守）建設(shè)指導(dǎo)意見》申報為無人值守站點。經(jīng)調(diào)研四川省其它無人值守臺站，并查閱國內(nèi)期刊文獻(xiàn)，各地?zé)o人值守采取的方式各異，在利用軟件遠(yuǎn)程控制方面暫無統(tǒng)一規(guī)范，也無長時間的軟件應(yīng)用對比。通過對網(wǎng)上幾款常用遠(yuǎn)程控制軟件的實際應(yīng)用、對比，首要解決的問題是長時間穩(wěn)定遠(yuǎn)程監(jiān)控自動站數(shù)據(jù)采集、遠(yuǎn)程編發(fā)報文無障礙，當(dāng)網(wǎng)絡(luò)故障時方便啟動應(yīng)急預(yù)案。

1需求分析

氣象觀測是天氣預(yù)報的基礎(chǔ)，只有穩(wěn)定可靠的觀測環(huán)境才能提供連續(xù)、準(zhǔn)確的氣象觀測數(shù)據(jù)。觀測現(xiàn)代化讓廣大氣象工作者從以前人工觀測氣象數(shù)據(jù)、編發(fā)報文、報表制作等繁瑣工作向設(shè)備運行保障、數(shù)據(jù)質(zhì)量控制、資料分析研究等方面轉(zhuǎn)型。當(dāng)前縣級氣象業(yè)務(wù)已綜合化，但局站分離的現(xiàn)狀造成觀測崗和預(yù)報服務(wù)崗多人同時值班值守，制約了人員的合理利用?！秶业孛鏆庀笥^測站無人值守工作管理暫行規(guī)定》中規(guī)定，無人值守是指國家地面氣象觀測站在遵照地面氣象觀測規(guī)范和有關(guān)技術(shù)要求完成各項觀測任務(wù)的前提下，業(yè)務(wù)人員無須在觀測站守班，采取一定的技術(shù)手段和優(yōu)化業(yè)務(wù)流程將國家級地面氣象觀測站所承擔(dān)的數(shù)據(jù)采集、質(zhì)控和運行維護(hù)等相關(guān)工作調(diào)整到異地進(jìn)行，通過異地值班值守實現(xiàn)本地?zé)o人值守。這樣就能實現(xiàn)測報和預(yù)報服務(wù)工作的綜合化，解決縣級人員緊張的矛盾。

2現(xiàn)狀及基礎(chǔ)條件

江油國家一般氣象站位于城郊農(nóng)田中，距江油市氣象局辦公地點直線距離2公里多。江油氣象站為雙套自動站主備運行模式，自動站主站為 DZZ5 型新型自動站，備份站為CAWS600型自動站。新型自動站在硬件結(jié)構(gòu)上采用CAN 總線技術(shù)，利用雙絞線互聯(lián)主采集器和各分采集器，能快速實現(xiàn)功能擴展。隨著地面觀測自動化程度的提高，在常規(guī)氣象觀測要素（溫濕度、風(fēng)向、風(fēng)速、氣壓、雨量、地溫）自動觀測的基礎(chǔ)上，又逐漸實現(xiàn)了能見度、降水類天氣現(xiàn)象、日照等要素的自動觀測，人工觀測項目通過超星光級高清視頻監(jiān)控系統(tǒng)輔助觀測，為局站分離異地值守模式的實現(xiàn)提供了必要的硬件條件。備份站因設(shè)備老舊，硬件架構(gòu)已不適合當(dāng)前業(yè)務(wù)需求，近期可能面臨淘汰升級，本次不做遠(yuǎn)程控制探討。

圖1為江油氣象站無人值守模式圖。利用現(xiàn)有省、市、縣氣象廣域網(wǎng)三級專網(wǎng)、多鏈路全覆蓋，為無人值守模式的實現(xiàn)提供了網(wǎng)絡(luò)條件。利用氣象站和氣象臺的業(yè)務(wù)平臺和高清監(jiān)控設(shè)備，能夠?qū)崿F(xiàn)相關(guān)軟件的安裝、使用，也能提供測報設(shè)備運行保障、數(shù)據(jù)質(zhì)量控制、資料分析研究和視頻監(jiān)控，為無人值守模式的實現(xiàn)提供了硬件條件。

3試驗情況

測報ISOS軟件系統(tǒng)如果出現(xiàn)程序退出、軟件死鎖，可以通過重新啟動相關(guān)軟件就能正常，上述故障可以通過遠(yuǎn)程控制軟件來操作。PCAnywhere、XT800、VNC、Team Viewer等遠(yuǎn)程控制軟件，一般都提供強大的遠(yuǎn)程控制能力，但都需要在主控端和被控端安裝第三方軟件。PCAnywhere與Team Viewer安裝的容量比較大，占用資源也多；VNC、XT800運行靈活，對于臨時控制比較頻繁的場所比較合適；Windows系統(tǒng)自帶的遠(yuǎn)程桌面為操作系統(tǒng)集成，無需在主控端和被控端安裝軟件，只需設(shè)置相應(yīng)的用戶名和密碼，打開對應(yīng)權(quán)限。

ISOS軟件系統(tǒng)以Windows為基礎(chǔ)運行平臺，ISOS軟件的遠(yuǎn)程控制在氣象廣域網(wǎng)中就能實現(xiàn)，因此利用各版本W(wǎng)indows系統(tǒng)自帶的遠(yuǎn)程桌面功能，因為其兼容性和穩(wěn)定性最好，不易出現(xiàn)端口占用和沖突，而且控制權(quán)也必須是Windows系統(tǒng)的管理員賬號，結(jié)合一些高級技巧，如批處理程序，可以實現(xiàn)幾乎所有的遠(yuǎn)程控制功能。而且遠(yuǎn)程桌面為操作系統(tǒng)內(nèi)置，只要權(quán)限設(shè)置合理，安全性有保障，因不用安裝，所以比互聯(lián)網(wǎng)遠(yuǎn)程控制軟件使用更方便靈活。

同時遠(yuǎn)程桌面為Windows系統(tǒng)自帶，無需繳費就可以使用所有功能，且被控端和控制端僅需連接氣象廣域網(wǎng)，減小了被病毒感染和網(wǎng)絡(luò)攻擊的可能性。而PCAnywhere、XT800、VNC、Team Viewer等互聯(lián)網(wǎng)遠(yuǎn)程控制軟件若想長期、全功能使用，必須付費購買相應(yīng)時限和功能，且年度服務(wù)費用偏高，加大了基層臺站的經(jīng)濟負(fù)擔(dān)。同時互聯(lián)網(wǎng)遠(yuǎn)程控制軟件只能通過互聯(lián)網(wǎng)控制，使設(shè)備被病毒感染和網(wǎng)絡(luò)攻擊的可能性變大，而且互聯(lián)網(wǎng)遠(yuǎn)程控制軟件對網(wǎng)絡(luò)帶寬要求較高，網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量稍差就容易出現(xiàn)連接中斷，不利于觀測軟件的穩(wěn)定運行和不間斷的遠(yuǎn)程監(jiān)控。

利用Windows自帶的遠(yuǎn)程桌面從各方面要優(yōu)于互聯(lián)網(wǎng)遠(yuǎn)程控制軟件，所以局站分離臺站在開展異地值守地面氣象觀測業(yè)務(wù)時，可以優(yōu)先采用。

4結(jié)語

江油市氣象局利用遠(yuǎn)程控制軟件開展無人值守已穩(wěn)定運行一年多，此種方法只是初步解決了地面氣象站初級階段的無人值守問題，但遇到市電與UPS電源切換失敗或UPS電量耗盡導(dǎo)致遠(yuǎn)端電腦關(guān)機，遠(yuǎn)端電腦硬件故障導(dǎo)致采集不到數(shù)據(jù)等其它問題都無法及時解決。下一步可以參考其它省市利用共享串口服務(wù)器在地面氣象觀測無人化改革中的應(yīng)用，采納青海省綜合氣象觀測局站分離模式以及以托勒氣象站為例的國家級地面氣象觀測站無人值守方式[8]中的先進(jìn)經(jīng)驗，綜合應(yīng)用遠(yuǎn)程控制軟件實現(xiàn)更高質(zhì)量的地面氣象無人值守。

參考文獻(xiàn)

[1] 中國氣象局綜合觀測司.《地面綜合觀測業(yè)務(wù)軟件ISOS（Ver2.0.0.0）用戶操作手冊》[M].中國氣象局氣象探測中心.2017.

[2] 中國氣象局綜合觀測司.《氣象裝備技術(shù)保障手冊》[M].氣象出版社，2011.

第一作者簡介：張健龍（1983-）男，漢族，四川什邡人，本科學(xué)歷，工程師，從事綜合氣象業(yè)務(wù)工作。

（作者單位：四川省綿陽市江油市氣象局）