新疆空管局氣象設(shè)備集中監(jiān)控系統(tǒng)

祁珊 曹敦波

摘? 要：文章基于新疆空管局氣象設(shè)備保障對(duì)于氣象設(shè)備集中監(jiān)控系統(tǒng)的迫切需求，分析氣象設(shè)備集中監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)的可行性以及相應(yīng)的實(shí)施方案，以實(shí)現(xiàn)對(duì)氣象設(shè)備進(jìn)行實(shí)時(shí)有效監(jiān)控，保障安全生產(chǎn)效率，提高氣象服務(wù)水平，為新疆空管保障發(fā)揮了積極作用。

關(guān)鍵詞：氣象設(shè)備;集中監(jiān)控;監(jiān)控信息

中圖分類(lèi)號(hào)：TP277? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A? ? ? ? ?文章編號(hào)：2095-2945（2019）07-0109-03

Abstract： Based on the urgent demand of meteorological equipment support for meteorological equipment centralized monitoring system in Xinjiang Air Transport Administration， this paper analyzes the feasibility of the design of meteorological equipment centralized monitoring system and the corresponding implementation scheme. In order to realize the real-time and effective monitoring of meteorological equipment， ensure the efficiency of safe production， improve the level of meteorological services， and play a positive role in air traffic control support in Xinjiang.

Keywords： meteorological equipment; centralized monitoring; monitoring information

引言

隨著航空運(yùn)輸事業(yè)迅猛發(fā)展，飛行量極大增加，民航安全迎來(lái)了極大的挑戰(zhàn)。氣象設(shè)備作為監(jiān)控天氣信息的有力手段，是完成航空氣象保障任務(wù)的物質(zhì)基礎(chǔ)，是空管系統(tǒng)中重要的基礎(chǔ)設(shè)施之一。因此，航空氣象設(shè)備的保障工作能力對(duì)于保障飛行安全至關(guān)重要。為了更好的解決氣象設(shè)備的保障風(fēng)險(xiǎn)，研究和設(shè)計(jì)新疆空管氣象設(shè)備集中監(jiān)控系統(tǒng)，為氣象保障部門(mén)帶來(lái)更多的便利并且能夠大大減少氣象設(shè)備對(duì)航空飛行安全的影響。

項(xiàng)目包括新疆空管局烏魯木齊氣象中心和阿克蘇空管站，實(shí)時(shí)監(jiān)控各類(lèi)氣象設(shè)備系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)，在氣象設(shè)備系統(tǒng)、氣象業(yè)務(wù)系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)能夠給予系統(tǒng)管理人員提示。同時(shí)，阿克蘇站同類(lèi)氣象設(shè)備狀態(tài)、氣象業(yè)務(wù)信息能通過(guò)網(wǎng)絡(luò)上傳至氣象中心，以利于對(duì)業(yè)務(wù)系統(tǒng)運(yùn)行總體監(jiān)控。集中監(jiān)控系統(tǒng)可以將各監(jiān)控對(duì)象的運(yùn)行狀態(tài)信息實(shí)時(shí)地上報(bào)到相關(guān)運(yùn)行監(jiān)控部門(mén)，保證運(yùn)行狀態(tài)信息可以真實(shí)的得到反映，并使問(wèn)題在第一時(shí)間得到解決，以達(dá)到快速保障的目的。系統(tǒng)提供一種直觀的顯示模式，保證工作人員可以直接的發(fā)現(xiàn)設(shè)備或者業(yè)務(wù)工作出現(xiàn)的問(wèn)題。監(jiān)控對(duì)象包括：自動(dòng)氣象觀測(cè)系統(tǒng)、天氣雷達(dá)系統(tǒng)、風(fēng)廓線(xiàn)雷達(dá)系統(tǒng)、氣象衛(wèi)星接收系統(tǒng)、氣象自動(dòng)站系統(tǒng)、氣象數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)、機(jī)房環(huán)境監(jiān)控。詳細(xì)功能要求可以從監(jiān)控對(duì)象和業(yè)務(wù)過(guò)程兩個(gè)范疇進(jìn)行描述。其中，從監(jiān)控對(duì)象范疇劃分，包括：自動(dòng)觀測(cè)系統(tǒng)、天氣雷達(dá)系統(tǒng)、氣象衛(wèi)星云圖接收系統(tǒng)、自動(dòng)站系統(tǒng)、氣象數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)、機(jī)房環(huán)境等。另外，從業(yè)務(wù)過(guò)程范疇劃分，包括：運(yùn)行監(jiān)控、維護(hù)維修、裝備備件管理和信息發(fā)布。

1 新疆空管局氣象中心氣象設(shè)備系統(tǒng)概況

新疆空管局氣象中心使用的自動(dòng)觀測(cè)系統(tǒng)為芬蘭VAISALA公司的Avimet 7.2，安裝位置位于跑道北側(cè);使用的天氣雷達(dá)為兩部，一部為安徽四創(chuàng)電子有限公司的多普勒天氣雷達(dá)（ADWR），安裝位置位于烏魯木齊市二宮鄉(xiāng);另一部為芬蘭VAISALA公司的LAP-3000風(fēng)廓線(xiàn)雷達(dá)，安裝于烏魯木齊機(jī)場(chǎng)跑道北側(cè);使用的氣象衛(wèi)星云圖接收系統(tǒng)為北京星地通公司的DVB-S，安裝在烏魯木齊機(jī)場(chǎng)預(yù)報(bào)室;使用的氣象自動(dòng)站共五個(gè)站點(diǎn)：跑道邊氣象自動(dòng)站、冰雪站;機(jī)場(chǎng)外圍分別為呼圖壁、五家渠、柴窩堡。其中冰雪站、呼圖壁、五家渠、柴窩鋪的自動(dòng)站為中國(guó)華云技術(shù)開(kāi)發(fā)公司CAWS600，跑道邊氣象自動(dòng)站為江蘇省無(wú)線(xiàn)電科學(xué)研究所有限公司的SAWS-1B，安裝在觀測(cè)場(chǎng);氣象數(shù)據(jù)庫(kù)主要承擔(dān)氣象報(bào)文和產(chǎn)品的接收和轉(zhuǎn)發(fā)，通信線(xiàn)路維護(hù)、控制數(shù)據(jù)及信息室維護(hù)范圍內(nèi)的路由器、交換機(jī)、防火墻、網(wǎng)閘等網(wǎng)絡(luò)設(shè)備和安全設(shè)備的通斷狀態(tài)和運(yùn)行狀態(tài)等工作。

2 新疆空管局阿克蘇空管站氣象設(shè)備系統(tǒng)概況

新疆空管局阿克蘇空管站使用的自動(dòng)觀測(cè)設(shè)備型號(hào)為芬蘭VAISALA公司的Avimet 7.2，安裝位置位于跑道09方向及跑道27方向;使用的氣象衛(wèi)星云圖接收系統(tǒng)是北京星地通公司的靜止衛(wèi)星云圖，衛(wèi)星天線(xiàn)安裝在空管站后花園;氣象自動(dòng)站為邁特力德公司全要素氣象自動(dòng)站，安裝在空管站后花園;雷達(dá)目前正在建設(shè)中;氣象數(shù)據(jù)庫(kù)主要承擔(dān)氣象報(bào)文和產(chǎn)品的接收和轉(zhuǎn)發(fā)，通信線(xiàn)路維護(hù)、控制數(shù)據(jù)及信息室維護(hù)范圍內(nèi)的路由器、交換機(jī)、防火墻、網(wǎng)閘等網(wǎng)絡(luò)設(shè)備和安全設(shè)備的通斷狀態(tài)和運(yùn)行狀態(tài)等工作。

3 系統(tǒng)設(shè)計(jì)與可行性分析

3.1 系統(tǒng)設(shè)計(jì)

系統(tǒng)采用B/S架構(gòu)模式，所有采集數(shù)據(jù)均統(tǒng)一進(jìn)入系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)，用戶(hù)工作站通過(guò)WWW瀏覽器實(shí)現(xiàn)對(duì)監(jiān)控信息的訪(fǎng)問(wèn);空管站級(jí)監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)庫(kù)將搜集到的信息實(shí)時(shí)傳輸?shù)降貐^(qū)級(jí)監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)庫(kù)，以實(shí)現(xiàn)地區(qū)空管局對(duì)全區(qū)域氣象設(shè)施的統(tǒng)一監(jiān)控;項(xiàng)目開(kāi)發(fā)環(huán)境為客戶(hù)機(jī)運(yùn)行環(huán)境：Windows7/8;服務(wù)器運(yùn)行環(huán)境：Windows2008;開(kāi)發(fā)平臺(tái)和語(yǔ)言：采用C++，C#，JSP，嵌入SQL數(shù)據(jù)庫(kù)編程語(yǔ)言;數(shù)據(jù)庫(kù)：Oracle數(shù)據(jù)庫(kù)。

3.2 可行性分析

新疆空管局氣象設(shè)備集中監(jiān)控系統(tǒng)是根據(jù)現(xiàn)有氣象業(yè)務(wù)系統(tǒng)運(yùn)行要求而解決用戶(hù)在實(shí)際工作中遇到的問(wèn)題，遵循不改變現(xiàn)有運(yùn)行系統(tǒng)、獨(dú)立監(jiān)控的原則，監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)的獲取采用主動(dòng)方式進(jìn)行抓取，而非傳統(tǒng)的代理方式，后期的分析處理在獨(dú)立的監(jiān)控主機(jī)上進(jìn)行，對(duì)現(xiàn)有已經(jīng)在運(yùn)行的氣象業(yè)務(wù)系統(tǒng)影響降到最低;集中監(jiān)控系統(tǒng)使用的技術(shù)是目前成熟的主流IT技術(shù)，設(shè)備監(jiān)控技術(shù)和機(jī)房監(jiān)控技術(shù)成熟度高。同時(shí)，采用民航ATM專(zhuān)用網(wǎng)絡(luò)傳輸業(yè)務(wù)監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)，不僅可以得到充足的帶寬要求，更主要的是實(shí)現(xiàn)了空管一體化的要求，有效地降低生產(chǎn)成本，使民航氣象情報(bào)能在空管的各個(gè)業(yè)務(wù)系統(tǒng)、監(jiān)視系統(tǒng)和管理系統(tǒng)中順暢地流通，也滿(mǎn)足了民航氣象業(yè)務(wù)本身的快速發(fā)展和航空氣象用戶(hù)對(duì)氣象服務(wù)不斷升級(jí)的需求。

4 氣象設(shè)備集中監(jiān)控系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集軟件結(jié)構(gòu)

氣象設(shè)備集中監(jiān)控系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集軟件由自動(dòng)觀測(cè)狀態(tài)采集、遙測(cè)系統(tǒng)狀態(tài)采集、衛(wèi)星云圖資料采集、天氣雷達(dá)狀態(tài)采集、衛(wèi)星云圖狀態(tài)采集、風(fēng)廓線(xiàn)雷達(dá)狀態(tài)采集、機(jī)房環(huán)境狀態(tài)信息采集、UPS狀態(tài)信息采集共8個(gè)子接口子程序以及系統(tǒng)運(yùn)行框架程序組成。

4.1 自動(dòng)觀測(cè)狀態(tài)采集

自動(dòng)觀測(cè)狀態(tài)采集實(shí)現(xiàn)從自動(dòng)觀測(cè)系統(tǒng)實(shí)時(shí)接收自動(dòng)觀測(cè)資料，并將資料緩存后入庫(kù)。自觀串口數(shù)據(jù)接入端口服務(wù)器，端口服務(wù)器以UDP方式向采集服務(wù)器傳輸。提供的數(shù)據(jù)格式符合《中國(guó)民用航空氣象行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)第9部分?jǐn)?shù)據(jù)格式》。

4.2 遙測(cè)系統(tǒng)資料采集

烏魯木齊遙測(cè)數(shù)據(jù)來(lái)源于共享遙測(cè)終端（Y：盤(pán)映射），從SQL server數(shù)據(jù)庫(kù)中提取最新數(shù)據(jù)入庫(kù)。

4.3 天氣雷達(dá)資料采集

烏魯木齊雷達(dá)訪(fǎng)問(wèn)共享文件夾（R：盤(pán)映射）文件，從該二進(jìn)制文件中解析當(dāng)前狀態(tài)信息并入庫(kù)。

4.4 衛(wèi)星云圖狀態(tài)采集

衛(wèi)星云圖狀態(tài)采集子接口，實(shí)時(shí)監(jiān)控衛(wèi)星云圖服務(wù)器共享目錄保存的狀態(tài)，當(dāng)有狀態(tài)更新時(shí)，實(shí)時(shí)將資料入庫(kù)。

4.5 風(fēng)廓線(xiàn)雷達(dá)狀態(tài)采集

風(fēng)廓線(xiàn)雷達(dá)狀態(tài)采集子接口，實(shí)時(shí)監(jiān)控風(fēng)廓線(xiàn)雷達(dá)服務(wù)器共享目錄保存的狀態(tài)資料，當(dāng)有資料更新時(shí)，實(shí)時(shí)將資料入庫(kù)。

4.6 機(jī)房環(huán)境狀態(tài)采集

機(jī)房環(huán)境狀態(tài)采集子接口，實(shí)時(shí)采集機(jī)房溫濕度信息及機(jī)房漏水報(bào)警信息，當(dāng)機(jī)房溫濕度超過(guò)設(shè)定上下限時(shí)發(fā)出告警信息并在數(shù)據(jù)庫(kù)中記錄，當(dāng)機(jī)房有漏水情況發(fā)生時(shí)，報(bào)警器發(fā)出告警，并在數(shù)據(jù)庫(kù)中記錄。

4.7 UPS狀態(tài)采集

UPS狀態(tài)數(shù)據(jù)子接口，實(shí)時(shí)采集跑道自動(dòng)觀測(cè)系統(tǒng)UPS狀態(tài)信息。

4.8 文件傳輸

文件傳輸子接口，實(shí)現(xiàn)將各專(zhuān)業(yè)系統(tǒng)形成的產(chǎn)品文件通過(guò)FTP協(xié)議實(shí)時(shí)上傳到烏魯木齊氣象中心或本地監(jiān)控服務(wù)器。該子接口主要為監(jiān)控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)控、產(chǎn)品上傳質(zhì)量統(tǒng)計(jì)提供數(shù)據(jù)文件支持。

5 硬件功能要求

5.1 烏魯木齊站點(diǎn)

烏魯木齊站監(jiān)控對(duì)象包括自動(dòng)氣象觀測(cè)系統(tǒng)、天氣雷達(dá)系統(tǒng)、風(fēng)廓線(xiàn)雷達(dá)系統(tǒng)、氣象衛(wèi)星接收系統(tǒng)、氣象自動(dòng)站系統(tǒng)、氣象數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)、機(jī)房環(huán)境監(jiān)控。烏魯木齊站點(diǎn)設(shè)置兩臺(tái)監(jiān)控終端。

5.2 阿克蘇站點(diǎn)

阿克蘇站點(diǎn)本地監(jiān)控對(duì)象包括自動(dòng)氣象觀測(cè)系統(tǒng)、Shine TekGR0805 氣象衛(wèi)星接收系統(tǒng)、氣象數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)、自動(dòng)氣象站，監(jiān)控系統(tǒng)還監(jiān)控位于飛行區(qū)的自動(dòng)觀測(cè)系統(tǒng)的UPS系統(tǒng)。阿克蘇站點(diǎn)設(shè)置一臺(tái)監(jiān)控終端。

6 結(jié)束語(yǔ)

氣象設(shè)備集中監(jiān)控系統(tǒng)為氣象業(yè)務(wù)穩(wěn)定運(yùn)行提供重要的技術(shù)和管理手段。針對(duì)不同氣象業(yè)務(wù)設(shè)備提供一個(gè)一致性的數(shù)據(jù)管理、維護(hù)和報(bào)警平臺(tái)，在一個(gè)平臺(tái)上及時(shí)掌握不同設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，對(duì)氣象設(shè)備運(yùn)行狀況進(jìn)行全局的掌控，提高設(shè)備管理自動(dòng)化水平、簡(jiǎn)化設(shè)備操作，能夠及時(shí)準(zhǔn)確發(fā)現(xiàn)設(shè)備故障，確保業(yè)務(wù)設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的安全運(yùn)行，在有限的人力條件下，管理好種類(lèi)繁多、區(qū)域分散的氣象業(yè)務(wù)設(shè)備是提高氣象服務(wù)水平的一個(gè)關(guān)鍵因素，面對(duì)日益復(fù)雜的民航氣象設(shè)備保障情況，氣象設(shè)備集中監(jiān)控系統(tǒng)將為空管氣象安全工作提供重要的保障作用。

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