區(qū)域自動氣象站巡檢系統(tǒng)設計與實現(xiàn)

徐 進，喬 賀，魏曉奕，劉 寅，王大鵬

(1.江蘇省氣象探測中心，南京 210009；2江蘇省氣象信息中心，南京 210009)

0 引言

信息化是氣象裝備保障現(xiàn)代化的基礎，而標準化是信息化的基礎條件，因此標準先行是引導社會資源促進信息化的必要條件[1]。近年來，江蘇省針對氣象裝備保障工作中的任務繁重、人手緊張、質(zhì)量堪憂、監(jiān)管缺失等難點問題，按照“開放合作，集約發(fā)展”的思路，以建立全面完整、高效可靠的標準化保障體系，提高觀測業(yè)務內(nèi)在質(zhì)量為目標，整合部門社會力量，以信息化為手段，逐步形成適應氣象業(yè)務集約發(fā)展的趨勢，滿足氣象業(yè)務體制改革要求的“部門主導、行業(yè)協(xié)同、社會參與”的氣象裝備保障立體格局[2]。目前，江蘇省已有1700多套區(qū)域自動氣象站，并且全部納入社會化保障。為全面提高氣象觀測業(yè)務的集約化、標準化水平，全面提高觀測數(shù)據(jù)質(zhì)量，開發(fā)一套高效可靠、可核查、可有效監(jiān)管的業(yè)務系統(tǒng)勢在必行[3-5]。

從故障發(fā)生到設備維修中的每一個環(huán)節(jié)都至關(guān)重要，然而目前的設備維護需要工作人員在室外和移動的環(huán)境下完成，很多工作不規(guī)范，例如從發(fā)現(xiàn)故障到派人維修都是口頭或電話通知；維修人員在維修設備時由于現(xiàn)場條件無法及時填寫維修單，導致故障設備的情況不能及時記錄并上傳，從而難以將故障的發(fā)生時間、處理時間、故障類型、處理人員、維修情況、現(xiàn)場圖片等信息進行準確和詳細地記錄；維修人員填寫完維修單，還需要人工錄入數(shù)據(jù)庫，無形中增加了工作量[6-8]。這些問題拖延了維修反饋時間，影響了設備維護的時效性，設備故障情況的總結(jié)歸納也不夠全面，不利于更好地分析和維護設備。因此，迫切需要利用新的技術(shù)手段快速有效地提高工作效率[9，10]。

文章從方便外場人員使用、詳細記錄故障及優(yōu)化業(yè)務考核的角度出發(fā)，開發(fā)移動設備端的應用，并與服務器進行交互。通過在服務器端搭建數(shù)據(jù)庫，設計Web頁面功能等方式，實現(xiàn)對維修維護類型、維修維護時間和維修維護人員等信息的查詢，方便監(jiān)管人員對設備的維修維護情況進行全方位監(jiān)控，從而提高區(qū)域自動氣象站的數(shù)據(jù)質(zhì)量。

1 設計的技術(shù)路線

Android系統(tǒng)以Linux系統(tǒng)為核心，Java作為主要編程語言，在NDK(Native Development Kit)的支持下也可使用C/C++進行編程。近幾年，Android系統(tǒng)的普及十分迅速，隨著智能手機的迅猛發(fā)展與物聯(lián)網(wǎng)的興起，智能手機作為物聯(lián)網(wǎng)的移動終端成為主流研究方向。

Android系統(tǒng)在產(chǎn)品特征、功能和應用方面發(fā)展迅速，在電子商務市場、車載市場、證券投資和數(shù)字媒體傳播上已經(jīng)被廣泛應用，未來也將很快被廣泛應用在移動互聯(lián)網(wǎng)設備上。因此將Android系統(tǒng)應用于氣象探測設備保障工作，可以有效地提高設備保障的效率。

基于Android系統(tǒng)開發(fā)的移動設備端應用(Apk)，可以完成與中心服務器的交互，在移動設備端可以接收服務器下發(fā)的指令消息等，也可以上傳設備的具體維護情況(包括文字、語音和圖像)。中心服務器上架設數(shù)據(jù)庫和Web頁面，能夠?qū)⒁苿油ㄓ嵲O備上傳的信息實時入庫，Web頁面具有查詢數(shù)據(jù)庫相關(guān)信息、對故障統(tǒng)計匯總、發(fā)送指令至移動端等功能。

移動通訊設備端使用Android client Java開發(fā)應用；服務器數(shù)據(jù)庫采用 mysql數(shù)據(jù)庫；Web頁面利用php技術(shù)進行開發(fā)，移動端與服務器之間利用web service api 接口進行交互。

2 設計內(nèi)容

系統(tǒng)可實現(xiàn)區(qū)域站的巡檢(維護)，設備的巡檢規(guī)則和內(nèi)容可自定義，即可以自行更改設備的巡檢時間、巡檢模板和巡檢內(nèi)容等。系統(tǒng)需有按照規(guī)則自動或臨時派發(fā)巡檢單功能，自動派發(fā)的巡檢單的巡檢人員為系統(tǒng)默認的設備巡檢員；臨時派發(fā)的巡檢單可根據(jù)派發(fā)人權(quán)限進行選擇。巡檢過程在移動端進行，需掃描站點二維碼進入巡檢單，定位并計算與站點的距離，設定閾值可提醒。拍攝的照片需打碼，標定時間、經(jīng)緯度和站點名稱。巡檢過程中如需更換配件，需掃描備件二維碼進行更換操作；巡檢完成后Web端生成巡檢單，包含所有巡檢內(nèi)容。

系統(tǒng)可實現(xiàn)區(qū)域站的報修、派工和維修工作，設備報修時由省級、市級、縣級和公司通過監(jiān)控結(jié)果從Web端直接派發(fā)維修單，派工單中可以描述設備故障信息，故障開始時間等；若巡檢過程中發(fā)現(xiàn)設備出現(xiàn)故障，巡檢人員可在現(xiàn)場通過移動端提交維修申請，相應管理人員通過后生成派工單；維修人員接到派工單后開始維修工作，維修流程與巡檢過程相同；維修完成后，生成維修單，包含所有維修內(nèi)容。

3 系統(tǒng)軟件功能

3.1 移動端應用

該應用可以完成與中心服務器的交互，在移動設備端可以接收服務器下發(fā)的指令消息等，也可以上傳設備的具體維護情況(包括文字、語音和圖像)。系統(tǒng)有后臺管理客戶、維修公司管理客戶、維護人員客戶和市局游客客戶。

應用的主頁面上有站點信息、站點監(jiān)控、巡檢任務、維修任務、知識庫和個人中心等功能選項。站點信息可查看區(qū)域內(nèi)所有站點信息，點擊任意站點可以顯示該站點的導航、詳情、定位、報修功能；點擊導航，可以打開百度app或者wep百度地圖進入導航頁面；點擊詳情可以查看站點信息、維修統(tǒng)計和歷史資料等，定位功能是在發(fā)現(xiàn)站點位置與實際情況不一致時向管理人員發(fā)送位置修改申請，在管理人員審核后，可以使用新的經(jīng)緯度信息。

巡檢任務包括有效期內(nèi)的待巡檢任務和已巡檢任務。巡檢人員到達站點并在列表里找到該站點，點擊開始巡檢，新版本中巡檢前要掃描站點二維碼才可以巡檢。巡檢開啟及更換設備均需要掃碼，更換設備后，自動將該備件信息同步到物資管理系統(tǒng)。維修任務包括維修單和報修單，維修單由指定維修人員進行操作；報修單可以由維修人員和管理人員分別發(fā)起。知識庫里有管理人員和維修人員共同上傳的設備說明書、常見故障診斷和處理等；個人中心有通訊錄查詢、導航模式選擇、定位模式選擇和地圖模式選擇等常用功能。

3.2 Web端頁面

Web端有地圖、維修、系統(tǒng)管理和報表統(tǒng)計等功能，能夠?qū)⒁苿油ㄓ嵲O備上傳的信息實時入庫，且頁面上有查詢數(shù)據(jù)庫相關(guān)信息、對故障統(tǒng)計匯總、發(fā)送指令至移動端等功能。

地圖模塊包括運行監(jiān)控頁面及站點實際運行情況，可以根據(jù)區(qū)域、設備類型進行篩選，也可以通過站名和站號進行快速查找；運行監(jiān)控還可以通過列表模式顯示巡檢菜單內(nèi)的巡檢派工和巡檢記錄兩個模塊：巡檢派工模塊包括歷史巡檢單；巡檢記錄模塊可以通過巡檢人、巡檢結(jié)果和時間范圍查看巡檢單，并生成word版維護記錄表。

維修模塊包括維修派工和維修記錄。維修派工里面可以新建報修，通過選擇設備類型、區(qū)域、報修時設備狀態(tài)、故障時間、故障詳情、維修人員和報修人員形成派工單；維修記錄可以對區(qū)域、類型、站號站名、報修人、維修人、維修結(jié)果和維修時間進行查詢；可以對維修記錄進行刪除操作。維修人員通過移動端應用進行報修便可以在維修派工中看到具體情況，查看后指派維修人員進行維修，維修結(jié)束后生成維修單保存在維修記錄里。

系統(tǒng)管理包括設備管理、人員管理和知識管理功能；設備管理里可以添加設備類型和設備的屬性。

報表統(tǒng)計模塊可以查看任務完成率和維修任務時長；可以按照維護公司市局、月份季度、日期進行查詢，還可以通過圖表和列表形式進行顯示。

4 結(jié)束語

文章從方便外場人員使用、詳細記錄故障及優(yōu)化業(yè)務考核的角度出發(fā)，開發(fā)移動設備端的應用，并與服務器進行交互，以便維修人員更便捷地記錄上傳維修、維護、故障等相關(guān)信息。通過在服務器端搭建數(shù)據(jù)庫，設計Web頁面功能等方式，實現(xiàn)對維修維護類型、維修維護時間和維修維護人員等信息的查詢，方便監(jiān)管人員對設備的維修維護情況進行全方位監(jiān)控，從而提高區(qū)域自動氣象站的數(shù)據(jù)質(zhì)量。該系統(tǒng)已在江蘇省區(qū)域站社會化保障工作中運行5 a，全省區(qū)域自動氣象站數(shù)據(jù)到報率由2015年的98.78%上升到99.97%，缺測率由1.06%下降到0.09%。