基于PDCA 循環(huán)的氣象臺站標準化建設(shè)應(yīng)用與實踐

李育慧，鄭棟棟，李育喬

1.漳州市龍文區(qū)氣象局，福建漳州 363007；2.漳州市氣象局，福建漳州 363000

以更高的標準推動氣象事業(yè)高質(zhì)量發(fā)展，構(gòu)建一套完善的氣象觀測質(zhì)量管理體系，成為推動氣象現(xiàn)代化進程的關(guān)鍵。通過采取有力措施，完善氣象觀測質(zhì)量管理體系，以期達到更高的管理、技術(shù)、服務(wù)及工作效率[1]。例如：陜西省大氣探測技術(shù)保障中心積極推行ISO 9001質(zhì)量管理體系，以確保氣象設(shè)備的質(zhì)量和安全，并嚴格執(zhí)行從計劃到實施、從采購到驗收、從入庫到出庫、從維護到維修的各個環(huán)節(jié)，以確保氣象設(shè)備管理的有序運行[2-3]。

上海市氣象局在原有綜合觀測業(yè)務(wù)質(zhì)量管理體系文件的基礎(chǔ)上編制了地面觀測標準化作業(yè)指導(dǎo)書，進一步規(guī)范并優(yōu)化了地面觀測自動化業(yè)務(wù)流程，明顯提高了業(yè)務(wù)質(zhì)量[4]。通過引入ISO 9001質(zhì)量管理體系的PDCA循環(huán)模型，可以有效地控制地面氣象觀測自動化臺站的整個建設(shè)過程，從而實現(xiàn)科學(xué)、規(guī)范、全面的管理。

以漳州市氣象局為例，該局采用PDCA循環(huán)方法，實施智能供配電系統(tǒng)的建設(shè)及區(qū)域站的升級改造，取得了顯著成果，以此為基層氣象臺站標準化建設(shè)管理提供有益參考。

1 資料與方法

1.1 使用資料

福建省氣象局的氣象觀測質(zhì)量管理體系文件是研究的主要依據(jù)，包括《氣象觀測質(zhì)量管理手冊》、作業(yè)指導(dǎo)書和程序文件等。該體系文件對三大過程的實際應(yīng)用作出了具體指導(dǎo)和規(guī)定，即業(yè)務(wù)過程、支持過程和管理過程。

1.2 質(zhì)量管理體系的定義

質(zhì)量定義出自ISO 9000—2015和ISO 9001—2015標準，指“客體的一組固有特性滿足要求的程度”；而“關(guān)于質(zhì)量方面的管理”稱為質(zhì)量管理；標準還指出，質(zhì)量管理體系包括“組織確定其目標以及為獲得期望的結(jié)果確定其過程和所需資源的活動”，即質(zhì)量目標及為實現(xiàn)質(zhì)量目標所采取的方法、措施。

1.3 PDCA循環(huán)

PDCA循環(huán)是一種以階梯式、循環(huán)性的、可持續(xù)的、可操作的質(zhì)量管理模式，旨在全面實現(xiàn)業(yè)務(wù)質(zhì)量的提高，以達到更高標準，并且能夠有效地予以執(zhí)行[5-6]。通過PDCA循環(huán)，可以將質(zhì)量管理體系的各個環(huán)節(jié)有效地結(jié)合起來，包括策劃(P)、實施(D)、檢查(C)和處置(A)4個過程，以確保質(zhì)量管理體系的有效運行。4個過程并非只停留在表面，而是以一種持續(xù)的方式重復(fù)，每次循環(huán)都會解決一些問題，從而推動業(yè)務(wù)質(zhì)量的提高。而那些尚未解決的問題則會被引導(dǎo)至更高的層次，以便實現(xiàn)最終的目標[7]。

2 計劃組織

依據(jù)福建省氣象局《氣象觀測質(zhì)量管理手冊》，圍繞地面氣象觀測自動化臺站標準化建設(shè)的全過程，建立了一套完善的管理機制，包括管理架構(gòu)和范圍的確定、管理組織架構(gòu)的建立，以及職責(zé)和權(quán)限的規(guī)定等，以保證其有效運行。地面氣象觀測自動化臺站標準化建設(shè)的具體過程包括觀測場地建設(shè)、設(shè)備網(wǎng)絡(luò)布局建設(shè)、供配電建設(shè)、環(huán)境監(jiān)控建設(shè)和信息監(jiān)控建設(shè)等環(huán)節(jié)，其分別需要制定相應(yīng)的建設(shè)標準和管理制度。為確保臺站標準化建設(shè)順利進行，需要根據(jù)不同的過程環(huán)節(jié)制定適當(dāng)?shù)牟僮鳂藴屎土鞒?，如標準化建設(shè)指導(dǎo)技術(shù)方案、智能儀器設(shè)備技術(shù)要求、一體化安全監(jiān)控設(shè)計方案、供配電系統(tǒng)設(shè)計、網(wǎng)絡(luò)布局設(shè)計等。

3 實施過程

管理人員和具體操作人員是組織之本，操作人員或相關(guān)業(yè)務(wù)人員結(jié)合當(dāng)?shù)赜^測業(yè)務(wù)實際，嚴格按照建設(shè)標準、流程和要求進行建設(shè)或改造。此外，除了要求外部服務(wù)提供方擁有豐富的工作經(jīng)驗，他們還應(yīng)該具有專業(yè)的知識和技能，發(fā)揮自身的潛力。在市級管理部門的組織和指導(dǎo)下，基層氣象臺站按照地面氣象觀測自動化臺站標準化控制流程有序開展相關(guān)工作，并對外供方的產(chǎn)品和服務(wù)質(zhì)量進行監(jiān)督管理(圖1)。必要時，可以采用試點臺站先行開展，再逐步全面推進，以更好地實施臺站標準化建設(shè)，實現(xiàn)高質(zhì)量、高標準的自動化觀測場和業(yè)務(wù)平臺的統(tǒng)一。

圖1 地面氣象觀測自動化臺站標準化控制流程

為確保臺站標準化建設(shè)的順利實施，應(yīng)嚴格控制其質(zhì)量，保證項目的可持續(xù)性，包括方案的可行性、采購的合理性、進度執(zhí)行的有效性、現(xiàn)場施工的安全性、技術(shù)使用的規(guī)范性、數(shù)據(jù)的可用性、資料的完整性，以及各個環(huán)節(jié)的風(fēng)險防控和安全隱患排查的質(zhì)量控制等。此外，還需要尤為關(guān)注儀器設(shè)備的安全、可靠、穩(wěn)定運行，重視容易出現(xiàn)故障和質(zhì)量問題的部分。

4 檢查過程

實施階段結(jié)束后，進入檢查階段，對觀測場地建設(shè)、設(shè)備網(wǎng)絡(luò)布局、供配電建設(shè)、環(huán)境監(jiān)控和信息監(jiān)控建設(shè)的實施全過程進行檢查和質(zhì)量控制。

4.1 觀測場地建設(shè)檢查

按照《地面氣象觀測場規(guī)范化建設(shè)圖冊(修訂)》《地面氣象觀測場(室)防雷技術(shù)規(guī)范》《新增國家地面天氣站建設(shè)及升級改造技術(shù)要求(2017年版)》以及《福建省地面氣象觀測自動化臺站標準化建設(shè)指導(dǎo)技術(shù)方案》，對觀測場標準化情況進行檢查。檢查儀器設(shè)備布局、觀測場內(nèi)地溝、蓋板、圍欄、標志牌等基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)是否符合規(guī)范要求；線路布局、部分機箱(如主采集器雙面柜、地溫分采雙面柜等)是否按設(shè)計要求進行優(yōu)化；防雷檢測結(jié)果是否達標；觀測場是否整體規(guī)范、美觀等。

4.2 設(shè)備網(wǎng)絡(luò)布局檢查

檢查內(nèi)容包括臺站綜合集成控制器端口、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備IP是否按要求統(tǒng)一設(shè)計使用；臺站通信終端、交換機是否規(guī)范化連接；端口及線纜是否粘貼標簽并清晰可見；網(wǎng)絡(luò)拓撲圖及基本網(wǎng)絡(luò)帶寬情況等。

4.3 供配電建設(shè)檢查

設(shè)計電源安全智能管理系統(tǒng)，實現(xiàn)觀測場市電安全配送。電源智能切換、電源遠程監(jiān)測與控制等。測試設(shè)備安全、穩(wěn)定性能；檢查市電、柴油發(fā)電機是否正常；檢查和詢問業(yè)務(wù)人員對系統(tǒng)操作的熟練程度以及應(yīng)急工作流程等。

4.4 環(huán)境監(jiān)控建設(shè)檢查

在觀測場、機房等關(guān)鍵場所安裝監(jiān)控設(shè)備，查看視頻畫面是否清晰、流暢，數(shù)據(jù)采集、查詢、網(wǎng)絡(luò)傳輸是否正常，檢查和詢問值班人員平臺管理情況、業(yè)務(wù)運行環(huán)境變化處置和記錄情況等。

4.5 信息監(jiān)控建設(shè)檢查

從傳感器、采集設(shè)備、電源開始，到通信鏈路，再到后端的數(shù)據(jù)存儲管理系統(tǒng)，形成統(tǒng)一的、完整的信息化智能監(jiān)控體系。利用該體系進行狀態(tài)數(shù)據(jù)和環(huán)境監(jiān)控數(shù)據(jù)統(tǒng)一管理，主要包括觀測場環(huán)境安全監(jiān)控、電子圍欄、供電系統(tǒng)的安全與管理等，以及數(shù)據(jù)質(zhì)量控制、通信鏈路監(jiān)控、傳感器及設(shè)備監(jiān)控等。檢查有關(guān)各個環(huán)節(jié)是否符合體系標準建設(shè)要求。

5 處理過程

經(jīng)過認真審查和多方溝通，最終形成一份臺站標準化建設(shè)書面檢查報告，內(nèi)容主要包括亮點推廣、建議性改進清單和不符合項。要求對不符合項作出詳細解釋，并提出具體的改進建議；修訂更新不適應(yīng)現(xiàn)有業(yè)務(wù)的規(guī)章制度、業(yè)務(wù)流程、操作規(guī)范或作業(yè)指導(dǎo)書。

此外，為提升臺站管理和業(yè)務(wù)人員質(zhì)量管理素質(zhì)和能力，應(yīng)組織多種形式的學(xué)習(xí)和培訓(xùn)，以實現(xiàn)學(xué)習(xí)的持續(xù)性和工作方式的改進。應(yīng)建立臺站標準化建設(shè)檔案庫，定期進行更新和維護?？傊?，臺站標準化建設(shè)是一個長期的過程，需要不斷地完善和優(yōu)化。只有充分了解臺站運營情況和發(fā)展趨勢，結(jié)合實際問題制定合理的標準體系和實施方案，才能夠真正地實現(xiàn)臺站標準化建設(shè)的目標。

6 PDCA應(yīng)用實踐個例

PDCA循環(huán)是氣象觀測業(yè)務(wù)穩(wěn)定、高效運行應(yīng)遵循的重要指導(dǎo)理念和方法，在臺站標準化建設(shè)中取得了明顯成效。以漳州市氣象局在智能供配電系統(tǒng)建設(shè)和區(qū)域站升級改造中的應(yīng)用實踐為例進行闡述。

6.1 智能供配電系統(tǒng)建設(shè)

智能供配電系統(tǒng)是漳州市氣象局為適應(yīng)地面氣象觀測自動化，解決氣象觀測場常年用電安全問題，按照地面氣象觀測自動化臺站標準化建設(shè)的要求，精心設(shè)計研發(fā)的，已投入業(yè)務(wù)使用，并逐步推廣。智能供配電系統(tǒng)包括觀測場高壓安全配送電系統(tǒng)、嵌入式電源安全智能管理系統(tǒng)(圖2)。

圖2 智能供配電系統(tǒng)整體構(gòu)造

智能供配電系統(tǒng)建設(shè)嚴格按照氣象觀測質(zhì)量管理體系要求，貫穿PDCA循環(huán)管理核心理念。從源頭問題(用電安全)入手，經(jīng)過多方論證、考察，制定了完整、可行的建設(shè)方案和質(zhì)控指標，研發(fā)了一套智能電源管理系統(tǒng)。由于采用高壓浮地送電方式，具備阻斷瞬時高壓脈沖、通道串?dāng)_等作用，可以最大限度地保障觀測設(shè)備及人員安全(圖3)。系統(tǒng)建成后，以漳州本站為試點，進行試運行，根據(jù)“P-D-C-A”循環(huán)模式不斷進行調(diào)試和優(yōu)化，嚴格把控各個環(huán)節(jié)，更好地滿足無人值守業(yè)務(wù)的需求，實現(xiàn)市電、后備電源、油機的自動切換，電源的遠程監(jiān)測及控制等，運行穩(wěn)定可靠，進一步推進地面氣象觀測站供電標準化建設(shè)，還獲得了實用新型專利。在運行、推廣過程中，發(fā)現(xiàn)部分電源數(shù)據(jù)、設(shè)備工作狀態(tài)等信息不能對接數(shù)據(jù)監(jiān)控平臺，以及存在人員培訓(xùn)等問題，在后期推進中將繼續(xù)按照“P-DC-A”循環(huán)模式解決以上問題。

圖3 室外220 V閉環(huán)總線配送原理

6.2 區(qū)域站升級改造

在漳州市氣象局對全市115個老舊區(qū)域自動氣象站進行升級改造(換型)期間，啟用便攜式自動站進行數(shù)據(jù)采集、傳輸，以此解決因設(shè)備換型改造導(dǎo)致數(shù)據(jù)長時間缺測的問題。在區(qū)域站升級改造(換型)現(xiàn)場實施環(huán)節(jié)，對獲取到的信息進行質(zhì)量分析，根據(jù)收集到信息進行監(jiān)控，確保升級改造過程中區(qū)域站傳輸數(shù)據(jù)正常(圖4)。漳州市氣象局嚴格執(zhí)行PDCA循環(huán)管理的標準，實現(xiàn)從方案流程制定、現(xiàn)場實施、數(shù)據(jù)傳輸監(jiān)控、傳感器更換、直到升級改造完成的全過程周期的信息與過程管理，有效提高區(qū)域自動站數(shù)據(jù)及時率和準確率。

圖4 設(shè)備升級改造工作應(yīng)急流程圖

7 結(jié)束語

通過PDCA循環(huán)，可以有效解決氣象臺站標準化建設(shè)中可能影響業(yè)務(wù)質(zhì)量的問題，而對于尚未解決或新發(fā)現(xiàn)的問題，將采取更有效的措施解決，即進入新的、更高層次的PDCA循環(huán)。每次循環(huán)都會帶來新的挑戰(zhàn)和機遇。通過4個階段的循環(huán)模式，能夠更好地應(yīng)對實際變化，并不斷改進和創(chuàng)新，從而增強臺站業(yè)務(wù)運行的規(guī)范性和可持續(xù)性，實現(xiàn)氣象觀測質(zhì)量的標準化管理。

漳州市氣象局運用PDCA循環(huán)模式進行氣象臺站標準化建設(shè)，通過對氣象臺站標準化建設(shè)過程中出現(xiàn)的問題開展識別、評估、制定解決方案以及監(jiān)控反饋等工作，最終實現(xiàn)了氣象臺站標準化建設(shè)的目標。