胡景波 邱 杰 王 磊

（湖州市氣象局，浙江 湖州 313000）

引言

隨著自動(dòng)氣象觀測(cè)業(yè)務(wù)改革的進(jìn)一步加快，人工觀測(cè)逐漸被自動(dòng)觀測(cè)取代，各類自動(dòng)觀測(cè)儀器正陸續(xù)在全國(guó)各氣象臺(tái)站投入業(yè)務(wù)使用,稱重降水傳感器、雪深傳感器、降水現(xiàn)象傳感器、大氣成分觀測(cè)儀等高精度自動(dòng)化儀器已經(jīng)陸續(xù)完成安裝調(diào)試，有些臺(tái)站已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了2套新型自動(dòng)站同時(shí)運(yùn)行，互為備份。自動(dòng)化儀器數(shù)量的增加一定程度上減少了值班員的工作量，但會(huì)帶來(lái)一些新的問題，例如新安裝的儀器運(yùn)行不夠穩(wěn)定，值班人員如果不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)，就會(huì)造成較長(zhǎng)時(shí)間的數(shù)據(jù)異常，甚至數(shù)據(jù)丟失。因此，日常工作中對(duì)自動(dòng)化儀器工作情況的監(jiān)控變得尤為重要。在此背景下，本文利用JAVA語(yǔ)言[1]設(shè)計(jì)了一系列實(shí)時(shí)比對(duì)監(jiān)控軟件，實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)的異常、文件的形成和上傳進(jìn)行監(jiān)控，并附加報(bào)警程序，達(dá)到對(duì)數(shù)據(jù)質(zhì)量進(jìn)行控制的效果,有效提高觀測(cè)工作效率和數(shù)據(jù)質(zhì)量。

1 實(shí)現(xiàn)功能

1.1 定時(shí)檢查文件是否形成并上傳

雖然目前臺(tái)站使用的地面綜合觀測(cè)業(yè)務(wù)軟件有相關(guān)的功能，但實(shí)際工作中發(fā)現(xiàn)監(jiān)控軟件與業(yè)務(wù)用機(jī)在同一計(jì)算機(jī)上存在著極大地隱患，不能發(fā)現(xiàn)例如計(jì)算機(jī)卡死等造成的上傳延誤情況，本文所設(shè)計(jì)的軟件在另外的計(jì)算機(jī)上獨(dú)立運(yùn)行，實(shí)時(shí)監(jiān)控業(yè)務(wù)計(jì)算機(jī)工作情況，與地面綜合觀測(cè)業(yè)務(wù)軟件很好地共存，起到雙重監(jiān)控的作用。

1.2 對(duì)比同時(shí)次長(zhǎng)Z文件中的氣象要素值

數(shù)據(jù)對(duì)比部分對(duì)比的不是每分鐘數(shù)據(jù)，而是長(zhǎng)Z文件中的數(shù)據(jù)[2]，也就是每5min對(duì)比1次。本軟件通過檢驗(yàn)兩個(gè)文件內(nèi)相同氣象要素的差值來(lái)判定是否有可疑數(shù)據(jù)。如圖1，若差值高于規(guī)定的閾值[3-4]，則提醒值班員進(jìn)行人工檢查。本軟件采用對(duì)比長(zhǎng)Z文件，而不是f分鐘文件的理由是為了減少因?yàn)樵频恼趽鹾惋L(fēng)的作用等自然因素造成的誤報(bào)警，通過長(zhǎng)Z文件的對(duì)比可以檢驗(yàn)正點(diǎn)長(zhǎng)Z文件中各項(xiàng)數(shù)據(jù)的正確性，避免因?yàn)橹蛋鄦T操作不當(dāng)造成上傳數(shù)據(jù)的錯(cuò)誤。本程序設(shè)置的閾值是經(jīng)過前期的對(duì)比軟件不斷總結(jié)調(diào)整之后的值，對(duì)閾值的適度放大可以避免大氣中小范圍波動(dòng)造成的差異差生的報(bào)警。

圖1 雙套站數(shù)據(jù)對(duì)比報(bào)警軟件截圖

1.3 對(duì)觀測(cè)數(shù)據(jù)的缺測(cè)情況進(jìn)行檢查

部分觀測(cè)設(shè)備無(wú)論是否采集到數(shù)據(jù)都會(huì)形成文件，這樣形成的文件實(shí)際上是沒有價(jià)值的，對(duì)于缺測(cè)數(shù)據(jù)，本軟件會(huì)自動(dòng)報(bào)警，并標(biāo)識(shí)出缺測(cè)項(xiàng)目。

1.4 形成內(nèi)容簡(jiǎn)潔的報(bào)錯(cuò)日志文件

軟件發(fā)出報(bào)警的同時(shí)，會(huì)把報(bào)警時(shí)間、報(bào)警內(nèi)容寫入到日志文件中去，這樣方便階段性統(tǒng)計(jì)報(bào)警次數(shù)，還有利于值班員查詢之前出現(xiàn)過的報(bào)警內(nèi)容。

2 設(shè)計(jì)思路

結(jié)合本站實(shí)際情況，軟件分成兩個(gè)部分：監(jiān)控部分。包括監(jiān)控風(fēng)廓線、灰霾數(shù)據(jù)的形成與上傳，如圖2和圖3所示，值班員可以直接的看到最新到報(bào)的時(shí)間和數(shù)據(jù)。除此之外，還有常規(guī)站數(shù)據(jù)文件的形成與上傳；對(duì)比部分，通過將2套站數(shù)據(jù)的對(duì)比，找出差值異常偏大的觀測(cè)要素，通過語(yǔ)音提示讓值班員及時(shí)發(fā)現(xiàn)并處理。還特別針對(duì)大氣成分觀測(cè)數(shù)據(jù)增加了1個(gè)功能，即連續(xù)變化的檢測(cè)，如果連續(xù)3個(gè)時(shí)次顆粒物濃度都是相同的，則判定為數(shù)據(jù)可疑，[5]提醒值班員檢查儀器是否正常。本程序采用Java語(yǔ)言編寫，由遠(yuǎn)程讀寫數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)比對(duì)，語(yǔ)音報(bào)警幾部分組成，功能完善，便于修改。

圖2 風(fēng)廓線數(shù)據(jù)上傳監(jiān)控軟件截圖

圖3 灰霾數(shù)據(jù)上傳監(jiān)控軟件截圖

3 運(yùn)行情況與應(yīng)用前景

該程序是以地面氣象測(cè)報(bào)業(yè)務(wù)系統(tǒng)軟件為基礎(chǔ)，對(duì)現(xiàn)有觀測(cè)業(yè)務(wù)軟件功能的補(bǔ)充，實(shí)現(xiàn)了在一臺(tái)計(jì)算機(jī)上同時(shí)監(jiān)控多臺(tái)業(yè)務(wù)計(jì)算機(jī)工作情況，更可以利用遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控的功能，從而保證自動(dòng)站數(shù)據(jù)的有效可靠。該軟件安裝在臺(tái)站之后，確實(shí)起到了監(jiān)控的作用，每次都能及時(shí)發(fā)現(xiàn)中斷上傳的情況，為值班員的工作提供了很好地輔助作用。

4 結(jié)語(yǔ)

該監(jiān)控軟件相比于之前的版本有了很大的進(jìn)步，軟件簡(jiǎn)單實(shí)用，考慮到地面綜合觀測(cè)業(yè)務(wù)軟件本身就具有數(shù)據(jù)顯示界面，所以本次編程過程中大膽的舍去了顯示界面，改為報(bào)警界面，最大限度的節(jié)省了觀測(cè)員的工作量，又突出了報(bào)警功能的提示性，加入了語(yǔ)音報(bào)警功能，使值班員第一時(shí)間知道出現(xiàn)異常的觀測(cè)要素類別，為值班員接下來(lái)的排查工作打下基礎(chǔ)。除此之外，日志文件的內(nèi)容也盡可能的做到簡(jiǎn)單全面，方便查找。遠(yuǎn)程監(jiān)控程序可以根據(jù)臺(tái)站的不同需求進(jìn)行修改，操作簡(jiǎn)單，功能擴(kuò)展能力強(qiáng)。本軟件主要針對(duì)長(zhǎng)Z文件的數(shù)據(jù)進(jìn)行質(zhì)控，與現(xiàn)行業(yè)務(wù)質(zhì)控平臺(tái)MDOS類似，使用該軟件可以在臺(tái)站上傳階段發(fā)現(xiàn)異常信息，及時(shí)處理，為正確反饋MDOS信息做好準(zhǔn)備。

在該軟件開發(fā)過程中，最初設(shè)想的某些功能還沒有能夠完全的實(shí)現(xiàn)，比如對(duì)雙套能見度儀器的臺(tái)站，暫時(shí)能見度數(shù)據(jù)還不能做對(duì)比，不能直接發(fā)現(xiàn)如蜘蛛結(jié)網(wǎng)等因素造成的能見度突升突降，在下階段的工作中，希望能夠繼續(xù)修改和優(yōu)化該軟件，使其具有更全面的功能，是觀測(cè)工作更加方便，更加高效。

[1]張孝祥,徐明華,單興華,等.Java基礎(chǔ)與案例開發(fā)詳解[M].北京:清華大學(xué)出版社,2011(7):1-136.

[2]中國(guó)氣象局.地面氣象觀測(cè)規(guī)范[M].北京:氣象出版社,2003.