自动观测站数据传输质量的成因范文

《电脑开发与应用杂志》2014年第六期

1观测数据传输路由命名格式及传输时限

1.1观测数据传输路由区域自动气象站数据采用中国移动GPRS（G网）和中国电信CDMA（C网）两种无线通信方式上传至省局中心站服务器，中心站软件对数据进行处理，生成统一的传输格式Z文件集中重新打包通过新一代国内通信系统上传中国气象局。

1.2观测数据命名格式区域自动气象站数据采用传输文件命名格式见表2所示。

1.3观测数据传输时限区域自动气象站观测资料传输时限规定见表3所示。表中所列时间均为世界时（UTC），其中“HH”为每个观测正点时间。表3区域自动气象站资料传输时限规定

2观测数据传输质量分析

分析2008年~2013年近6年宁夏区域气象站观测数据传输情况，如图1所示，可以发现以下几个明显特征。一是2008年建设的区域自动气象站，刚建成后观测数据的传输情况比较稳定，但是，在使用的过程中逐渐出现了自动站设备，采集板、电源板、太阳能板、电池等故障，到了2009年数据的传输及时率下滑到最低只有89.38%。直到2010年，更换了自动站的设备后才逐渐恢复正常，数据的传输及时率达到97.83%最高值。二是在2011年的运行过程中四要素以上区域自动气象站太阳能板安装得太高，维护保障人员无法进行清洗，时间长会造成电池充电不足。三是以前建设的两要素、四要素、五要素区域自动气象站，使用的6V蓄电池容量小、待电时间短，基本使用1年左右就要更换，所以出现问题较多，影响数据的传输及时率。通过对前几年区域自动站的运行情况进行了总结，2012年、2013年建设的区域自动气象站数量增加了，但是，故障现象减少了，数据的传输及时率稳步提升。分析2013年1月~12月宁夏全区5个市局区域气象站观测数据的传输情况，如图2~图4所示，可以发现，夏季传输质量高于冬季；白天传输质量高于夜间；晴天传输质量高于阴天；平原地区传输质量高于山区或沿山地带；市电供电传输质量高于太阳能供电。另外，影响区域气象观测站传输质量的大范围多站缺报或逾限时，一般是由于服务器、中心站软件或者通信网络问题造成的，这种故障无规律可循，不固定出现；单站缺报或逾限主要是由于自动站本身供电、通信信号、设备和参数设置等原因造成的。

3存在问题及对策

影响区域自动气象站数据传输质量的原因主要有：区域自动气象站设备故障、日照时间少导致电池无法蓄电、通信问题、中心站服务器工作异常等。

3.1区域自动站设备问题

宁夏区域自动站设备主要来自三家公司。总体来说，各家设备2012年以前建设的区域自动气象站问题较多，常出现主板老化、电池不存电、通信卡故障、线路接触不良等问题，2012年和2013年建设的区域自动气象站目前运行状态良好，暂未出现上述问题。

3.1.1采集器主板问题对于2008年以前建设的区域自动气象站采集器主板型号主要采用CAWS600RT和CAWS600RE，从运行的情况分析，使用这两种采集器的自动气象站，芯片老化，出现的故障频次多，直接影响自动站设备的正常运行，导致数据传输不及时，需要重启主板才能恢复正常。设备运行4年后无法有效存储设置的参数，造成采集的数据不能存储上传。尤是每逢气温骤降，时常死机。

3.1.2电池问题2008年以前建设的各种要素区域自动气象站均采用6V12AH电池，由于容量小、待电时间短，遇连阴天气3天或以上，部分区域自动气象站的电池就无法正常供电，造成传输中断；由于冬季日照时数短，遇有阴雨天气时储电量不足，导致传输率偏低。个别台站太阳能采光因受周围环境的影响，白天不能及时给电池充电，导致寿命缩短。电池基本使用1年左右就需要更换。

3.1.3设备备件不足的问题由于近几年区域站的建设主要目标是在全力提高覆盖率，在设备备件方面投入较少，且台站区域自动站维持经费不足，使得台站备件方面严重不足，当区域自动站出现故障后，不能及时更换故障件，故障件送厂家维修时间长，短时难以返修回原单位，增长了故障时间，影响传输质量。

3.1.4设备安全运行情况区域自动站基本上都是建设在乡村，偏远的地带，绝大多数设备能够安全的运行，但是，存在个别区域自动站的设备被盗的现象：自动站的太阳能板、采集器、电池、机箱、整体自动站设备被盗；自动站遭到破坏，太阳能电池板被砸碎，设备无法修复；区域自动气象站通讯传输天线被盗和损坏等。

3.2通信问题

3.2.1信号问题沿山建设的部分区域自动站站点信号偏弱，时而有信号漂移现象；个别沿贺兰山的站点，处于宁蒙交界处，通信信号偏弱，导致传输率偏低；个别移动基站为小型基站，不带UPS电源系统，该基站已经多次发生停电现象，致使信号不通，造成采集数据不能及时上传。

3.2.2租费问题2013年所建区域自动气象站租费多采用5元/月包30M流量方式，但是以前所建区域自动气象站很多采用50元/月通信租费方式，租费较贵。

3.3中心站服务器问题

初步统计，2012年12月~2013年11月之间，因中心站服务器工作异常，造成的逾限报约为2141站，缺报321站。主要原因是区域自动站C网服务器使用的中心站软件时间较长，数据库结构存在设计缺陷，当数据库内部存储的资料较多时会造成数据无法正常入库，无法正常生成上传中国气象局的Z文件，故导致大量的缺报和逾限报。

3.4处理问题的对策

3.4.1加强设备系统升级改造根据不同情况出现的问题，对区域自动观测站进行升级改造。选用相对稳定的采集器进行升级改造，提高该类型设备运行稳定性。建议对自动站6V12AH的电池，进行统一更换成存电量高的新性能电池，以解决持续阴天电池不能正常给自动站设备供电的问题。

3.4.2加强设备维护和保障加强台站技术人员培训，提高台站技术人员的维护水平，确定专人维护和保障。配备相应的经费做好区域站硬件备件的配备、储备工作，确保设备故障时能及时维修更换。

3.4.3加强服务器运行管理一是要定期检查服务器运行状态，数据库的存储情况，发现问题及时处理；二是配置修改应用软件参数时，一定要认真仔细，反复核对，确保万无一失；三是及时升级中心站软件。

4结束语

通过对2008年~2013年近6年宁夏区域气象站观测数据传输质量、2013年1月~12月宁夏全区5个市局区域气象站观测数据的传输质量的分析，发现并总结出了影响区域站资料传输质量的各类问题，并针对问题提出了相应的对策，为下一步做好区域气象观测站传输工作提供了指导。要提高区域气象观测站的传输质量，一是选择质量优质的观测设备，提高设备的稳定性；二是要加强台站技术人员业务培训，提高台站技术人员的维护和保障水平；三是加强区域站运行管理和制度化，发现问题能够及时查找问题、解决问题，以确保区域站观测资料的及时、准确地收集和传输，减少观测资料的逾限或缺报，提高资料传输的及时率和准确率，为宁夏各级政府指挥抗灾救灾气象服务工作提供科学可靠的决策依据。

作者：陈玉华杨洁李新庆冯瑞萍沈艳单位：宁夏气象信息中心