貴州新一代氣象通信實時信息處理系統(tǒng)

田 蘭，汪 華，李 波

(貴州省氣象信息中心，貴州 貴陽 550002)

貴州新一代氣象通信實時信息處理系統(tǒng)

田 蘭，汪 華，李 波

(貴州省氣象信息中心，貴州 貴陽 550002)

貴州省新一代氣象通信實時信息處理系統(tǒng)，采用可擴(kuò)展標(biāo)記語言XML對各類實時報文信息的內(nèi)容進(jìn)行標(biāo)識和說明的方法形成數(shù)據(jù)傳輸業(yè)務(wù)定義，從而使系統(tǒng)具備了通過修改節(jié)目表來適應(yīng)觀測數(shù)據(jù)傳輸業(yè)務(wù)變化的能力，實現(xiàn)了對全省臺站上行觀測資料在省級中心的收集、處理、分發(fā)和共享，并提供針對氣象資料文件名、報頭、報尾的初級質(zhì)量控制信息，實現(xiàn)對實時信息傳輸關(guān)鍵業(yè)務(wù)節(jié)點通信狀態(tài)的監(jiān)控，改變了原有業(yè)務(wù)系統(tǒng)繁雜、功能單一、擴(kuò)展性差等缺陷。整個系統(tǒng)高效穩(wěn)定、操作簡便、監(jiān)控信息準(zhǔn)確清晰、界面友好、易于維護(hù)和擴(kuò)展，具有很好的實用性和通用性。

氣象實時信息;XML;系統(tǒng)監(jiān)控;業(yè)務(wù)系統(tǒng)

1 引言

近年來，隨著氣象綜合觀測網(wǎng)建設(shè)的不斷推進(jìn)，氣象信息傳輸種類和數(shù)據(jù)急劇增加，如多普勒雷達(dá)數(shù)據(jù)、閃電定位信息、區(qū)域自動站數(shù)據(jù)、精細(xì)化預(yù)報資料、土壤水分觀測資料、大氣成分、酸雨觀測數(shù)據(jù)等。氣象信息傳輸、監(jiān)控和應(yīng)用問題越來越受到重視，大量的實時氣象信息作為支持預(yù)報預(yù)測業(yè)務(wù)系統(tǒng)、公共氣象服務(wù)系統(tǒng)以及氣象科學(xué)研究的基礎(chǔ)，其穩(wěn)定、可靠、完整、及時、高效率、高質(zhì)量地收集、存儲和共享是全國氣象部門各級信息中心和相關(guān)業(yè)務(wù)部門的重要任務(wù)。貴州新一代氣象通信實時信息處理系統(tǒng)的設(shè)計正是基于此任務(wù)，同時考慮到未來業(yè)務(wù)發(fā)展需求，在vs.net2005開發(fā)環(huán)境下使用C#為開發(fā)語言，通過FTP網(wǎng)絡(luò)協(xié)議、TCP網(wǎng)絡(luò)共享協(xié)議，基于模塊化編程開發(fā)的一套c/s應(yīng)用軟件。能夠根據(jù)新增資料傳輸業(yè)務(wù)的要求，在系統(tǒng)中進(jìn)行該類業(yè)務(wù)的定義，從而迅速適應(yīng)新增資料業(yè)務(wù)信息處理工作業(yè)務(wù)化運(yùn)轉(zhuǎn)，有效避免了隨著信息傳輸種類的增加，業(yè)務(wù)系統(tǒng)也不斷增加的局面。

2 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

貴州新一代氣象通信實時信息處理系統(tǒng)主要實現(xiàn)了對臺站實時上行傳輸資料的自動收集、處理、存儲、分發(fā)和共享的應(yīng)用系統(tǒng)。

貴州新一代氣象實時信息處理系統(tǒng)由系統(tǒng)設(shè)置、系統(tǒng)監(jiān)控、工具、外接程序等幾個模塊構(gòu)成，具有外部程序鏈接、文件內(nèi)容瀏覽、異常情況警示、定義新增傳輸業(yè)務(wù)、傳輸節(jié)點通信狀態(tài)監(jiān)控等功能?！跋到y(tǒng)設(shè)置”菜單主要完成對各類實時傳輸資料的收集路徑、分發(fā)目的地、報文信息等的定義;“系統(tǒng)監(jiān)控”實現(xiàn)對各類上行傳輸資料的收集、處理情況的實時監(jiān)控;“工具”菜單主要提供“通信狀態(tài)”、“人工處理”、“工作日志”、“命令提示符”等功能及處理系統(tǒng)使用人員診斷和處理傳輸過程中的各種異常問題?！巴饨映绦颉辈藛沃饕獙崿F(xiàn)外接程序可以調(diào)入對象模型以便實現(xiàn)應(yīng)用程序自動化和擴(kuò)展應(yīng)用程序，目前系統(tǒng)外接程序鏈接的是“精細(xì)化城鎮(zhèn)天氣預(yù)報系統(tǒng)”。

3 系統(tǒng)應(yīng)用

貴州新一代氣象通信實時信息處理系統(tǒng)是2009年貴州省氣象局直屬單位重點項目任務(wù)之一。該項目著眼中國氣象局2012年4月投入業(yè)務(wù)運(yùn)行的新一代國內(nèi)氣象信息系統(tǒng)，旨在優(yōu)化業(yè)務(wù)流程，改善現(xiàn)有傳輸軟件無法擴(kuò)展，不能適應(yīng)新增傳輸業(yè)務(wù)或現(xiàn)有業(yè)務(wù)發(fā)生改變的情況、補(bǔ)丁程序多、異常情況時有發(fā)生的狀況。

3.1 系統(tǒng)初始化

系統(tǒng)初始化依據(jù)系統(tǒng)設(shè)置的節(jié)目表信息。系統(tǒng)運(yùn)行先檢查系統(tǒng)設(shè)置是否發(fā)生變化，發(fā)生變化就讀取系統(tǒng)設(shè)置的節(jié)目表信息，系統(tǒng)根據(jù)讀取到的節(jié)目表信息展示系統(tǒng)監(jiān)控界面。由于實時報文信息的采集站點和時間頻次會在一段時間內(nèi)因業(yè)務(wù)調(diào)整而發(fā)生變化，業(yè)務(wù)考核臺站也會出現(xiàn)增加或減少，所以系統(tǒng)的運(yùn)行就有必要通過比較靈活的配置方式來改變運(yùn)行方式。因此，系統(tǒng)設(shè)置的節(jié)目表信息采用XML(eXtensible Markup Language的縮寫，中文含義為“可擴(kuò)展標(biāo)記語言”)標(biāo)記語言對我省收集上傳的各類實時報文信息的內(nèi)容進(jìn)行標(biāo)識和說明。實現(xiàn)使用配置文件來保存和修改系統(tǒng)參數(shù)和一些運(yùn)行狀態(tài)數(shù)據(jù)，尤其是數(shù)據(jù)傳輸業(yè)務(wù)定義，從而使系統(tǒng)具備了通過修改節(jié)目表來適應(yīng)觀測數(shù)據(jù)傳輸業(yè)務(wù)變化的能力。

圖1 實時信息傳輸業(yè)務(wù)流程定義

圖2 基本設(shè)置界面

圖2是系統(tǒng)中基本設(shè)置的界面，相關(guān)信息保存在sys.xml文件中，系統(tǒng)所處理的各類實時報文信息則保存在FILERCV_DIC.xml文件中，以酸雨資料每日數(shù)據(jù)的傳輸處理為例，定義如下：

通過定義酸雨資料每日文件的處理方式、處理頻次、處理時間、源文件來源和文件名格式、及文件中報頭報尾標(biāo)識符等信息形成了對酸雨資料傳輸業(yè)務(wù)的定義。系統(tǒng)初始化時先讀取sys.xml文件中的內(nèi)容，確定系統(tǒng)監(jiān)控顯示界面，再讀取FILERCV_DIC.xml文件中對各類實時報文資料傳輸業(yè)務(wù)的定義生成當(dāng)天系統(tǒng)運(yùn)行的節(jié)目表，從而實現(xiàn)對各類實時傳輸資料的收集、處理、傳輸和分發(fā)。

3.2 系統(tǒng)運(yùn)行

系統(tǒng)完成初始化后，缺省進(jìn)入“系統(tǒng)監(jiān)控”界面(圖3)。系統(tǒng)從用戶使用角度出發(fā)，提供了豐富的實時處理信息情況的反饋，值班員在使用過程中可很快捷的獲得各類報文的實時處理情況。

圖3 系統(tǒng)監(jiān)控界面

圖中A區(qū)域為監(jiān)控報類選擇區(qū)，該區(qū)域中綠色圖標(biāo)代表該報類正在處理的狀態(tài);黃色圖標(biāo)代表該報類未到處理時間的狀態(tài);紅色圖標(biāo)代表該報類處理異常的狀態(tài)。

單擊某類報文選項卡將顯示對應(yīng)的報類的考核臺站(圖3中B區(qū)域標(biāo)示處)，臺站字體為黑色表示沒有處理;綠色表示已經(jīng)處理完成該時段的報文。系統(tǒng)對某類報文進(jìn)行處理時會對其文件名、文件發(fā)送時間、報頭和報尾等信息與該類報文的節(jié)目表信息進(jìn)行比對，從而得到初步質(zhì)量控制，如果發(fā)現(xiàn)比對結(jié)果不正常，系統(tǒng)會顯示異常告警條目(圖3中C區(qū)域)，用戶選中報警條并雙擊該條目后可對該異常情況進(jìn)行處理。處理后的異常告警條目將從系統(tǒng)監(jiān)控界面上消除。同時，系統(tǒng)對自動站觀測資料的處理情況會在圖3中E區(qū)域展現(xiàn)，其他類別資料的處理情況在圖3中D區(qū)域進(jìn)行展現(xiàn)。

3.3 系統(tǒng)工具的應(yīng)用

系統(tǒng)工具旨在實時信息處理異常情況下為用戶提供及時便捷有效的診斷途徑。

3.3.1 通信狀態(tài) 通信狀態(tài)工具為用戶提供圖1中實時信息傳輸業(yè)務(wù)關(guān)鍵節(jié)點網(wǎng)絡(luò)通信狀態(tài)的實時監(jiān)控結(jié)果，如圖4所示，綠色線條表示網(wǎng)絡(luò)通信正常;紅色線條表示節(jié)點間網(wǎng)絡(luò)通信中斷。

用戶在使用過程中可通過該工具判斷實時信息傳輸故障是否因網(wǎng)絡(luò)通信故障造成，定位通信故障出現(xiàn)在哪個節(jié)點，從而實現(xiàn)對故障的快速定位。

3.3.2 人工處理 當(dāng)出現(xiàn)臺站通信故障或應(yīng)用系統(tǒng)故障等客觀原因造成不能將實時報文信息自動上傳到省級時，值班員可以方便的通過人工處理工具，將通過電話聯(lián)系臺站獲得的報文信息手動編報發(fā)送。這個功能與系統(tǒng)缺省的自動處理功能形成互補(bǔ)。

圖4 通信狀態(tài)

3.3.3 工作日志 系統(tǒng)運(yùn)行過程中涉及的何時運(yùn)行、何時退出、何時更改了某項系統(tǒng)配置均記錄在工作日志中。工作日志記錄下系統(tǒng)工作的進(jìn)程，記錄系統(tǒng)工作任務(wù)來源及任務(wù)完成情況輸出的過程，日積月累就形成了系統(tǒng)運(yùn)行的檔案。通過這個檔案，用戶既可以很方便的了解系統(tǒng)是否工作正常，又可以用工作日志記錄的信息分析系統(tǒng)異常情況出現(xiàn)的時間和原因?？梢哉f，這個工具是日常值班人員維護(hù)和使用該系統(tǒng)必不可少的。

4 系統(tǒng)特點

①摒棄同類系統(tǒng)采用文本定義數(shù)據(jù)傳輸業(yè)務(wù)的方式，采用了XML標(biāo)記語言來定義數(shù)據(jù)傳輸業(yè)務(wù)。XML是處理結(jié)構(gòu)化文檔信息的有力工具，比文本方式更高效、更準(zhǔn)確。

②相比以往業(yè)務(wù)使用的實時報文傳輸系統(tǒng)，新一代氣象通信實時信息處理系統(tǒng)能通過修改節(jié)目表配置的方式實現(xiàn)新增資料的傳輸，具備可擴(kuò)展性。

③新一代氣象通信實時信息處理系統(tǒng)，對資料傳輸?shù)谋O(jiān)控更一目了然，報文的錯誤信息定位更準(zhǔn)確、監(jiān)控信息更豐富。

④新一代氣象通信實時信息處理系統(tǒng)系統(tǒng)具備對各類資料收集和處理情況的日志記錄，系統(tǒng)管理員對系統(tǒng)運(yùn)行情況能全面的掌握，出現(xiàn)傳輸業(yè)務(wù)質(zhì)量等問題時也能通過日志進(jìn)行分析。

5 結(jié)語

貴州新一代氣象通信實時信息處理系統(tǒng)實現(xiàn)了地面觀測業(yè)務(wù)調(diào)整后我省各類實時報文信息的收集、處理和分發(fā)，通過在貴州省氣象信息中心的應(yīng)用，為我省大量觀測數(shù)據(jù)的上傳、實現(xiàn)本省實時數(shù)據(jù)資料的預(yù)處理符合“新一代國內(nèi)通信系統(tǒng)”的要求發(fā)揮了重要作用，為適應(yīng)我省綜合氣象觀測系統(tǒng)新增資料傳輸業(yè)務(wù)奠定了基礎(chǔ)。系統(tǒng)投入運(yùn)行以來，高效穩(wěn)定、操作簡便、監(jiān)控信息準(zhǔn)確清晰、界面友好。業(yè)務(wù)應(yīng)用表明，貴州新一代氣象通信實時信息處理系統(tǒng)易于學(xué)習(xí)和掌握，易于維護(hù)和擴(kuò)展，具有很好的實用性和通用性。

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TP311.52

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1003－6598(2012)05－0040－04

2012－08－01

田蘭(1977—)，女，高工，主要從事氣象信息技術(shù)研究與應(yīng)用工作。