闫 平
内蒙古自治区大气探测技术保障中心，内蒙古呼和浩特 010051
自1999年我国第一个自动气象站正式投入业务运行以来，到2020年，我国地面气象观测自动化改革从全国试运行切换调整为正式业务运行，迈入地面气象观测全面自动化时代。信息技术、自动化技术的大力应用使气象站采集的气象数据满足了实时性、完整性等诸多需求。但是在气象站运行期间，发现运行系统与一些零部件经常会出现不同类型的故障，导致采集的数据不能持续，或不能完整显示。
为了解决上述问题，气象部门应构建综合气象观测运行监控业务系统，针对气象站运行过程进行监督，及时发现潜在故障，保证气象监测效率。同时，构建综合气象观测运行监控系统，还可以提高气象数据信息的传播效率，获取到精准的气象信息，切实提高气象服务实力。基于此，围绕综合气象观测运行监控业务系统展开分析，介绍系统实际应用价值、基本特性、运行流程，从系统构建、系统运行、监控业务执行3个方面做出论述，了解综合气象观测运行监控业务系统实际应用要点。
1.1 为气象站的持续运行保驾护航
综合气象观测运行监控业务系统对气象站持续性运转具有很好的保障作用。现阶段，自动化气象站采集数据已经达到自动化与实时性的要求，持续性采集气象数据可以为所在区域分析气象特征提供支持。构建综合气象观测运行监控业务系统可以在已有的监控范围内增加自动化气象站更加细节的设备运行内容，监督系统设备实际运行状态，使系统运行效果达到最佳，也有利于获取自动化气象站运维所需的数据[1]。因此，发挥综合气象观测运行监控业务系统实时性监督优势，更有利于加强气象站运行的稳定性，保证最佳的持续性运行效果。
1.2 提高数据观测的质量
通过综合气象观测运行监控业务系统可以提高气象站数据观测质量。在对综合气象观测运行监控业务系统进行应用的过程中，所有设备运行标准已经恒定。若设备运行、恒定标准有出入，系统会自动发出预警，通知技术人员及时维修[2]。通过这种实时监控，能确保设备一直在优质状态下运行。所谓优质运行状态，即不会影响到设备采集数据的功能，保证气象数据质量，为区域气象数据分析提供参考。
应用综合气象观测运行监控系统是优化自动气象站各项运行功能的有效措施。在监控系统运行期间，必须重点分析其性能，这主要体现在两个方面：一方面，监控系统内部包含所有设备的运行；
另一方面，系统面对问题的解决与处理[3]。业务人员应具备较高的专业技术水平、扎实的气象专业知识基础，确保监控系统运行期间能及时处理突发性问题，以免气象观测运行监控系统的稳定运行受阻。另外，气象部门必须提高服务质量，组织业务人员进行专业技能培训，确保所有业务人员都能熟练操作监控系统的气象服务，最大限度地发挥综合气象观测运行监控系统优势。基于此，针对监控系统运行，分别从通信系统安全、台站主要任务及预报服务方面进行讨论。
2.1 通信系统安全
开始运行综合气象观测监控系统之后，为了保证系统运行稳定，最为重要的是要确保通信系统安全。只有系统稳定运转，方可快速传输监测到的气象数据信息。要想保证通信系统安全，务必注意以下3个方面。
第一，在计算机系统中安装防病毒软件，定期升级安全软件，定期安排杀毒，以免病毒入侵干扰，威胁通信系统安全。如果电源发生故障，一般情况下会选择UPS发电机作为应急处理设备[4]。
第二，要想保证通信系统的安全性，还需组织所有业务人员参与培训。气象部门应定期安排业务培训，提高气象站业务人员的业务水平、业务操作熟练程度。要求业务人员在面临突发状况时必须能冷静处理，以免气象监测进度受突发情况的影响，阻碍气象数据信息的及时传输。业务人员应熟练了解操作环节的所有流程，能快速处理一些突发性事件[5]。
第三，还需保证监控系统在日常运行期间，网络、电视机的状态良好，如果需要调取气象信息资料，可以通过内部网络共享平台获取。
2.2 台站主要任务及预报服务
综合气象观测系统运行监控系统最为直观的作用是为气象观测设备的有效运转、气象观测业务正常推进提供保障，属于业务应用系统。监控系统由设备运行监控、维护维修信息管理、装备供应保障业务信息管理、站网信息管理等各个子系统组成，具有实时发布气象数据信息、综合评估、系统管理与维护等一系列功能。现阶段，比较常用的监控设备以天气雷达、探空系统和国家级自动气象站为主，其中国家级自动气象站包括国家基准气候站、国家基准气候站、国家基本气象站、国家一般气象站。气象站安排值班人员实时观察综合气象观测系统运行监控系统的状态，如“系统报警”“数据异常”“无错误”等，若已经发生故障却不能确定具体原因，需及时联系省级保障业务部门，协同技术人员分析解决。如果本站至省级网络通信线路存在异常故障，也需要联系省级部门协同解决[6]。
气象自动站内部设备、气象观测设备均可正常运转，按照综合气象观测运行监控系统规定，提前准备好备份仪器，且备份仪器必须正常运转。针对可能出现汛期的时间段，必须组织所有业务人员参加技术培训，使业务人员能够熟练掌握基础业务知识、管理制度要求。此外，时刻检查预报员预警发布系统、农业气象发报系统等其他关联系统，确保系统正常运转。未进入汛期时，气象服务中心应安排业务人员学习，使其掌握基础的业务知识，学会操作预警发布平台的各项功能，保证进入汛期前可以做好各项准备及服务工作[7]。按照基本要求提前安排好汛期排班，业务人员必须24 h连续值班，按照实际情况及时发布气象预报预警信号，对灾害性天气，如台风、暴雨等，应加大观测力度，使气象部门能够向政府部门快速传递气象数据信息，便于相关部门及时启动应急预案。
当地气象部门还需面对所有突发情况组建专业处理团队。团队中应包含全局部署领导人员和专业技术人员等，按照上级领导提出的要求，结合突发性问题编制应急处理方案[8]。若在监控系统运行期间发生突发性事故，团队成员一方面应服从领导做出的安排，另一方面还要保证24 h待命，针对突发情况展开综合分析，总结事故原因、严重程度，提出实际效果最为理想的应急对策，保证综合气象观测运行监控业务系统运行的高效率与稳定性，提高气象数据信息传输效率和精准性。
3.1 监控请求
当客户向全网或气象站提出监控申请，便会自动启动WEB应用程序，与服务器连接，请求专业服务。气象站检查业务请求符合法律规定，便会有监控服务对象自动生成，面向监控服务对象展开相应的初始化作业。初始化操作结束后，重新返回监控服务对象相应的WEB应用程序，此时WEB应用程序显示为无状态性。因为在监控过程中必须保证业务服务器监控对象始终存在，而且WEB应用程序也必须快速确定监控服务对象，因此务必加大对监控对象的管理力度[9]。当与客户端相连接之后，依然可以保持“存在”的状态，针对监控服务对象自动生成ID号，后期便可通过监控服务对象ID号快速确定监控对象，提高监控系统运行效率。
3.2 实时数据的产生
监控中心受监控服务对象的影响，订阅系统内部所产生的数据信息会有相应的类型触发事件。一方面省级气象中心站负责气象数据信息传递，另一方面也负责激活监控系统，获得事件传输数据信息，自动生成实时监控数据信息。
3.3 WEB页面的刷新
系统提出请求之后，自动生成监控服务对象ID号，此时WEB应用程序通过省级中心
服务器便可得出相对应的监控服务对象。监控服务对象在有关信息中提取缓存的气象数据，随后便可刷新页面[10]。
3.4 对观测点远程操作
观测点远程处理期间，WEB应用程序连接省级中心服务器，采集、获取监控服务对象。自动站传输操作命令，主要通过自动站接1∶1对象，利用远程自动设备实时传输。发出的命令得到响应后，会触发被订阅命令对应事件，刷新页面之后重新返回至结果。
3.5 监控结束
完成上述所有监控流程即监控结束，系统自动关闭监控页面。
4.1 系统构建
综合气象观测运行监控业务系统实践应用过程中，必须保证系统完整性。这就需要做好监控业务系统的完善工作。基于当前气象监控系统的运行状态，该系统涉及地面观测与地基遥感系统、空基遥感系统、天基遥感系统。空基遥感系统的观测平台主要是气球、飞机，天基遥感系统观测平台则包括低轨、高轨卫星。搭建上述3个系统需要发挥出系统之间的连接作用，展开全方位监控。监控对象有国家级与区域级的自动气象站、雷电观测站、土壤水分观测站、探空站等。
针对地面观测与地基遥感系统、空基遥感系统、天基遥感系统实际搭建情况，建议做到以下两点：（1）优化硬件设备，各个系统的构建务必要提前准备好相应的硬件设备，满足硬件系统结构与运行需求，为系统稳定运行提供保障；
（2）软件优化设计，软件对于系统稳定运行、展现联动作用来说是非常重要的工具，在系统建构期间，务必要优化设计软件与相应程序。
4.2 系统运行
构建综合气象观测运行监控业务系统的一系列工作结束之后，需充分展现出监控系统效能，尝试运行系统。一般系统运行共分为3个流程。首先，启动系统。立足于综合气象观测运行监控业务系统运行的维度，运行效果与3个启动流程有密切联系。启动系统必须保证3个子系统一致。换言之，在相同时间范围内同时启动3个系统，如此一来，3个子系统采集到的数据也可保证一致，更有利于提高气象站故障与问题分析、解决效率。其次，优化调整系统运行过程。综合气象观测运行监控业务系统所包含的子系统之间相辅相成，所以必须针对各个子系统的运行关键，及时展开优化与调整，确保所有子系统之间能够互补。最后，系统联动化运用。针对综合气象观测运行监控业务系统进行运行调试，一旦在运行过程中发现故障，业务人员应及时讨论分析、解决，确保系统监控过程与监控结果准确。这就需要对系统运行过程做出处理，以便提高系统运行实际效能。
4.3 监控业务执行
综合气象观测运行监控业务系统在运行初期主要是落实气象站的各项监控业务。第一，提前确定待监控内容。基于已知内容，监控系统需要监控的气象设备比较多，设备本身也分别对应了不同的级别，必须对各个设备以及所在级别确定需要监控的内容，保证系统监控的全面性与完整性。第二，明确监控标准规范。系统在实施监控过程中，判断气象站相关设备异常必须有明确的标准，这直接关系到采集监控数据的有效性。建议结合气象设备运行特征、运行需求，制定判断标准，尤其需要在监控系统内明确判断标准。在规范标准的作用下，系统监控效能也会随之增强。换言之，综合气象观测运行监控业务系统在运行过程中，针对监控业务的执行，务必保证内容完整，且要有清晰的标准，方可保证监控业务恒定落实，彰显系统监控效果[11-14]。
综合气象观测监控业务系统是实现气象站自动化运行的重要组成部分。监控系统可以对气象站内所有设备进行实时监控，掌握最新的气象数据信息，通过分析监控所得信息，判断设备运行状态以及是否存在故障。另外，一旦气象站运行中出现突发性事件，也可以利用综合气象观测监控业务系统采集到的气象数据做出分析，提出最优的解决办法，确保各项监控业务得以有效落实，提高气象监控水平，保证气象站运行与服务质量，从而为所在地区的气象部门提供精准的气象数据信息，为气象观测业务信息化、智能化提供助力。
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