本溪市区域自动站报警系统分析

孙秀恒++李冰++汪贵彬++董宝磊++张翘

摘要 通过对区域自动站CAWSAnyWhere Server 2013软件 SQL Server 2005数据库的数据提取，应用相关编程知识编写程序，通过对SQL Server 2005数据库10 min数据的提取并进行判断，发现数据的缺测和异常，并报警。报警提示缺测数据或数据异常的区域站名称、元素和开始时间。

关键词 区域自动站；数据库；报警系统；辽宁本溪

中图分类号 P415.1+2 文献标识码 A 文章编号 1007-5739（2016）24-0216-02

Analysis on Regional Automatic Station Alarm System in Benxi City

SUN Xiu-heng LI Bing WANG Gui-bin DONG Bao-lei ZHANG Qiao

（Benxi Meteorological Bureau in Liaoning Province，Benxi Liaoning 117000）

Abstract Based on data extracted from SQL Server 2005 database of the CAWSAnyWhere Server 2013 software of regional automatic station，program was written using programming knowledge. Through the extraction and judgement of 10 minutes data from SQL Server 2005 database，missing and abnormal data was found.The names of regional stations whose data was missing or abnormal were alarmed，as well as the elements and the start time.

Key words regional automatic station；database；alarm system；Benxi Liaoning

我国是世界上气候变化较大的地区之一，气象灾害出现的頻率很高，随着经济的发展和社会的进步，气象灾害的影响越来越广泛，造成的经济损失也越来越大[1]。区域自动气象站是气象现代化建设的必要基础，是气象防灾减灾预测预警系统的重要组成部分。目前，中国气象局已经建成了总数达33 000余套的省级台站区域自动气象观测网，并在此基础上要进一步加大区域自动站的建设力度和建设的针对性，计划在未来3～5年内建设乡镇及以下加密自动站3万余套，以满足气象服务的需求，大量自动站的建立将给设备的维护和保障工作带来巨大的挑战[2]。区域自动气象站观测系统满足国家标准要求，用于测量风速、风向、环境温度、环境湿度、大气压力、降雨量等多个要素，具有气象监测等多种功能。提高了观测效率，减轻了观测人员的劳动强度。该系统具有性能稳定、检测精度高、无人职守、抗干扰能力强、软件功能丰富、便于携带、适应性强等方面特点[3-4]，广泛应用于气象站建设、农林气候监测、生态环境监测、公路和铁路运营及地质灾害监测等多领域的数据采集与科学研究，适合于野外使用。

区域自动站是一种自动观测和传输数据的设备。从近年来统计的资料正确率分析，在采集获得的总数据中异常和缺测数据的占有量为0.1%，但对于本单位和气象资料用户的影响还是很大[5]。因此，通过开发此系统及时解决数据长时间缺测的问题。

1 本溪市区域自动站概况

本溪地区共有区域自动站59个，其中单要素站19个，2要素站16个，4要素站22个，5要素站1个，8要素站1个（表1、图1）。单要素站观测项目为雨量；2要素站观测项目为雨量、温度；4要素站观测项目为雨量、温度、风向、风速；5要素站观测项目为雨量、温度、风向、风速、能见度；8要素站观测项目为雨量、温度、风向、风速、气压、相对湿度、浅层地温、深层地温。

由于本溪地区区域自动站分布广大多远离市区、数量多、观测项目多且数据处理量较大，很多时候不能及时发现数据异常及处理相应问题，导致传输及时率下降。因此，开发此系统，及时发现区域站数据问题，及时处理，最大限度提高传输及时率。

2 研究内容

通过对CAWSAnyWhere Server 2013软件 SQL Server 2005数据库的数据提取，应用相关编程知识编写程序，通过对SQL Server 2005数据库10 min数据的提取并进行判断，发现数据的缺测和异常，并报警。报警提示缺测数据或数据异常的区域站名称、元素和开始时间。

3 技术分析

本程序采用经典的3层架构，分为表现层、逻辑层、数据访问层。表现层：负责用户的交互操作。通过调用逻辑层，将数据处理结果展现给改程序软件的使用者。逻辑层：分为业务处理和实体类，将用户需求进行业务整合，调用数据访问层，将数据从数据库中取出，进行增删改查。数据访问层：通过封装微软提供的数据库操作接口，对数据库进行访问（图2）。

3.1 系统界面

定时刷新设备情况，做到准实时地获取设备数据、展示设备当前状态。读取数据时间分为整点后的1 min和3 min。点击开始程序开始运行。数据出现问题时，状态显示为缺报且变成红色（图3），并有报警提示音乐响起。

3.2 极值限定

根据地面观测规范和本溪自动站设置参数设定极值区间：气温-40～45 ℃，10 min雨量0～200 mm，气压8 600～10 888 Pa，湿度0～100%，风速0～25 m/s，地温-60～80 ℃。

4 应用效果

在此系统运行期间，首先区域站数据出现异常和缺测时及时发现并报警，提示相关人员进行处理。大大提高数据的准确性及时率。同时，也提高区域自动站的维修效率，及时发现问题及时处理，提醒维护人员定期巡检仪器，提醒维护人员对电量低的电池进行更换。

5 参考文献

[1] 孟昭辉，李庆军.自动气象站综述[J].气象水文海洋仪器，2009（4）：54-56.

[2] 梁海河，孟昭林，张春晖，等.综合气象观测运行监控系统[J].气象，2011（10）：1292-1300.

[3] 李宁，冯利平，白蕤，等.自动气象站气象信息实时显示查询系统设计与实现[J].农业网络信息，2015（7）：30-35.

[4] 曹晓波，王双喜.自动气象站在设施农业领域的应用现状及展望[J].农业开发与装备，2015（6）：48-49.

[5] 陈璐.北京地区自动气象站数据异常因素分析[C]//中国气象学会.第28届中国气象学会年会：S1第四届气象综合探测技术研讨会，2011.