观测业务和信息网络监控一体化系统的设计与实现

汪 华，汤 宁，黄 笞,李 波,胡兴炜

(1.贵州省气象信息中心，贵州 贵阳 550002；2.贵州省气象局观测网络处，贵州 贵阳 550002)

观测业务和信息网络监控一体化系统的设计与实现

汪 华1，汤 宁1，黄 笞2,李 波1,胡兴炜1

(1.贵州省气象信息中心，贵州 贵阳 550002；2.贵州省气象局观测网络处，贵州 贵阳 550002)

通过分析贵州省气象局实时业务监控业务中存在的集约化程度不高、监控视角不够个性化等问题，作为CIMISS系统的市县视角的延展，介绍了从集约化的角度将观测业务和信息网络的监控结合，实现基于工作流的全链条监控系统的设计与实现。

集约化；观测业务；信息网络；监控一体化

1 引言

近年来，依托山洪地质灾害气象保障工程、监测预警工程、气象保障工程等项目建设，综合观测系统迅猛发展，观测设备监控和维护、网络设备运行监控、气象信息传输监控等业务各自为阵，业务系统“多”、“散”、“乱”，造成了人力资源和计算资源的浪费，同时随着气象观测业务改革的深入发展，需要更加规范、高效率、自下而上的流程化管理。因此，急需建立一个集约化的监控平台，实现科学有效规范的管理，提高工作效率和效益。

针对现有的监控业务一般均基于省级监控视角，地州市和台站均有个性化监控的需求，将数据采集设备与通信传输线路、省地县网络设备运行的监控、值班人员工作环节的管理、故障处置流程等有机结合，建设统一的集约化监控管理平台，通过对省、市、县业务及管理人员的权限进行合理的配置，实现省市县三级业务监控标准统一、工作流程管理统一，实现基于工作流的全链条监控系统。

2 系统架构设计

整个系统在系统逻辑结构上分为基础设施、数据平台、应用支撑平台、应用系统4层。系统运行环境在省气象信息中心的虚拟平台上，主要以CIMISS数据库和文件服务器为基础，搭建集约化监控系统的数据采集分析服务器、短信服务器、Web服务器和GIS服务器。

数据平台是集约化监控系统建设的基础层，其设计和实现按照面向服务、面向管理的要求，构建集约化监控的数据基础，各种数据如观测数据、用户信息、文档数据等存放在这一层中，数据平台同时融合CIMISS系统为其上各层提供各种信息资源，包括观测数据、质控参数及装备基础信息等。

应用支撑平台主要提供服务目录、信息共享交换和服务应用整合等基础的服务，包括数据访问服务、集成服务、事务服务、流程服务、目录服务和消息服务等。

应用系统是面向省市县装备保障工作人员等系统使用人员的基本操作和管理平台，用户可通过统一身份权限认证平台登录系统，在对应于自己权限的个性化页面上进行实时装备运行监控、故障处理等操作。

3 系统功能设计与实现

3.1 功能模块设计

观测业务与信息网络监控一体化系统共11个模块，分别为数据采集分析、装备运行监控、资料传输监控、网络状态监控、业务管理、观测数据分析、运行评估、故障管理、基础信息管理、系统管理、移动终端APP。具体功能结构如图1所示。

图1 观测业务与信息网络监控一体化系统模块图Fig.1 The system chart

3.2 系统主要功能

3.2.1 数据采集分析 ①本地数据采集分析系统。数据采集分析主要提供多种形式的监控数据采集方式，针对不同的观测系统分别提供文件级、数据库级、SOAP协议、API接口等多种方式的监控数据抽取采集。

②CIMISS系统数据采集。与CIMISS系统进行深度融合，CIMISS中已经提供的数据将直接使用，不采用本地采集方式，对未提供的数据进行本地报文文件采集，将CIMISS与本地数据采集结合使用的方式，这样既可以节省资源又可以提高数据的准确性。查询过去历史数据或实时数据将直接从CIMISS系统中获取。

3.2.2 运行监控 自动站的运行监控主要监控自动站的在线情况、到报情况、数据质量、告警情况。在WebGIS监控页面上用清晰的图标(十字原点)显示各种情况的运行状态，能够形象直观的了解到每个站点当前的运行状况。按国家站、无人站、区域站(旧中心站)、区域站(新中心站)划分，区分的到报情况为应到报、已到前端(通过Socket报文获取到到报状态)、已入库(已入信息中心数据库)、及时报、逾限报、缺报和未到报。

自动站运行状态视窗为WebGIS页面实现实时状态监控，页面显示所有自动站，站点在实时监控时显示“十字圆点”图标，四部分分别表示在线情况、本时段到报情况、数据质量情况、警告情况；填图时可以显示为点；鼠标左键出现浮动框，分别显示当前观测数据、状态信息、站点信息，鼠标右键出现菜单列表，菜单列表中包含站点详情、单站观测数据查询、单站运行监控和多站数据比较等，可任意配置系统中已有的功能。同时系统提供观测数据要素填图，包括降水(1 h、3 h、6 h、12 h、24 h)、气温、风速、风向、气压、湿度。

3.2.3 资料传输监控 资料传输监控模块主要是针对重要的资料类型传输情况进行实时传输质量监控。系统从CIMISS中获取原始数据，对获取的原始数据进行分析处理，获取到资料传输质量数据，进行展示。

3.2.4 业务流程监控 将各级各类岗位在观测资料采集、传输等环节的操作进行规范，确保工作步骤完整、连续、无遗漏，减少失误，同时管理部门可以据此对业务岗位人员的任务执行情况进行监管，实现管理和运行的标准化、科学化、规范化。根据业务节点变化制定业务流程，提供业务流程自定义功能，方便用户通过配置定义新的业务流程。

3.2.5 观测数据分析 观测数据监控实现将现有各种观测设备生成的观测数据信息进行集中展示，结合GIS等数据展示方式，实现多手段、多种类的展示，使装备保障人员能够更高效、快速的了解装备工作情况、结合装备观测信息更准确的判断装备运行状态的准确程度，从而提高装备保障工作的准确性。观测数据监控功能主要包括实现对探测数据和产品的显示，实现对现有装备的观测数据分析、统计、查询。结合装备特点形成诸如要素填图、等值线等简单的专题地图、曲线图、时序图、统计报表等直观的统计图表，并能将这些分析结果以常见的应用文件格式(Word、Excel、PDF)导出和打印。

3.2.6 网络状态监控 网络状态监控主要是对整个网络环境设备及网络畅通情况的监控，在H3C系统的基础上将H3C中关注的功能模块提炼、简化，整合到集约化系统中。展示各类网络设备的运行状态，对发生异常的设备进行告警提示，通过灵活的配置、灵活的拓扑图展示、快速的异常告警，实现网络设备的实时监控。

3.2.7 移动应用功能 移动应用中管理人员通过后台系统发送移动通知，各个手机用户可以在移动应用的通知模块查看到管理人员发送的信息。通过后台采集获得的数据，通过移动端进行展示分析每个时次的实时数据。用户点击进入可以看到当前站点该时次的数据观测数据等。业务人员通过监控功能了解当前该站设备实时运行情况。帮助业务人员在户外作业时可以及时了解设备情况。

4 结论

通过对观测业务和信息网络监控一体化系统的设计与实现，深度整合已有资源，解决装备监控繁杂、不精准的弊端，实现装备、资料、网络的统一管理，同时在系统平台中实现从观测设备状态到数据传输和服务为一体的信息流监控一体化平台，面向一线业务人员的实际需求，实现面向地市和区县的分级管理，更好地为气象事业服务。

[1]虞飞华.基于 SOA 的中小型企业业务流集成应用研究[D].浙江：浙江工业大学，2009.

[2] 许南山，石佳锐.基于 B/S 模式的数据监视技术研究与实现[J]，计算机工程与科学，2009，(7):126-129.

[3] 魏姗姗.基于 C/S 模式的数据监视技术的研究与实现[D].北京：北京化工大学，2008.

Design and implementation of integration of monitoring system of observatory business and information network

WANG Hua1, TANG Ning1, HUANG Chi2, LI Bo1, HU Xingwei1

(1.Meteorological Information Center of Guizhou Province, Guiyang 550002,Guizhou;2. Observation Network Office of Guizhou, Guiyang 550002,Guizhou)

This paper analyzed the present problems of the real-time business monitoring of Guizhou Meteorological Bureau, for example, the intensive degree is not high enough, monitoring perspective is not individualized enough, comprehensive observation and information network business are in separation, etc. It introduced how to combine the observation business with the information network monitoring from an intensive perspective, through the establishment of efficient, scientific, standardized work procedures, in the integration of equipment operation, data transmission, information network business functions at the same time, also it can be used as CIMISS systems perspective of city and county extension, designed and implemented a Full - Chain Monitoring System based on workflow.

observatory business; information network; integration of monitoring

1003-6598(2017)02-0061-03

2016-12-27

汪 华(1974—)，女，副高，主要从事气象信息化建设工作，E-mail:2761025@qq.com。

TP311.52

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