新疆空管局气象设备集中监控系统
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摘 要：文章基于新疆空管局气象设备保障对于气象设备集中监控系统的迫切需求，分析气象设备集中监控系统设计的可行性以及相应的实施方案，以实现对气象设备进行实时有效监控，保障安全生产效率，提高气象服务水平，为新疆空管保障发挥了积极作用。
关键词：气象设备;集中监控;监控信息
中图分类号：TP277 文献标志码：A 文章编号：2095-2945（2019）07-0109-03
Abstract： Based on the urgent demand of meteorological equipment support for meteorological equipment centralized monitoring system in Xinjiang Air Transport Administration， this paper analyzes the feasibility of the design of meteorological equipment centralized monitoring system and the corresponding implementation scheme. In order to realize the real-time and effective monitoring of meteorological equipment， ensure the efficiency of safe production， improve the level of meteorological services， and play a positive role in air traffic control support in Xinjiang.
Keywords： meteorological equipment; centralized monitoring; monitoring information
引言
随着航空运输事业迅猛发展，飞行量极大增加，民航安全迎来了极大的挑战。气象设备作为监控天气信息的有力手段，是完成航空气象保障任务的物质基础，是空管系统中重要的基础设施之一。因此，航空气象设备的保障工作能力对于保障飞行安全至关重要。为了更好的解决气象设备的保障风险，研究和设计新疆空管气象设备集中监控系统，为气象保障部门带来更多的便利并且能够大大减少气象设备对航空飞行安全的影响。
项目包括新疆空管局乌鲁木齐气象中心和阿克苏空管站，实时监控各类气象设备系统的运行状态，在气象设备系统、气象业务系统出现故障时能够给予系统管理人员提示。同时，阿克苏站同类气象设备状态、气象业务信息能通过网络上传至气象中心，以利于对业务系统运行总体监控。集中监控系统可以将各监控对象的运行状态信息实时地上报到相关运行监控部门，保证运行状态信息可以真实的得到反映，并使问题在第一时间得到解决，以达到快速保障的目的。系统提供一种直观的显示模式，保证工作人员可以直接的发现设备或者业务工作出现的问题。监控对象包括：自动气象观测系統、天气雷达系统、风廓线雷达系统、气象卫星接收系统、气象自动站系统、气象数据库系统、机房环境监控。详细功能要求可以从监控对象和业务过程两个范畴进行描述。其中，从监控对象范畴划分，包括：自动观测系统、天气雷达系统、气象卫星云图接收系统、自动站系统、气象数据库系统、机房环境等。另外，从业务过程范畴划分，包括：运行监控、维护维修、装备备件管理和信息发布。
1 新疆空管局气象中心气象设备系统概况
新疆空管局气象中心使用的自动观测系统为芬兰VAISALA公司的Avimet 7.2，安装位置位于跑道北侧;使用的天气雷达为两部，一部为安徽四创电子有限公司的多普勒天气雷达（ADWR），安装位置位于乌鲁木齐市二宫乡;另一部为芬兰VAISALA公司的LAP-3000风廓线雷达，安装于乌鲁木齐机场跑道北侧;使用的气象卫星云图接收系统为北京星地通公司的DVB-S，安装在乌鲁木齐机场预报室;使用的气象自动站共五个站点：跑道边气象自动站、冰雪站;机场外围分别为呼图壁、五家渠、柴窝堡。其中冰雪站、呼图壁、五家渠、柴窝铺的自动站为中国华云技术开发公司CAWS600，跑道边气象自动站为江苏省无线电科学研究所有限公司的SAWS-1B，安装在观测场;气象数据库主要承担气象报文和产品的接收和转发，通信线路维护、控制数据及信息室维护范围内的路由器、交换机、防火墙、网闸等网络设备和安全设备的通断状态和运行状态等工作。
2 新疆空管局阿克苏空管站气象设备系统概况
新疆空管局阿克苏空管站使用的自动观测设备型号为芬兰VAISALA公司的Avimet 7.2，安装位置位于跑道09方向及跑道27方向;使用的气象卫星云图接收系统是北京星地通公司的静止卫星云图，卫星天线安装在空管站后花园;气象自动站为迈特力德公司全要素气象自动站，安装在空管站后花园;雷达目前正在建设中;气象数据库主要承担气象报文和产品的接收和转发，通信线路维护、控制数据及信息室维护范围内的路由器、交换机、防火墙、网闸等网络设备和安全设备的通断状态和运行状态等工作。
3 系统设计与可行性分析
3.1 系统设计
系统采用B/S架构模式，所有采集数据均统一进入系统数据库，用户工作站通过WWW浏览器实现对监控信息的访问;空管站级监控数据库将搜集到的信息实时传输到地区级监控数据库，以实现地区空管局对全区域气象设施的统一监控;项目开发环境为客户机运行环境：Windows7/8;服务器运行环境：Windows2008;开发平台和语言：采用C++，C#，JSP，嵌入SQL数据库编程语言;数据库：Oracle数据库。 3.2 可行性分析
新疆空管局气象设备集中监控系统是根据现有气象业务系统运行要求而解决用户在实际工作中遇到的问题，遵循不改变现有运行系统、独立监控的原则，监控数据的获取采用主动方式进行抓取，而非传统的代理方式，后期的分析处理在独立的监控主机上进行，对现有已经在运行的气象业务系统影响降到最低;集中监控系统使用的技术是目前成熟的主流IT技术，设备监控技术和机房监控技术成熟度高。同时，采用民航ATM专用网络传输业务监控数据，不仅可以得到充足的带宽要求，更主要的是实现了空管一体化的要求，有效地降低生产成本，使民航气象情报能在空管的各个业务系统、监视系统和管理系统中顺畅地流通，也满足了民航气象业务本身的快速发展和航空气象用户对气象服务不断升级的需求。
4 气象设备集中监控系统数据采集软件结构
气象设备集中监控系统数据采集软件由自动观测状态采集、遥测系统状态采集、卫星云图资料采集、天气雷达状态采集、卫星云圖状态采集、风廓线雷达状态采集、机房环境状态信息采集、UPS状态信息采集共8个子接口子程序以及系统运行框架程序组成。
4.1 自动观测状态采集
自动观测状态采集实现从自动观测系统实时接收自动观测资料，并将资料缓存后入库。自观串口数据接入端口服务器，端口服务器以UDP方式向采集服务器传输。提供的数据格式符合《中国民用航空气象行业标准第9部分数据格式》。
4.2 遥测系统资料采集
乌鲁木齐遥测数据来源于共享遥测终端（Y：盘映射），从SQL server数据库中提取最新数据入库。
4.3 天气雷达资料采集
乌鲁木齐雷达访问共享文件夹（R：盘映射）文件，从该二进制文件中解析当前状态信息并入库。
4.4 卫星云图状态采集
卫星云图状态采集子接口，实时监控卫星云图服务器共享目录保存的状态，当有状态更新时，实时将资料入库。
4.5 风廓线雷达状态采集
风廓线雷达状态采集子接口，实时监控风廓线雷达服务器共享目录保存的状态资料，当有资料更新时，实时将资料入库。
4.6 机房环境状态采集
机房环境状态采集子接口，实时采集机房温湿度信息及机房漏水报警信息，当机房温湿度超过设定上下限时发出告警信息并在数据库中记录，当机房有漏水情况发生时，报警器发出告警，并在数据库中记录。
4.7 UPS状态采集
UPS状态数据子接口，实时采集跑道自动观测系统UPS状态信息。
4.8 文件传输
文件传输子接口，实现将各专业系统形成的产品文件通过FTP协议实时上传到乌鲁木齐气象中心或本地监控服务器。该子接口主要为监控系统实现产品质量监控、产品上传质量统计提供数据文件支持。
5 硬件功能要求
5.1 乌鲁木齐站点
乌鲁木齐站监控对象包括自动气象观测系统、天气雷达系统、风廓线雷达系统、气象卫星接收系统、气象自动站系统、气象数据库系统、机房环境监控。乌鲁木齐站点设置两台监控终端。
5.2 阿克苏站点
阿克苏站点本地监控对象包括自动气象观测系统、Shine TekGR0805 气象卫星接收系统、气象数据库系统、自动气象站，监控系统还监控位于飞行区的自动观测系统的UPS系统。阿克苏站点设置一台监控终端。
6 结束语
气象设备集中监控系统为气象业务稳定运行提供重要的技术和管理手段。针对不同气象业务设备提供一个一致性的数据管理、维护和报警平台，在一个平台上及时掌握不同设备的运行状态，对气象设备运行状况进行全局的掌控，提高设备管理自动化水平、简化设备操作，能够及时准确发现设备故障，确保业务设备、网络设备的安全运行，在有限的人力条件下，管理好种类繁多、区域分散的气象业务设备是提高气象服务水平的一个关键因素，面对日益复杂的民航气象设备保障情况，气象设备集中监控系统将为空管气象安全工作提供重要的保障作用。
参考文献：
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