人工读取ZQZ-A区域自动站存储数据的方法

陈焰犊，胡进平，康学良，聂 祥

(1.贵州省毕节地区气象局，贵州 毕节 551700;2.贵州省六盘水市气象局，贵州 水城 553001)

人工读取ZQZ-A区域自动站存储数据的方法

陈焰犊1，胡进平1，康学良2，聂 祥1

(1.贵州省毕节地区气象局，贵州 毕节 551700;2.贵州省六盘水市气象局，贵州 水城 553001)

汛期由于信号干扰、雷击导致移动基站故障等原因，常会造成区域自动站不能正常传输所采集到的数据，为了做好气象服务，获取气象资料，该文介绍了人工读取区域自动站存储数据的方法。

区域自动站;数据;采集

1 引言

截止2010年4月，贵州省已完成全省两要素区域自动气象站更新换代工作，区域自动站覆盖全省所有乡镇，为区域性的天气预报和气象服务提供了准确、及时的观测资料。但是进入汛期以来，常常会由于移动信号受到干扰、雷击灾害等原因造成移动基站信号突然中断，区域自动站气象数据无法正常传输。例如在毕节地区赫章县妈姑镇2010年5月5日的山洪泥石流灾害中，因为雷击造成当地移动基站故障，区域自动站20时30分前无线传输得到的雨量数据只有30多毫米，但从20时30分之后至23时00分都没有传输数据，而这个时段正好就是灾害发生的时间，为此毕节地区气象局主管领导连夜召开紧急会议，决定立刻派出技术人员赶到灾区，终于在5月6日早上通过人工方式从区域自动站里成功读取了灾害发生时的实际雨量为98.2mm，为灾后的气象服务、灾情评估、政府救灾减灾等工作提供了重要的气象决策依据。本文总结了在此次气象灾害中技术人员利用调试软件人工读取区域自动站存储数据，以及对采集到的数据编码进行人工解读的经验和方法，希望为各级技术人员今后在处理区域自动站故障时提供技术参考。

2 如何利用调试软件读取数据

ZQZ自动站调试软件是一款用于检测自动站采集器是否正常工作的重要工具，该软件除了可以在对区域自动站进行维护时读取采集器实时资料外，还可以利用一些特殊命令读取采集器内其它数据，如采集器的时间参数、所存储的气象数据等。下面具体介绍该调试软件和采集器命令的使用方法。

2.1 启动和配置ZQZ自动站调试软件

先将ZQZ-A型采集器上的连接扁线和无线通信模块断开，将笔记本电脑和ZQZ-A型主控器上的RS232串口连接起来，然后在笔记本电脑上启动ZQZ自动站调试软件，弹出软件的使用界面。

在软件的“设置”菜单中选择相应的参数：自动站型号选择ZQZ-AE型，在通信端口参数设置中根据计算机所接端口进行选择，波特率选择4800，效验选偶效验，数据位选8，停止位选择1。设置完成后点击菜单上“收实时资料”看软件界面里是否会显示当前自动站采集到的实时数据，如果有数据则说明软件配置成功，就可以采用各种自动站主控器命令来对存储的数据进行读取和操作了。

2.2 读取和设置采集器日期和时间的命令

读取自动站主控器日期的命令是：DATA，读取时间的命令是：TIME。使用时在自动站调试软件的黑色显示界面内分别输入DATA和TIME就可以显示当前自动站主控器内的时间了。

如果主控器内的时间错误，需要修改主控器的时间则要用到设置日期和时间的命令。

2.3 读取自动站所采集到数据的命令

读取当前时次的最新实时数据时只需要在调试软件的黑色显示界面内输入MES，界面内就会出现实时采集数据的编码，软件的其它要素提示框内也会显示出通过编码翻译出来的数据。

读取定时数据时只需要在调试软件的黑色显示界面内输入PRE，界面内就会逐条显示主控器内存储的所有采集数据的编码。但是由于主控器内存储的数据量非常庞大，常常拥有上万条数据编码，用户不可能每一条都去逐一解读，所以还需要用到读取指定时次定时数据的命令：PRE月 日 时分(注意空格)。使用时只需要在调试软件的黑色显示界面内输入PRE，在后面跟上需要读取的指定时间即可。例如读取5月5日20时00分的数据，即在调试软件的黑色显示界面内输入：PRE 05 05 20 00，然后点击回车键，界面内就会显示5月5日20点00分的数据编码，具体编码格式将在下文中详细说明。

3 如何解读采集器内的数据编码和降雨量

自动站存储的数据是以编码的形式来表现的，如果通过MES命令读取当前时次的采集数据，软件下方的要素显示栏里就会显示出已经解读出来的具体数据。但是使用PRE命令来读取指定的定时数据时，要素显示栏里显示的还是当前时次的数据，这时就需要人工来对读取的数据编码进行解读。

3.1 解读采集器内的数据编码的方法

我省安装的ZQZ-A型区域自动站基本上都是两要素气象自动站，主控器的数据主要是对温度和降水进行编码，编码内的数据依次是采集时间、当日内最高气温和最低气温出现的时间、24h降水量、采集时次的气温、最高气温和最低气温、采集时次的降水量，每一组数据编码用数个“/”符号分隔。例如读取某个区域自动站5月15日17时00分的采集数据编码为：

在编码中可以看到：pre 05 15 17 00是读取主控器内定时存储数据编码的命令。其中第1组数据05151700是指数据采集的时间，即5月15日17点00分。第2组数据14310355是指最高气温和最低气温出现的时间，最高气温出现在14点31分，最低气温出现在03点55分。第3组数据0061代表24h降水量，要注意的是在ZQZ-A型区域自动站中主控器存储的日降水量即是24h降水量，是指从此时起至之前24h内降水量的总和，在这组编码中即是从5月14日17点01分到5月15日17点00分的总降水量为6.1mm。第4组数据020402250154共有16位数，其中每4位为一组，分别代表当前气温、最高气温和最低气温，即当前气温为20.4℃，最高气温为22.5℃，最低气温为15.4℃。最后一组编码是代表采集时次的雨量，(No rain)是指读取的采集时次没有降水，如果有降水则是用一组120位的十六进制编码来代替，雨量读取的方法将在下文中重点介绍。

3.2 小时降雨量的计算方法

主控器存储的降雨量是用一组120位的十六进制数来进行编码的，其中每两位十六进制数代表1分钟的采集雨量，如例子中的雨量编码为：0 0 0 0 1 d 1 e 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0，在这组编码中可以看到该时段内第3分钟和第4分钟的编码分别为1d和1e，根据十六进制数转换为十进制的计算方法，十进制数=十六进制十位*16+十六进制个位(十六进制数里A～F分别代表数字的10～15)，就可以看出该时次内第3分钟和第4分钟的降雨量分别为2.9mm和3.0mm，该时次的总降水量为5.9mm。

另外，从主控器存储的编码还可以看出采集时次的雨量实际上是指从采集时次的第1分钟至采集的这1分钟雨量的累加，例如读取17点00分的正点降雨量是指从16时01分至17时00分降雨量的累加值，同理，读取17时20分的降雨量也是指从17时01分至17时20分降雨量的累加。在正常情况下，区域自动站是每10 min向中心站数据库传送一次资料，所以用户在用软件读取数据库内10min雨量时，实际上读取的也是该时次的01分至采集分钟的雨量累加值。

但是在计算每小时的降雨量时，如果只是通过解读雨量编码内每分钟的降雨量，再将每分钟的降雨量进行累加，这种方法则太过复杂，也容易出现错误，不适合用于实际操作。所以我局技术人员通过测试，采用了另一个更为简单的方法，即用比较两个相邻时次24h降水量差值的方法。例如在5月5日处理赫章县妈姑镇的山洪灾害事故中，分别采集了19时、20时、21时、22时和23时正点的采集器存储编码，在编码中直接读取5个时次的24h降雨量分别为 12.6mm、12.6mm、74.0mm、110.8mm和111.5mm，再比较每个相邻时次24h降雨量的差值就可以发现19-20时降雨量的差值为0mm，20-21时的差值为61.4mm，21-22时的差值为36.8mm，22-23时的差值为0.7mm，然后就可以看出在灾害发生时降雨主要集中在20-22时，其中20-21时降雨量为61.4mm，21-22时降雨量为36.8mm，两个时次降雨总共为98.2mm。

4 结语

总的来说，ZQZ-A型两要素区域自动气象站无论在采集数据的准确性，还是数据传输的及时性方向都是比较好的，但还是难以避免一些特殊灾害性天气和设备本身故障造成数据传输中断，特别是在汛期之中降水的观测资料对区域性的天气预报和气象服务都十分重要，因此，学会采用人工方式从自动站采集中读取观测资料非常必要。用户只有在实践中不断探索和积累经验，熟练掌握人工采集自动站观测资料的方法，才能更好地保障两要素区域自动气象站观测资料的准确性和连续性，真正地做好区域自动站的维护工作，发挥好区域自动气象站在气象预报、服务中的优势。

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1003-6598(2011)03-0052-03

2010-07-12

陈焰犊(1985-)，男，助工，主要从事设备管理和业务管理工作。