新一代天气雷达质量考核与故障信息共享系统

陈关清，王 丽，甑廷忠，方 标

(1.贵州省铜仁市气象局，贵州 铜仁 554300;2.云南省昆明市气象局，云南 昆明 650000)

1 引言

2011年12月，中国气象局出台《新一代天气雷达业务质量考核办法(试行)》(下文简称“办法”)。“办法”规定以单部新一代天气雷达为单位开展的台站级雷达观测业务和雷达保障业务均需要考核，并制定了详细的考核细则。根据“办法”规定，雷达台站必须按月上报《新一代天气雷达个人业务质量月报表(基数表)》、《新一代天气雷达个人业务质量月报表(错情表)》和《新一代天气雷达台站业务质量月报表》。目前，这3 个表格的数据记录、数据统计和报表制作等工作都是手工完成，故需要研发本系统改变手工纸质化填写和人工统计分析等工作，实现雷达台站基数、错情数据的录入和查询，自动统计个人和台站月报表各项数据，自动生成各种月报表，完成故障信息电子化录入、管理和查询，实现雷达考核和故障信息共享的自动化和信息化，减少业务工作量，保证业务质量，提高工作效率。

2 开发技术

开发本系统并要实现系统的功能需要，选择的开发技术平台是Visual Studio 2005 中的C#，整个程序将在C#开发环境下完成程序设计，之所以选择C#为开发平台，主要是基于以下几方面考虑:

①利用C#平台中的TabContrl 控件能够实现基数、错情、报表、质量分析和故障共享的分页，减少子窗体使用，增强软件界面美观性和可操作性。

②利用C#基于MultiHeaderDataGridView的重绘事件，自定义绘制基数、错情各相关表格的多维表头。利用双缓冲技术和滚动条拖动重绘事件函数实现基数、错情相关数据表格多维表头重绘，使多维表头在任何时候均能正常显示，提高软件界面可读性和美观性。利用MultiHeaderDataGridView 添加列和行相关技术，控制添加“姓名”和“校对人”两列的数据类型为下拉菜单类型，添加全站人员姓名进入下拉菜单，实现数据录入时相关人员名称在下拉菜单中选择。在MultiHeaderDataGridView 单元格编辑状态结束事件中，编程实现“个人日基数合计”和“个人日错情合计”等需要求和列的数据自动累加，减少手工输入工作量。

③利用C#中的DataTable 数据格式存储查询结果，并根据需求进行数据移出、数据添加等操作。

④通过C#中ZedGraph的X 轴和Y 轴数据组的添加，以及ZedGraph 柱状图、折线、拟合曲线相关参数的设置和对象的添加，实现基于ZedGraph的折线、柱状图、拟合曲线形式的雷达业务质量分析。

⑤利用C#中word 可编程支持功能和空月报表的word 模板，设定需要添加信息(如月份、雷达站名、填报人、校对人等)的位置标签，结合word 模板操作和计算机编程技术，实现word 报表导出时的信息添加和数据添加，完成word月报表的导出功能。

在数据库技术上，考虑到数据安全性、全省各雷达台站网络访问存储以及数据库共享等问题，我们选择SQL server，通过计算机编程技术实现SQL server的写入、数据组合查询、分类查询、累计查询和数据修改功能，以此来完成基数、错情、雷达故障填报等数据(远程)查询和修改功能。

3 系统设计

设计新一代天气雷达质量考核与故障共享系统的目标是提高业务人员的工作效率以及实现故障信息共享，从实际需求出发，该系统主要采用单机版的模式，选择使用SQL server 数据库并进行相应的设置可以实现数据库的数据共享和远程访问。各台站之间主要采用台站名来识别各台站的质量考核信息和故障信息。综上，我们把系统的逻辑结构分为3 层架构:应用层、服务层和数据层。

应用层:提供给各雷达站一个操作界面，各雷达站安装系统后通过应用层，用户可以实现数据的输入与输出，而不必关心该系统本身的算法和数据的读取与写入，只需要进行人机交互，数据分析即可。

服务层:它是由微软提供的Visual Studio 2005开发环境和SQL server 共同开发的新一代天气雷达质量考核与故障共享系统的各功能模块。该层对数据库中的基数、错情和故障进行数据处理和分析。将结果返回给新一代天气雷达质量考核与故障共享系统前端应用层显示。该层具有良好的伸缩性，可根据具体的模型要求而发生改变。从而将对新一代天气雷达质量考核与故障共享系统应用层和数据层的影响减到最小程度。

数据层:该层主要负责提供数据服务。数据包括观测人员的工作基数、错情和故障等数据。各雷达站通过应用层和服务层可以实现对数据的各种操作。

系统逻辑结构图见下图1 所示。

图1 系统逻辑结构图

设计新一代天气雷达质量考核与故障共享系统的数据库，根据考核办法中的考核指标，我们建立了3 个数据表，分别命名为基数表“CheckBaseData”、错情表“CheckErrorData”和雷达故障表“Rad-Fault”。分别如下表所示:

表1 基数表CheckBaseData

表2 错情表CheckErrorData

表3 雷达故障表RadFault

4 系统功能

4.1 基本参数设置

通过该功能可以实现数据库服务器大写地址、数据库名、用户名、密码和本站站名等参数的设置。界面如图2 所示。

图2 参数设置界面

4.2 基数、错情数据的录入、查询和更改

该功能可以按照时间、站点信息执行基数和错情的查询操作，如果需要修改或者新建数据，在相应的栏内输入数据或者选择相应人员，点击保存数据即可。

4.3 月数据统计和报表自动生成

该功能可以按照月份、站点等信息进行月基数、错情和全站质量数据查询和统计，并根据用户需求导出当月word 格式数据月报表。

4.4 业务质量分析

该功能可以实现对雷达站全站和个人的逐日基数、逐月基数、逐月错情、逐月错情率等数据进行统计，并以柱状图、折线图、拟合曲线图3 种形式显示，直观体现出全站和个人的业务质量变化情况(图3)。

图3 月数据统计和报表生成界面

4.5 故障录入、查询、显示、修改、共享

实现雷达故障现象、故障原因、处理情况、器件更换等情况的电子化填报，其他台站也可以通过访问数据库(前提是共用数据库)实现远程填写、查询、修改故障记录，通过该功能可以实现全省雷达故障信息共享，便于机务人员判断故障原因。

5 小结

新一代天气雷达质量考核与故障共享系统虽然能够满足现有的质量考核和故障共享功能，但是自动化的程度不高，还需要手工录入相关数据，还有需要完善的地方。可考虑与雷达监控软件结合起来，根据监控软件中的数据传输率来实现基数和错情的自动录入，以此提高效率和减轻工作人员的工作量。

［1］梁丽明.基于.NET的学校办公自动化系统研究与实现［J］.制造业自动化，2011，33(02).

［2］王赟，敖俊，姚愚，等.气象决策短信自动生成系统设计与实现［J］.电脑编程技巧与维护，2012，(02).

［3］甄廷忠，方夏馨，江龙，等.雷达月报表自动生成软件的设计与实现［J］，2013，(03).

［4］龙马工作室.新编Visual C# 2005 程序设计从入门到精通［M］.北京:人民邮电出版社，2008.