无线网络技术在气象信息服务中的应用

黄钰杰（长沙市气象局，湖南长沙410000）

无线网络技术在气象信息服务中的应用

黄钰杰（长沙市气象局，湖南长沙410000）

无线网络技术因其不受距离限制、可移动等特点被广泛应用于各领域中，特别是在气象信息的采集、传输、发布及显示中的应用，对为政府各部门提供及时、有效天气信息与预报预警情况具有重要作用。基于此，本文主要对无线网络技术在气象台信息服务中的应用进行详细分析，仅供参考。

无线网络技术；气象信息；气象服务

1 引言

我国通信技术不断发展的同时，信息传偷的方法逐渐增多，尤其是无线移动的优点备受人们关注，目前我国已利用无线网络传偷这一功能，将气象信息实时发送到各地政府办公楼处以及各地方的交通、农业、航运或空运等部门的LED电子屏幕上，确保对气象信息掌握的时效性。

2 无线网络简介

无线技术是通过无线介质将用户终端与网络节点连接起来，以实现用户与网络间的信息传递。目前，无线传偷技术主要有以下三种：①GSM短信智能系统，由于GSM系统的信息字符数受到限量控制，最多只能达到160个字数，所以信息传输具有一定的局限性，在指定字符数内是可以起到传偷作用的；②GPRS无线分组交换系统，同比GSM短信系统要强势一些，可以不受字符数的控制，属于高速传偷信息技术，但原理、技能与GSM系统相似；③CDMA电信网络模式，具有自身大容量、扩频技术的优点，已成为当前发展速度领先的技术。

以上三种无线传偷技术均可通过在常规的LED显示屏幕内设置接收模块，再由控制端进行操作，最终将各类文字、图形以及图形等气象信息，在屏幕上发布与显示出来。

3 无线网络在气象信息服务中的应用

在充分利用无线网络传输技术的基础上，某市气象局建成了气象信息远程发布系统，主要功能在于向政府各部门提供及时性的气象信息。系统利用GPRS网络实现了气象信息在LED屏幕上的有效发布与显示，具有传输速度快、可靠性高、保密性强等特点，气象信息远程发布系统主要分为中心控制计算机、无线通信控制模块和LED显示屏这三个部分，其网络拓扑结构图如图1所示。

图1 系统网络拓扑结构图

3.1 中心站网络实现和系统设置

中心站发布计算机硬件配置：针对与无线传偷模块相连通的网卡，需要在无线路由器上进行地址绑定；安装中心站发布软件，该软件可以实现一（控制中心）对多（信息终端）的控制功能。

该市气象局主要使用一台双网卡设备作为中心控制计算机，一个网卡用作从内网中获取所需的气象数据信息，另一个作用在于与移动GPRS路由器相连通，以向屏幕实现远程信息的发布；LED屏幕的大小以点阵进行计算。软件屏幕参数对屏幕大小进行设置的前提需与实际电子大屏成比例，因此，不同大小的电子屏需使用多个中心站软件进行控制，每个软件与路由器之间应使用不同的端口，并将其与移动相同的IP地址在无线路由器进行映射绑定，若地址发生变化的话，需要在路由器上进行重新映射。

3.2 气象信息的发布

气象部门所向政府提供的信息主要包括每小时的实况、每日发布预报、一天更新三次的24h预报，若需发布灾害性天气预警信号时，预报则停发，需使用预警信号进行发布。预警信息需在第一时间内发出，使政府各部门能及时接收，并在第一时间内开展气象灾害提示工作，以便制定有效决策。

3.2.1 获得实况信息

利用VB语言编写程序，每隔一小时即从数据库中对相关实况信息进行读取，并采用Windows系统的ODBC数据源，对其SQLServe数据进行合理驱动，选用TCP/IP协议，使用固定的1433端口，和数据库进行连接。所谓的实况信息主要包括温度、湿度、降水、风速、风向等内容，由于数据库中每日存储的气象信息和日常中所理解的信息是不一致的，因此，需要将数据格式转换成非气象人员能理解的内容，比如162可转换成东南风，最后将相关实况信息记录到中心读取软件中。

3.2.2 24h预报的读取

对FTP传输进行定时利用，以及时从文件服务器上下载24h预报文件到本地服务中心中，预报原稿是自定义的文本文件，格式不受限制，程序需对文件格式进行科学处理，并截取其中有价值的信息。由于每块LED电子大屏幕的屏幕规格是不一致的，涉及文件换行的问题，因此，应采用最小标准原则，根据最小屏幕的尺寸进行试验及调整，以确保文件排版的美观性。在保障预报格式处理达到相关规范要求后，需将其记录到中心读取文件中。

3.2.3 发布预警信号

预警信号的发布具有一定的随机性，因此，程序仅能高频率的对网络服务器中的无预警文件进行定时扫描。定时器主要采用Micaps系统的MTMER定时程序，设定的扫描时间为5min一次，检测新预警文件的过程中，可对当前实况和相关预警文本进行实时读取，以及时更新到发布文件中。另外，应对每小时的实况信息进行及时更新，并将预警与预报之间的信息发布情况进行及时切换。系统规定预警信息在发布后，直至下一次预报文件更新时，预警信号便会解除，可见，预警信号的发布时效是在两个相邻预报之间的，只有在文本发布后，中心站软件才能对信息进行远程发布。

3.3 无线网络通信控制模块

中心站与终端之间主要采用TCP/IP的传输方式，支持字节延时和块组延时的FLASH存储要求、可靠性较高的TCP通信方式，使中心控制软件在未经过认证的情况下，不会进行相关处理，并在底层终端将无效数据删除，大大提高了数据的安全性和抗攻击能力。

中心服务软件在对数据进行采集后，可利用控制机的各个端口，通过局域网将数据发布到移动路由器中。数据经过路由器和移动公司的DDN专线，到达移动公司的GPRS服务器中，且该服务器则以短信形式将数据传递到LED屏幕控制器的SIM卡中，SIM卡在完成数据接收后，可将其传递给屏幕上的控制卡章，控制卡在对数据进行解码，即可在屏幕上显示真实的气象信息。

4 结束语

综上所述，应充分利用无线网络这一先进的通信传偷技术，实现气象信息的远程发布，以为相关部门提供各种预报预警信息，使其能及时掌握第一手气象资料，提高了气象信息服务的及时性、有效性和便捷性。因此，可将该技术应用于更多的气象服务中，拓宽服务领域，扩充服务内容，使各种各样的预报决策产品均能得到广泛应用与传播。

[1]张雪冬，江吉波，马剑峰.无线局域网在县级气象网络中的应用[J].山东气象，2011，31（3）：46～47.

[2]王建森，李 建，罗 昶.基于3G移动通信技术的气象信息服务应用研究[J].计算机与网络，2010，36（8）：67～70.

TN929.5

A

2095-2066（2016）33-0117-02

2016-11-10