综合气象观测运行监控业务系统应用实践

摘 要：本文介绍综合气象观测运行监控业务系统，通过该系统可监控国家站级自动气象站、区域自动气象站、雷电观测站、土壤水分观测站、探空站等气象观测设备，完成气象技术装备的保障维护、物资供应、计量检定等功能。文章主要对其模块构成、系统功能以及优缺点进行详细阐述，并给出使用过程中出现问题的实例。

關键词：综合气象观测运行监控业务系统；运行监控；装备保障；数据传输

一、系统框架

综合气象观测运行监控业务系统（Atmospheric Observing System Operations And Monitoring 2.0，下文简称ASOM 2.0）的运行监控对象为国家地面自动气象观测站、区域自动气象观测站、雷电观测站、土壤水分站、探空站等气象观测站点，主要有四大功能，分别为数据采集分析处理，气象观测设备运行状态实时监控，装备物资供应以及仪器计量检定管理，其功能体系采用省市县三级一体化设计，装备保障功能集约在系统内，方便省市县工作人员操作应用。

ASOM 2.0系统的定位是省级装备保障基础业务系统，可将运行监控、维护维修、装备供应、计量检定等业务无缝融合，通过装备保障和运行监控两条业务主线，实现各业务功能的数据共享、联动操作以及国家级系统的数据同步，达到装备保障的全生命周期和业务链式的高效管理。

ASOM 2.0系统为适应气象现代化发展需要，在装备保障业务流程数字化管理、保障经验积累与分享、集约化保障等方面入手，实现保障专家知识库管理、省市县维护维修联动、装备状态监控算法库、装备保障效能评估、探测数据质量评估等功能。

系统功能分为数据采集分析、实时运行监控、观测数据监控、站网信息管理、维护维修管理、综合运行评估、物资供应管理、计量检定管理、综合信息发布、系统管理等功能模块。其中数据采集分析作为整个系统的基础，为系统提供基础数据支持，实时运行监控、观测数据监控、站网信息管理、维护维修管理、综合运行评估等功能则实现从装备运行监控到维护维修的保障管理，物资供应管理和计量检定管理作为子系统，为设备供应与检定提供定向服务，综合信息发布、系统管理作为辅助模块，为整个系统提供信息发布及维护管理的支持。

二、主要功能

系统功能包括运行监控、观测数据、站网信息管理、维护维修管理、运行评估、物资供应管理、计量检定、综合信息发布八个部分。

数据采集分析是通过中心服务器接收或发出指令给国家站、区域站、雷电监测站、土壤水分站、探空站等站点进行数据采集，并初步完成数据的质控处理。依据数据采集分析所得出各站点实时状态和观测数据判断该站点状态和观测数据，实现气象观测站网实时运行监控和观测数据监控。

站网信息管理是对各站点的类型、站号、名称、经纬度、海拔高度、监控类别、观测状态、建站日期等信息保存，方便查阅修改。站点类型包括：国家站、区域站、土壤水分站、雷电监测站、探空站等。监控类别包括国家考核站点、省级考核站点以及不考核站点。观测状态包括正常、可疑、错误、无数据四种。通过站网信息管理可以达到对全省站网进行统筹规划，更利于全省站点的布局建设。

维护维修管理可以对各站点进行日巡查、周维护、月维护、年维护、年巡检、大修填写工作，使得上级单位能明确的了解台站实时情况。该功能的另一个用途就是对站点的维修提供帮助，并对于设备的维修检定留存记录有利于业务流程的规范有序。

运行评估包括了站点传输数据的业务可用性评估、要素可用性评估、报文有效性评估等几种评估方式。其中不同类型的站点评估的类别有所区别。通过对各站点的综合运行评估达到监督、考核台站业务水平，提高台站数据的业务可用性。

物资供应管理是对各仪器在省、市、县之间流转使用提供了记录和监测的平台。可以让各级台站通过物资供应管理功能对仪器进行流转、接收、启用、停用等操作，从而完成对仪器的更换使用。

计量检定管理包括了对各类精密仪器的使用时长、检定日期、到检日期进行记录和提示，从而保证每个仪器在安全有效地完成使命的同时不存在因超过检定时间造成的数据不准确的情况。

综合信息发布是对上述各种能在出现异常情况下告警提示功能，目的就是在出现异常情况时达到快速通知各台站主要负责人使之能有效地进行处理，保证台站的数据、设备运行正常。

三、功能的优势

1）特色功能：免登陆功能导航界面。为省市县三级提供符合自己需求的功能导航页面，可以让使用者按照首页的功能导航界面一步一步的根据提示完成工作需求。

2）数据采集分析子系统完成各类数据的自动化采集，按照系统的需要进行有效的数据质量控制，通过状态数据和观测数据是否正常两个角度从而发现设备是否故障。

3）观测数据监控子系统实现将现有的观测数据通过多种手段、多种类型进行展示，使装备保障人员能够通过数据的监测达到更高效、快速地了解装备工作情况，提高装备保障工作的准确性。

4）2.0系统的自动故障告警功能采用了灵活的分级 ，通过页面、声音、短信提醒等方式进行多样化的告警，使得使用者通过告警提醒能够第一时间的了解数据缺失、装备故障等问题并进行快速有效地排查情况处理解决问题。

四、存在的问题

（一）探测数据信息来源问题

根据系统测试运行情况，ASOM 2.0（省级版）需要省级信息中心推送原始探测数据（目前采用的下拉方式会出现运行不稳定的情况），在推送过程中探测数据会存在丢失、网络丢包的情况，这就需要对系统运行所需的省级探测数据（未质控）及国家级上下行交互信息进行规范，保证探测数据的稳定性，及监控节点的一致性。

（二）业务规范和管理办法待完善

ASOM 2.0较ASOM 1.0在功能上有了较大变化，需要在原来基础上对业务规范、职责流程、考核管理办法等进行补充和完善，从而进一步提高管理规范的可操作性和可考核性。目前，亟需制定省级装备类型条目的统一和更新办法；装备故障判定标准；装备故障的标准化等规范，使得在故障处理的问题上能够以自身台站为主，市、省辅助处理的模式。

（三）装备保障信息化整合问题

ASOM 2.0实现了省级综合气象观测的“大数据”平台，可以进行省级装备保障工作全业务链、多方位的深层次应用，但目前在信息化整合过程中存在 “多种业务平台以及软件不兼容”等情况，如：MDOS、ASOM2.0、ISOS、OSSOM等多个业务软件，这一情况也很难在短时间内解决。因此有待优化顶层设计，建立各系统交换数据标准和交换形式标准，从面向服务架构（SOA）角度出发，实现县级综合气象观测信息互联互通，功能级的互操作互调用，使各级台站能更快地、更有效地进行装备保障，从而真正实现装备保障信息一体化问题。

（四）运行监控业务优化问题

目前运行监控业务信息分散且单一，如存在ASOM 2.0（1.0）、各市自研系统等多套业务系统，不能形成保障合力，ASOM 2.0信息获取节点为省级报文信息，信息汇总后无设备状态信息（国家站、区域站最突出）且时效性较差。对于有人值守设备台站人员甚至更早于省级值班人员发现设备异常及故障，原来“马后炮”式的监控工作对提高装备运行水平收效甚微，根据探测设备业务发展需要，将监控节点前移，在观测装备的前端进行数据流基础上的状态监控，同时依托ASOM2.0平台进行监控业务整合，实现运行管理集约化。

现在运行监控业务以装备监控为主，保障监控为辅，大量的维护、维修工作以及社会化保障工作等没有进行有效的监控和管理，无法为领导决策提供支持，质量监控也属于起步阶段，尚不能形成有效的监控产品。运行情况通报有通报无反馈，不能形成良性循环。需要在制度上进行探索，比如：能否制定“综合气象观测装备运行通报及反馈管理办法”，利用ASOM2.0平台，结合手机客户端等工具实现维护、维修等保障工作的客观化评价和省市县三级保障业务联动。

（五）站点传输数据会存在异常情况

不论是国家站还是区域站都会出现大批量站点在同一个时次的一个、两个或者更多的要素缺失，导致系统出现告警或可疑提示。以图4全椒县的几个区域站为例，在11时的时候出现了4个站点风向风速等要素的数据缺失，17时也出现了4个站点的要素数据缺失。

（六）系统的站点状态显示一直存在问题

如图5所示，站点的状态栏一直处于灰色无数据状态，但是后面的时次数据状态都是显示正常并且有正常数据显示。要加快状态的功能建设，这样才能更好地进行站点的监测，因为站点有数据并不能代表站点自身没有故障，当状态功能建设完成以后就可以更有效的监测站点，在数据正常的情况下保证站点状态也同时正常。

（七）系统故障单填报上传时存在的问题

同样以全椒县国家站为例如图6，在填写国家自动站日维护单时会出现显示上传失败的情况，同时提示维护单重复的问题，但是经查询其实没有存在重复现象。而是在上传过程中出现问题导致维护单已经在后台记录但是在台站的数据记录中显示重复失败。因此需要增加故障单传输状态监测功能，要不当再次出现这种情况时，并不能保证每一次的记录都已经记录在后台服务器中，减少对考核站点管理的无效操作。

（八）數据传输成功却显示数据未到问题

除ADOM 2.0以外的其他业务系统显示正常，但是ASOM 2.0却显示数据未到报。以图7所示ASOM 2.0显示六安站5月8日10时和霍邱站6月1日15，16时未到报，但通过气象资料业务系统（MDOS）系统发现六安站5月8日10时和霍邱站6月1日15时，16时观测数据都及时入库，本地业务软件和传输也显示正常。

参考文献：

[1]秦大河，孙鸿烈.中国气象事业发展战略研究——现代气象业务卷[M].北京：气象出版社，2004：100115.

[2]中国气象局大气探测技术中心，气象探测全网运行监控系统功能规格书[R].2007：1025.

[3]中国气象局气象探测中心，综合气象观测系统运行监控平台（ASOM）工作报告VI. 0[R].2010：14，68.

[4]中国气象局气象探测中心，综合气象观测系统运行监控平台（ASOM）功能规格说明书VI. 0[R].2010：120.

[5]宋连春，李伟.综合气象观测系统的发展[J].气象，2008：34（3）：39.

作者简介：张宁歆（1991），男，本科，助理工程师，主要从事地面测报工作。