综合气象观测设备远程监管系统设计实现

摘  要：为了解决综合气象观测设备运行监控告警信息发布不及时、设备维护维修保障人员沟通不便等问题，文章采用移动互联网技术，基于微信设计研发一套综合气象观测设备远程监管系统。实现了综合气象观测设备运行监控工作移动化，设备运行监控告警信息和维护维修表单信息推送及时化和智能化。有助于提高综合气象观测设备维护维修保障时效和业务运行效能。

关键词：观测设备;远程监管;运行监控;微信企业号

中图分类号：TP311       文献标识码：A 文章编号：2096-4706（2020）24-0020-03

Design and Implementation of Remote Monitoring System for Integrated Meteorological Observation Equipment

CHEN Lihua

（Inner Mongolia Atmospheric Sounding Technology Support Center，Hohhot  010051，China）

Abstract：In order to solve the problems such as the untimely release of operation monitoring alarm information of integrated meteorological observation equipment and the inconvenience of communication between equipment maintenance and support personnel，this paper uses mobile internet technology to design and develop a remote monitoring system of integrated meteorological observation equipment based on WeChat. It realizes the mobile operation monitoring of integrated meteorological observation equipment，timely and intelligent push of equipment operation monitoring alarm information and maintenance form information. It helps to improve the efficiency of maintenance and repair and operational operations of integrated meteorological observations.

Keywords：observation equipment;remote monitoring;operation monitoring;enterprise WeChat account

0  引  言

隨着移动互联网技术的快速发展，微信已经渗透到人们工作和生活的方方面面。微信不仅能够提供即时通信服务，还能够使信息突破时空限制，只要在有网的地方，一种虚拟的面对面的沟通机制可以瞬间建立，打破不同行业、不同领域的封闭性[1]。目前微信已成为一种新的整合技术被应用到各行各业[2]。

综合气象观测系统作为我国当前气象观测行业主要的气象监测系统，为气象预报获取准确可靠的基础观测数据提供支撑[3]。但该系统采用PC作为监控终端设备，很大程度上限制了系统的适用性和灵活性。近年来，虽有类似的气象观测系统运行监控平台，但都是以PC客户端、Web页面或APP技术实现对气象观测系统的运行监控功能[4-10]，存在以下问题：

（1）用户操作难度大、学习成本高;

（2）用户访问受时间、空间限制，APP客户端占用手机存储空间且容易泄露用户隐私;

（3）传统的Web网页和APP模式，如果用户未登录网页或打开软件，就无法收到系统推送的相关信息，造成信息共享滞后等问题。

为了有效解决以上问题，基于微信企业号设计研发了综合气象观测设备远程监管系统。

1  系统设计

系统设计思路为：从中国气象局2015年全国推广并在省级部署的运行监控业务系统“综合气象观测系统运行监控平台（简称ASOM）”中获取各类观测设备运行状况、维护维修信息，利用相关算法进行智能判别。对于运行存在异常的站点，系统自动生成告警消息并通过后台推送任务调度程序将告警信息分级分类推送到相关用户微信端。用户收到系统推送的告警消息后，在微信端内进一步查询该站点的运行状况、异常详情和实况数据，并通过微信聊天窗口反馈设备的维修进展情况。

系统按照功能分为：PC端Web管理平台、移动端微信应用模块和后台任务调度模块。系统功能模块如图1所示。

PC端Web管理平台：包括告警规则管理、推送任务一览、手动推送、部门订阅管理、用户订阅管理、用户反馈与交流等功能。主要实现新一代天气雷达、国家自动站、区域自动气站、自动土壤水分站、雷电监测站等气象观测设备的数据未到、数据可疑、数据错误、存在异常、停机通知单、故障单等告警参数类型下各种告警级别（如当前时次、连续2个时次、连续4个时次等）的灵活设置与管理功能;从而为不同部门用户配置不同的告警规则、按条件查询统计自动或手动推送所有历史告警信息以及用户的接收状态（已阅、未阅）、点对点与用户进行图片、文字、视频等多种形式沟通交流。

移动端微信应用模块：包括推送信息显、设备状态查询、历史24 h异常详查、站点实况展示、用户反馈等功能。主要实现即时接收系统通过后台任务调度程序向用户微信端推送的告警消息，并在用户微信端实时展示;查询用户订阅的各类气象观测设备的实时运行监控状态以及历史24 h内的运行监控状态;基于用户当前位置查询展示方圆几公里范围内站点的实况数据;用户通过微信向系统当前值班员的微信反馈设备运行情况或故障维修情况等信息功能。

后台任务调度模块：包括获取设备运行相关数据、设备运行信息智能判断、告警消息分类分级推送、用户信息同步等功能，主要实现自动获取各类气象观测设备的数据文件、运行状态文件、告警文件以及台站填报的维护维修表单信息，根据PC端Web管理平台模块中告警规则管理功能中配置的告警类型和告警级别，当设备运行状态异常持续时间达到告警级别的时限时，结合异常时段内的维护维修单据，自动判定是否生成告警并按照用户订阅规则和订阅渠道分类分级智能推送给相关用户。

2  系统实现

2.1  系统开发环境

系统采用Eclipse作为代码编辑工具，采用MySQL开源数据库作为数据存储媒介，采用Tomcat作为应用服务器，采用Nutz开源框架，程序设计语言采用Java，移动端应用程序采用HTML5、Bootstrap、JavaScript等技术。

2.2  系统功能实现

根据业务实际情况，在系统PC端Web管理平台中添加设置各类气象观测设备的告警类型及告警级别，在微信企业号内进行系统部门和用户信息的添加及维护，部门和用户添加成功后会自动同步至PC端Web管理平台的用户订阅管理和部门订阅管理菜单下，系统管理员分别给部门或用户配置设备类型及相应的订阅告警规则，系统后台任务调度程序完成告警信息智能判断和自动推送。

具体实现：后台任务调度程序TaskSynAsomDataStatus Build自动同步获取ASOM库中所有各类观测设备的数据文件、运行状态文件、告警文件以及台站填报的维护维修表单信息，判障程序TaskFaultDiagnosisBuild进行智能判别，如果设备存在异常或故障，则生成故障信息并记录在t_troublesheet数据表内。消息推送程序PushDetailDoPushBuild定时扫描t_troublesheet数据表，如有新的数据记录，则调用微信企业号消息推送接口程序PushDetailBuild，通过queryPushDetailSql查询语句查询当前用户订阅的设备类型和告警规则，然后遍历所有用户将告警消息按用户订阅规则推送到所有相关用户微信端。关键代码为：

//自动同步获取所有观测设备的数据信息

ListstationTypes=dao_local.query（StationType. class，Cnd.where（"station_type"， "<>"， "11"））;

//判断数据状态告警

judgeDataStatus（stationType，stations）;

//判定当前用户开启微信或短信渠道并入库相应渠道的推送消息

if（user.getQyweixin（））

pushDetailWxList.addAll（push DetailList）;

if（user.getSms（））

pushDetailSmsList.addAll（push DetailList）;

user.setLastReceivedTaskTime（pushDetailMapList.get （pushDetailMapList.size（） - 1）.getTime（"taskStartTime"））; }）;

//遍历每一个用户推送告警消息

users.parallelStream（）.forEach（user -> {

mergeUserTaskMessageAndPushByChannel（"wx"， user）;

mergeUserTaskMessageAndPushByChannel（"sms"， user）;

}）;

3  系統测试

系统开发完成后在内蒙古气象局部署并投入使用，截止2020年11月，系统已有1 170多个用户，系统通过自动或手动向全区用户推送设备告警信息共计5万多条，系统应用结果表明：该系统不仅实现了观测系统运行状况监控业务移动化、设备运行状况监控智能化、运行保障业务监管综合化，而且大大提升了全区综合气象观测系统运行监控时效和设备故障维修时效。与系统使用前相比，全区各类观测系统业务可用性均稳中有升。系统界面如图2～4所示。

4  结  论

通过分析综合气象观测系统和当前运行监管业务中存在的问题，应用移动互联网技术，基于微信企业号，设计研发了综合气象观测设备远程监管系统。实现了各类气象观测设备运行状态监控和异常信息详查移动化、设备告警消息分级分类推送智能化、终端用户消息定制个性化、相关人员横纵沟通交流便捷化和各级技术保障行为信息监管综合化。目前该系统已在内蒙古三级气象部门推广应用，系统有效提升了各类气象观测设备的运行监控时效与技术保障效能，取得了较好的经济效益和社会效益。

参考文献：

[1] 陈学金.微信技术与文化：一种社会人类学的分析 [J].思想战线，2017，43（2）：46-52.

[2] 刘远超，李树彬.基于Zabbix和微信企业号实现网络监控的研究 [J].山东科学，2017，30（4）：124-130.

[3] 裴翀，宋连春，吴可军，等.我国综合气象观测运行监控系统的设计与实践 [J].气象，2011，37（2）：213-218.

[4] 张建，安涛，高玉春，等.基于Sencha Touch的气象观测运行监控移动应用系统 [J].气象科技，2015，43（4）：617-621.

[5] 张建，李雁，吴小铭，等.基于ArcGIS Engine的气象设备监控方法 [J].气象科技，2013，41（4）：630-634.

[6] 裴翀，李巍，邵楠，等.气象应用平台WebGIS产品测试 [J].气象科技，2011，39（1）：83-86.

[7] 吴彤，倪绍祥，张春晖，等.基于ArcGIS Server的气象设备监控系统的设计与实现 [J].地球信息科学学报，2011，13（1）：80-87.

[8] 邵楠，裴翀，夏元彩，等.ASOM维护维修信息管理子系统的开发与应用 [J].山东气象，2012，32（4）：51-53.

[9] 李峰，秦世广，周薇，等.综合气象观测运行监控业务及系统升级设计 [J].气象科技，2014，42（4）：539-544.

[10] 姜小云，李昭春，吴俞.基于STM32的新一代天气雷达远程监控系统设计 [J].计算机技术与发展，2017，27（5）：196-200.

作者简介：陈利华（1986.08—），女，汉族，内蒙古乌兰察布人，工程师，硕士研究生，研究方向：综合气象观测、计算机应用技术。