基于WEB的区域气象站校准管理平台设计

覃章　邓纪威

【摘 要】市级自动气象站校准的记录主要采用传统的用纸登记管理的模式，其计量管理效率较低，也不方便省级计量及时监督。文章基于WEB动态网页和数据库技术，开发了区域气象站的校准业务管理平台。该平台可管理区域站使用多种类型传感器、关联市级使用的标准器、录入校准所使用的规程规范、更新校准记录信息、自动生成校准记录和校准证书、统计市级仪器校准情况，从而实现了对区域气象站传感器校准信息的网络化管理。

【关键词】ASP.NET技术;区域气象站;计量校准;动态网页

【中图分类号】TP393 【文献标识码】A 【文章编号】1674-0688（2020）08-0039-03

0 引言

为了气象预报的准确性，全国在布设国家气象观测站的同时，已经增加布设了更多的区域自动气象站。为了保障区域站观测传感器精度准确可靠，需要对观测设备进行定期的计量校准。市级自动气象站校准停留在采用传统的用纸记录校准记录的状态，各市校准没有统一记录表和校准证书，传感器的管理也滞后，其计量管理效率低，也不方便省级计量监督，所以建立一套完备的校准业务平台尤为重要。目前，各行业已经开发了一些校准管理平台，但并不适用市级区域气象站校准业务管理[1-5]。因此开发一个基于WEB的区域气象站校准管理平台非常有必要。

目前，计量相关管理平台大多数是基于WEB动态网页技术开发[6-8]。基于该技术的网页在客户端无需外挂安装其他软件，且具有良好的人机交互界面。平台上不断地进行数据更新，动态网页技术还需要与数据库技术相结合[9]。ASP.NET技术在大型开发的时候容易维护，且扩展性很好，能够对HTML有完全的控制权限，对于前端来说很友好[10-11]。MySQL是一種开放源代码的关系型数据库管理系统，其功能强大、体积小、速度快、总体拥有成本低，可以方便地支持上千万条记录的数据[12-13]。将ASP.NET技术与MySQL技术结合，对于开发中小型的动态网页，将是非常经济有效的。

本文将ASP.NET的动态网页技术和MySQL数据库相结合，开发区域自动气象站校准信息平台。该平台可管理区域站使用多种类型传感器、关联市级使用的标准器、录入校准所使用的规程规范、更新校准记录信息、自动生成校准记录和校准证书、统计市级仪器校准情况，从而实现了对区域气象站传感器校准信息的网络化管理，提高校准工作的效率和质量，同时方便省级气象计量部门和相关业务管理部门对市局实验室校准工作的跟踪、监督和质量管理。

1 总体结构设计

本平台采用动态网页ASP.NET技术开发，动态数据存储在服务器的MySQL数据库中。用户通过工作界面浏览器，实现后台数据库的访问。开发设计服务器端WEB软件安装部署在省级，各市气象局管理人员可通过IE、360等浏览器完成标准器和传感器的信息管理、计量校准记录的录入、校准原始记录和校准证书的打印输出等操作，从而实现区域站传感器信息的统一化、规范化管理。平台设计7个功能模块（如图1所示），分别为标准器信息管理、校准规范管理、传感器信息管理、校准信息录入管理、校准原始记录管理、校准证书管理、校准完成情况的统计。

2 数据结构

根据区域站校准管理平台的功能设计，建立相应的服务器端数据库信息表。该平台设计有8个数据表，包括校准依据规程表、标准器信息表、传感器类型表、传感器信息表、校准记录明细表、证书明细表、市局信息表、用户信息表。数据库中的校准记录明细表见表1。

3 系统功能及实现

针对目前区域自动气象站校准业务所面临的特点及管理现状，本文设计了区域自动气象站校准业务平台。该平台帮助市级校准人员管理区域站使用多种类型传感器、校准使用的标准器、校准所使用的规程规范，更新校准记录信息，自动生成校准记录和校准证书、统计市级仪器校准情况。从而方便校准人员及时查阅校准记录，查看待检和已检传感器信息，以便能及时校准仪器，避免传感器超检使用，保证观测数据的准确可靠。该区域站校准管理平台主要包括七大功能模块。

（1）标准器信息管理，计量标准器信息统一入库，确定计量标准器的型号/规格、测量范围、精度、证书编号、有效期等信息，从而实现标准器信息的网上管理，以便管理员根据有效期及时对标准器进行溯源检定校准。同时，对标准器信息登记，有利于传感器校准证书出证时，直接调用标准信息，避免重复录入，提高工作效率。图2为设计的标准器信息显示界面。

（2）校准规范管理，确定出校准所依据的规程规范，通常根据区域站校准的传感器不同采用不同的规范。

（3）传感器信息管理，主要建立区域站使用传感器信息。其中，类型、量程范围、精度等基本信息，一般来说传感器类型确定，则相应的技术参数也确定，因此大量同一类型的传感器无需重复存储重复的信息。在系统使用初期，提前登记这些基本参数，当传感器扫描入库时，可根据传感器类型，直接关联基本参数信息，无需再手动输入。同时，系统自动编号，该编号由扫描枪扫描传感器上的二维码触发而来，作为传感器的唯一标识。因此，在使用过程中无需手工录入传感器信息，将极大提高工作的效率。

（4）校准信息录入管理，在该模块可实时录入和查询传感器的校准信息。按照校准规范对区域自动气象站不同观测项目的校准信息进行录入。不同的项目采用不同的录入界面，图3是气压的校准信息录入界面。

（5）校准原始记录管理，实现校准记录的误差分析和校准记录详情报告输出。根据录入的校准信息和传感器校准规范计量性能判定规则，平台自动计算传感器的校准结果，并以pdf文档输出校准记录。每份校准记录自动编码，唯一标识。

（6）校准证书管理，实现证书报告的生成和下载。根据传感器的校准记录输出传感器的校准证书。校准证书按校准证书规则自动编码。图4所示是温度传感器的校准证书。校准证书用于对该传感器的计量性能评价。观测传感器可靠的计量性能，为准确的气象预报提供有效的数据支持。

（7）校准完成情况的统计，校准计划和校准情况统计分析。根据校准的传感器校准日期和校准周期，确定了该传感器的剩余到检天数，显示出时间进度条。通过该平台可统计查询已校准和待校准的传感器数量，合格及不合格的统计情况。该统计结果中的合格与不合格数量可以用来评价该型号传感器的计量性能，为后续相关仪器采购提供技术支持。

4 结语

本文基于WEB动态网页技术设计了区域自动气象站校准管理平台。该平台能实现校准记录信息规范录入、数据查询、证书下载和校准量统计分析等功能;具有规范化、信息化、自动化的特点;保障了区域站观测传感器的性能可靠，同时有效提高了区域自动气象站校准的管理质量。

参 考 文 献

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