浅析基层气象台站主采集器及软件升级

唐珊珊

（广西壮族自治区武宣县气象局，广西武宣 545900）

地面气象观测数据是天气预报及天气分析的基础，我国于2020年4月1日完成了地面气象观测业务自动化改革，迎来了地面气象观测自动化的新时代，提高了地面气象观测质量，避免了人工观测的主观性，可为用户提供高质量的地面气象观测数据。

1 主采集器程序升级

主采集器是地面气象观测系统的核心，承担数据采集、传输、处理的主要任务。仪器采集到的部分气象要素信号需经主采集器转换为气象要素值，并传回到本地计算机[1]。随着地面观测业务的快速发展，基层气象台站布设的观测仪器逐渐增多，为了更好地采集新增加仪器的观测数据，提高地面观测数据的准确性、及时性及可比较性，需对主采集器的程序进行升级。升级步骤如下：

步骤一：断开主采集器的刀片开关断电，取下DZZ5型自动气象站主采的CF卡，通过读卡器接入计算机将数据文件备份。将升级程序hy_aws拷入CF卡，并重新安装回主采集器，闭合刀片开关通电，约2 min后采集器发出“滴滴”的声音时表示系统升级启动成功。这一过程中需要注意部分读卡器针头比较脆弱，拔插用劲太大会导致读卡器的感应连接针头回缩、弯曲，使计算机无法识别。

步骤二：系统升级完成后，需对台站的参数进行设置，由于主程序已经更新升级，需使用软件调试助手SSCOM5.13.1.EXE程序对主采集器的基本参数进行重新配置。选择对应的串口号，打开串口，点击使用扩展功能，在扩展窗口VERSION查看版本号是否为所需版本。CHGVER设置温雨模式，多温多雨为“1”，单温单雨老架构模式为“0”；LAT设置纬度，LONG设置经度，ALT设置海拔高度，ALTP设置气压传感器海拔高度；SNOWMODE设置是否接入雪深传感器，“0”表示不接入，“1”表示接入；HYPTB210型气压传感器AIRPTYPE设置为“4”；华云能见度仪VISITYPE设置为“0”；凯迈能见度仪VISITYPE设置为“1”；RAWMODE设置称重降水；天津风速传感器设置为SENCOWS 0.3 0.0489 0.0 0.0；无锡风速传感器设置为SENCOWS0.0 0.1 0.0 0.0。

步骤三：在调试软件输入框口输入“OBSAMPLE TAIR”，返回温度、湿度数据；输入“OBSAMPLE RAIN”，返回雨量数据；输入“OBSAMPLE MAIN”，返回主采实时数据。设置完成后点击重启采集器按钮或使用REBOOT命令，主采集器系统重新启动后升级工作完成。

2 观测软件的升级工作

新型自动气象站的地面气象观测软件为ISOS，需对其进行优化升级。软件升级前需对已采集的数据进行备份。备份方式：一是利用参数导出功能，在参数管理菜单栏下，导出项目挂接参数、台站参数、自定项目参数、分钟极值、小时极值。二是在软件安装目录下对计量信息参数、报警参数等进行拷贝备份。三是可以重命名原安装目录，点击软件安装程序，安装在D：//ISOS下。

2.1 挂接项目参数设置

在首次安装完成的初始状态下进行参数设置，在参数设置菜单录入参数，自动项目挂接栏台站已安装的均要勾选，对于独立能见度仪（不直接接入主采集器的能见度仪）还需再勾选能见度，而不是在新型自动站常规要素栏下勾选能见度传感器。挂接的能见度传感器还需勾选视程障碍判别按钮，以实现视程障碍现象的综合判识。地面综合观测主机也是必须勾选的项目，可根据导出的项目挂接参数导入。

2.2 系统设置

为了更好的监测数据，在实时观测菜单“显示设备个数”设置为“0”，表示不限制。首页控件显示要素所在数据表为常规要素每日逐分钟订正数据表，每分钟在软件首页实时更新显示分钟订正数据，点击数据右边曲线显示按钮可查看近120 min的数据，并分辨数据的突变、缺测。

2.3 报警设置

分为环境、流程、质控、灾害、状态5个部分。启动报警可添加声音报警，以便值班人员快速发现采集故障、数据故障。状态报警主要是监控新型自动站、地面观测主机的分钟状态，包括检测供电类型、供电电压、蒸发水位、主板电压等，值班人员可精确掌握所有设备的工作状态。以质控报警为例，勾选分钟文件和小时文件的缺测、界限值检查不通过时，将会在首页出现报警信息，安装了声音设备的主机还会播放报警声音，以提醒值班人员[2]。

2.4 台站参数设置

台站参数的设置是ISOS软件升级的重要部分，参数设置的正确与否关系到数据文件的准确性。经度、纬度、观测场拔海高度、气压传感器拔海高度等是台站重要的基本信息，自定项目参数下按台站的实际情况进行勾选，以实现日照传感器自动化观测，日照菜单栏选“无”，日照数据来源选择“日照传感器”。分钟极值参数、小时极值参数可根据软件升级前已导出的参数进行导入、核对，或使用整行修改功能对数据进行大批量、快速修改。

2.5 通信参数设置

在所有参数设置好以后，还要对各设备出口的通信参数进行修改。每个设备的通信参数应在软件升级前进行备份记录。以设置新型自动站通信参数为例，在软件左边选中“新型自动站”，右击选择“通信参数”，选择对应的通信端口（对应综合硬件控制器的虚拟串口，共8个），波特率选择为“9600”，校验为“无”，数据位为“8”，停止位为“1”。通信参数的设置要根据挂接仪器的出厂参数进行设置匹配，否则不能与主采集器进行通信。虚拟串口号一般为11-18，如果11串口号被占用，系统会生成另外8个连续串口号。一旦计算机生成的串口号超出最大软件能够读取的最大号数，那么要使用程序自行释放串口号。

最后，为保证分钟数据、小时数据能被完整查看，应将ISOS:dataset...区站号下的原始数据按对应目录放回。由于从单温单雨模式转换为多温多雨模式，单温单雨模式下的原始分钟数据、小时数据要通过数据格式转换，才能利用多温多雨模式ISOS软件正常调阅查看。利用软件设备管理下的维护终端窗口，输入“DMGD”看是否有数据返回。录入时间TIME、经度LONG、纬度LAT、区站号ID命令，查看台站参数设置是否正确。

3 结束语

随着科学技术的进步，地面气象观测设备和仪器越来越精密，自动站采集器的主程序和地面气象观测业务软件始终处于更新变化的过程中，台站气象综合观测业务人员应从每一次的业务升级过程中积累经验，不断提升地面观测质量。