王晓芳,王 淑
(霞浦县气象局,福建 宁德 355100)
霞浦县气象局观测站位于城区外的沙头村,与气象局直线距离约2 km,属于典型的局站分离台站,业务人员分别在观测站和气象局从事地面气象观测工作和预报服务工作。2020年4月1 日,全国地面气象观测自动化改革正式开始,地面观测实现了自动化,取消了人工观测。观测人员的日常工作转变为在观测站业务平台上,通过业务主机对自动站运行情况进行实时监控和疑误数据处理,并且保留在应急响应或特别工作状态下,按照《地面气象应急观测管理办法》的要求开展相关工作。地面观测工作的业务重心转向观测装备维护、维修和现场核查等方面。因此,对于霞浦县气象局而言,实行观测站无人值守,将观测站的观测业务平台迁移到气象局内的业务平台,优化人员配置,实现综合业务岗的目标,充分利用有限的人力物力,具有十分重要的意义。
目前,福建省国家级自动气象站的工作模式均为双套站运行,观测场内安装两套相同型号的DZZ5 新型自动站,分别称为主站、备站,其观测数据可相互替代[1]。双套站通过采集器自动采集气温、气压、湿度、风向风速、雨量、地温、水分蒸发量和能见度,主站还单独配置有降水现象仪、日照仪、视频天气现象观测仪等智能型仪器。最后分别连接到主站、备站的DPZ1 型综合集成硬件控制器(即串口服务器) 的通信端口中。串口服务器通过光纤网络进入观测站值班室,室内通信转换单元将光信号转换成以太网信号,接入业务计算机网卡端口中进行数据处理。自动站到值班室内业务主机的距离仅几十米,工作人员日常工作中需在观测站的业务主机上运行业务软件,查询、监控和处理业务数据。
因此,对于局站分离台站而言,要实现无人化,将观测业务平台迁移到气象局的业务平台上,需要对现有自动站的接入方式和网络进行改造,才能在气象局的业务平台上对自动站实时运行、监控和处理业务数据。利用现有条件对主站主机开启远程桌面功能,对备站采用将串口服务器输出端接入局域网的方式,可以将观测业务平台迁移到气象局的业务平台,业务人员只需在局里的计算机平台上监控、处理业务数据,实现局站分离台站地面观测无人值守[2]。
首先,为主站计算机设立用户和密码,方便远程操作和满足保密性要求。
其次,为主站计算机开启远程桌面。以Windows10为例,在桌面“此电脑”的图标上点击鼠标右键,在弹出的菜单栏中选择“属性”。在系统界面中,点击左侧的“远程设置”。进入系统属性对话框,勾选“远程协助”下的“允许远程协助连接这台计算机”选项,在“远程桌面”下选择“允许远程连接到此计算机”,接着点击“选择用户”。最后,在选择用户窗口里添加用户,添加之后即可以进行远程连接,这样Windows10 电脑就开启了远程桌面功能了。
在气象局里的业务机上,按快捷键WIN 键+R快速调出运行小窗口,输入远程桌面连接mstsc 命令之后,按回车键“确定”即可打开远程桌面连接对话框,输入远程计算机的IP、用户名和密码,立即连接主站桌面。此时,可执行业务软件ISOS 的各种操作,监控自动站运行情况,与在现场的本机上操作是相同的,至此主站的改造就完成了。
首先,更改备站的串口服务器IP,双击打开备站的串口驱动软件SMOPORT 后,以原来默认的设置进入“设备信息及配置”>“网络”,将串口服务器通信控制模块的IP 地址改为观测站局域网的网段IP。例如10.36.7.20,子网掩码改为255.255.255.0,网关改为观测站的局域网网关的10.36.7.1(见图1),设置成功后计算机自动断开与自动站的连接。在设置好IP 地址前,需要确保局域网内没有与其他设备的IP 发生冲突。可以用ping 命令确认该IP 地址是否可使用,然后拆下与备站主机直接连接的自动站数据的网线,将其转接到观测站局域网的交换机端口。
图1 SMOPORT 设备信息及配置
回到气象局里的平台上,首先在业务计算机中安装ISOS、CTS2、SMOPORT 软件,ISOS、CTS2的参数设置和原来的相同,SMOPORT 的参数需要重新设置。在“当前设备IP 地址”栏输入前面设置的IP(10.36.7.20),点击“连接设备”,输入用户名和密码,显示设备电压和温度即表示完成连接。打开ISOS 软件,如果能够正常采集数据,说明系统已经正常;如果不能够采集数据,关闭局域网中其他的SMOPORT 软件的“ comtonet”和“nettocom”,在业务机的“Windows 任务管理器”>“服务”中,重启“comtonet”和“nettocom”服务后即可正常连接。
1) 使用SMOPORT 对串口服务器做参数设置时,其参数应与地面观测业务软件串口原先的通信参数配置一致,即为9600,N,8,1。
2) 利用Windows 系统自带的远程桌面功能,将主站计算机与放置在观测站的主机远程连接,系统运行稳定可靠,可以完成业务软件的所有的操作,即数据采集、质控处理和数据传输。虽然一般情形下也可以对主机进行远程重启,但是应该慎用。意外原因可能导致主机卡死、网络中断,而主站的主机放置在观测站,远离气象局,网络断开后就无法控制远程主机,进而导致重启失败。如需重启主站的主机,通常应是业务人员在观测站现场进行操作。
3) 备站的主机放置在气象局里,主机通过气象局里的局域网与观测站的局域网,连接备站的串口服务器,进行远程数据采集和处理,并将数据传输至福建省气象信息中心的备站服务器,可以实现备站的各项业务功能以及重启计算机。如果备站计算机发生故障,只需在局里进行相关处理,不必人员到观测站处理,因此较为方便。由于同一网段内只能运行一个“comtonet”和“nettocom”服务,因此主备站不能同时采用这种方式在一个局域网内运行,以免引起冲突而无法工作。
霞浦县气象局国家级地面气象观测自动站改造后,经过一年的试运行,总体运行情况良好,设备运行稳定可靠,业务质量达到要求。自动站的无人化改造,对进一步优化单位人员结构,将县级业务工作重心向决策、公众、农业服务、气象防灾减灾和社会管理转移,对促进基层业务现代化具有重要的意义。