海北州新一代天气雷达运行状态监控和报警系统设计与实现.docVIP

海北州新一代天气雷达运行状态监控及报警系统设计与实现 　　摘要 通过分析青海省海北州新一代天气雷达目前的运行状况、存在的问题，从技术层面提出了解决方案和实现途径，有助于今后更好地提高该雷达在灾害性天气监测及联防联报方面的业务能力和可用性 关键词 天气雷达；运行状态；监控与报警系统；设计与实现；青海海北 中图分类号 P415.2 文献标识码 A 文章编号 1007-5739（2016）14-0341-02 青海省海北州位于青海省境东北部，北与甘肃省毗邻。地理坐标是东经98°05′～102°41′，北纬36°44′～39°05′。东南与西宁市的大通县、海东市的互助县、西宁市的湟中、湟源县接壤；西与海西蒙古族藏族自大治州的天峻县毗连；南与海南藏族自治州的共和县隔湖相望；东北与甘肃省的天祝、山丹、民乐、永昌、张掖、肃南等市、县毗邻。作为青海省降水量较多的区域之一，成为东部农业区天气系统的前哨，每年汛期灾害性天气出现较为频繁，由此造成的经济损失也是逐年增大，海北州新一代天气雷达于2008年9月建设完成并投入运行，地点位于海晏县西海镇海北州气象局院内，为C波段全相参多普勒天气雷达，自投入运行以来在短时临近预报、预警、人影指挥方面发挥了重要作用，同时与西宁南山新一代天气雷达、张掖新一代天气雷达实现了区域的联防联报工作，有效提高了应对灾害性天气的业务能力 1 目前运行情况 1.1 新一代天气雷达组成结构 海北新一代天气雷达由三部分组成，分别是负责数据采集、数据处理和数据传输三部分，数据采集终端与雷达主体相接，可以监测雷达观测区域内实时的回波和雷达的运行状态，采集到的一个体扫数据通常包括了从底层到一定高度仰角的逐层扫描数据，称为一个基数据，经RPG处理软件运算后导出相关的雷达产品，并经传输软件上传至国家局信息中心 1.2 新一代雷达资料传输内容 海北新一代天气雷达目前传输的资料主要有产品资料、基数据、状态文件及报警文件共4类数据，其中产品文件每6 min生成25种产品，通过国家局大探中心下发的PUBC软件实现改名压缩后上传，基数据也是每6 min生成1个，通过RPGCA实现压缩改名上传；状态文件及报警文件每1 min生成1个，通过upfilemon（状态及报警文件传输软件）改名压缩后上传，以上上传文件均压缩成二进制形式，通过省气象局信息中心FTP服务器上传到国家气象局信息中心 1.3 新一代雷达资料传输时次 海北新一代天气雷达传输资料时次分汛期和非汛期2种不同的传输时段，在汛期（每年6月1日至9月30日）每天24 h不间断实现数据的采集和传输，非汛期（每年10月1日至次年5月31日）每天10：00―15：00，实现不间断的数据采集和传输 2 存在的问题及监控报警系统建设的必要性 海北新一代天气雷达自2008年9月投入运行以来，截至目前共运行了8年时间，随着部件的老化，尤其是机械及高频部分电路问题逐年增多，从国家局的考核情况来看，雷达业务可用性受到一定程度的影响。由于新一代天气雷达观测时间密度大，实时数据具有不可再生性，在汛期需要24 h不间断的运行，加之雷达结构复杂，依赖网络及各个环节的可靠衔接，难免出现问题，而故障的出现具有随机性，雷达业务值班人员很难及时发现。目前各个环节的监控工作均以人工为主，工作量很大，业务人员如果不能及时发现故障并处理，势必影响到探测资料采集及上传的连续性。为了有效保障海北新一代天气雷达的可靠运行，充分发挥其在中小尺度天气监测方面的技术优势，进一步提高业务可用性，亟需建立海北新一代天气雷达运行状态监控及报警系统，实现对雷达的运行状态、产品生成、故障监控等各个环节的实时监视，为雷达业务值班人员提供便捷而有效的技术保障支持。目前雷达业务的考核中，GIF传输率为96%，17种PUB产品和雷达基数据传输率为98%[1-2] 3 雷达运行监控系统的设计思路 理顺目前制约海北州新一代天气雷达运行方面存在的问题，找出影响业务质量的主要原因，并对目前的资料上传业务软件的上传方式加以改进。实现对雷达网络状态的实时监控和故障的sms短信报警；实现对雷达基数据的生成、雷达状态的实时监控、产品及拼图文件的监控及故障的sms短信报警及电话拨打；实现对上传文件的实时监控和故障的sms短信报警及电话拨打 4 技术路线 基于windows系统，利用visual basic编程技术，完成系统的开发。开发完成后，用户可以通过自定义形式，以配置文件方式，实现自动化的运行监控。实现基于工程级别的sms硬件方式的短信故障报警及电话拨打，第一时间将故障部位通知业务值班人员，缩短目前靠人工监控的发现、处理时间，最大限度地减轻业务人员的工作量，有效提高海北州多普勒雷达的业务可用性。通过