氣象觀探測設備實時監控方法及系統的製作方法

2023-05-29 06:10:41 3

專利名稱：：氣象觀探測設備實時監控方法及系統的製作方法
技術領域：
：本發明涉及氣象裝備監控管理領域，尤其是一種將氣象水文信息網絡系統和所有分布在各地臺站或分散的觀探測設備實現連接，實現對全局性的重要的觀探測裝備監控的氣象觀探測設備實時監控方法及系統。
背景技術：
：觀探測設備是諸多氣象要素的源頭，可實時採集大氣、海洋等常規與非常規資料，是獲取氣象觀探測資料的核心，也是整個氣象信息系統正常工作的基礎。美國等發達國家建設有觀測內容齊全、密度適宜、布局合理、自動化程度高的氣象綜合觀測體系，建有完善的國家基本地面天氣站網、中小尺度天氣監測站網、城市天氣監測站網、高速公路監測網及氣象資料空白區(沙漠、高原、深山、海洋、灘涂等)的無人自動氣象站網，在實現氣象要素數據的快速傳遞和交換的同時，整個系統的管理涉及到系統中的所有軟硬體模塊，有些已經達到傳感器級，觀探測系統的網絡建設將數據傳輸與系統管理並重，極大地提高了系統的使用效率和可用性。國際上最主要的氣象觀測系統是於1992年建立的全球氣候觀測系統GCOS(GlobalClimateObservingSystem)，是由WMO、UNESCO、UNEP、ICSU共同發起的。主要進行氣候系統監測、氣候變化的檢測和響應監測，尤其是陸地生態系統和平均海平面的監測；收集用於經濟發展決策的氣候數據；改進對氣候系統的理解、模擬及預測的研究；以氣候預報為目標的綜合性觀測系統。該系統的信息採集能力和系統管理水平，完全達到了自動化，觀探測系統的網絡化已能實現對傳感器級的在線故障診斷、遠程參數設定、計量檢定和修改等功能，觀探測系統的數據採集能力和設備完好率達到99%以上，確保了氣象保障工作的發展。我國目前氣象臺站的觀探測設備如地面氣象遙測儀、氣象雷達系統等雖然通過人工或自動的方式實時上報數據，但缺乏與氣象水文信息網絡系統之間的設備運行狀態信息交互的接口，氣象業務部門還不能通過氣象水文信息網絡系統對觀探測裝備的運行狀況進行監控、考核與評估。裝備運行狀況的監測與管理主要靠人工的方法，自動化程度低，針對全國範圍的氣象水文裝備的實時監測系統還沒有建立，全局性的各類設備運行狀態的實時監測還缺乏手段，影響了裝備保障能力的提高。要改變上述狀況，就迫切需要將氣象水文網絡系統和所有的觀探測設備實現連接，實現對全局性的重要的觀探測裝備的監控。
發明內容本發明的目的在於針對各種氣象遙測設備和主要的測風測雨雷達等設備，研製設備狀態監控單元、設備運行狀態信息提取軟體和監控與管理系統，充分利用氣象水文信息網絡，實現對全局或區域性的觀探測裝備運行狀態的實時顯示、監控和管理，提高裝備管理的效率。本發明的技術方案是本發明通過開發基於氣象雷達系統服務終端的雷達運行狀況代理程序(軟體)和地面氣象遙測儀的傳感器級的設備狀態監控單元(含軟、硬體)等方法，實時提取觀探測裝備的運行狀況信息，並通過相應的通信手段把各個設備的運行狀況信息匯集到氣象水文信息網絡系統中的臺站級的網絡管理伺服器中，並由該伺服器實時上報業務部門，從而實現對觀探測裝備運行狀況的有效監控。一種氣象觀探測設備實時監控方法，包括以下步驟在分布在各地氣象臺站的分散的氣象觀探測設備上安裝與其分別對應的設備狀態監測單元；通過與不同氣象觀探測設備對應的多個設備狀態監控單元，提取反應設備是否工作正常的氣象觀探測設備的狀態信息；建立各個分散的設備監控單元與信息匯集與轉發分系統間的通信；將設備狀態監控單元提取的氣象觀探測設備的狀態信息發送至信息匯集與轉發分系統，並完成各個設備狀態監控單元數據的匯集；對氣象觀探測設備的狀態信息數據進行解析和存儲；通過監控與管理分系統的臺站級終端，實時監控被採集的氣象觀探測設備的狀態信息，對氣象觀探測設備進行故障分析、維護、管理以及對設備維護人員和設備狀態進行考核評估；建立信息匯集與轉發分系統與監控與管理分系統的中心級終端之間的數據通信，並轉發來自中心級終端的監控指令；信息匯集與轉發分系統對本地設備狀態資料庫中的信息進行預處理後，提取可靠的氣象觀探測設備狀態的特徵量，並通過氣象水文信息網絡實時上報給中心級終端的監控與管理分系統；通過中心級終端，實時監控全局的氣象觀探測設備的狀態信息，對氣象觀探測設備進行故障分析、維護、管理以及對設備維護人員和設備狀態進行考核評估，通過對設備故障狀態和態勢的分析，向監控與管理分系統的臺站級終端發布有針對性的故障報告和設備維護技術指導，並向氣象觀探測設備發送監控或配置指令。所述建立設備監控單元與信息匯集與轉發分系統間的通信包括數據的讀取、發起連接請求、數據的傳輸以及按照約定處理傳輸異常，通信方式為有線方式和/或無線方式。所述數據的讀取為按照統一定義的數據格式將氣象觀探測設備的狀態信息數據存儲為文本文件，按照通信程序中配置列表中的信息進行數據的讀取，包括以下步驟首先確定文件名、文件存放路徑以及設定的時間間隔，然後結合文件偏移量打開文本文件，讀出數據，記錄下新的文件偏移量，修改配置信息列表中的偏移量信息；每天的文件內容讀取完畢後，程序會自動刪除當天的實時狀態數據文件，並修改信息列表中的對應信息；在傳輸完畢後，不進行文件的刪除工作，在配置信息表中進行相應的修改，記錄最後傳輸的文件名，通過記錄最後傳輸的文件名稱，識別已傳輸過的文件和未穿上傳過的新文件；如果在傳輸的過程中發生異常，則記錄下文件偏移量，然後按照偏移量重新上傳未傳送的數據；解析程序主要用於設備實時狀態數據的解析入庫工作，資料庫包括臨時資料庫和觀探測信息資料庫。所述數據的傳輸包括氣象觀探測設備實時狀態數據的傳輸，氣象觀探測設備實時狀態數據的傳輸包括以下步驟讀出數據後，首先加載信息表中設備ID號碼，用於對數據的識別；讀取後，觀探測終端通信程序向伺服器發出連接請求，等待連接；獲得伺服器響應以後，建立連接，發送數據；在數據發送完畢後，終端設置計時時鐘並等待服務的確認信息，如果超過時限未收到來自伺服器的確認信息，則判斷是否在傳輸數據過程中發生異常，如發生異常，終端將會將數據重新進行發送。本發明的氣象觀探測設備實時監控方法，還包括在機動氣象觀探測設備上安裝與其分別對應的設備狀態監測單元；通過與中心級終端連接的基於無線網絡的設備狀態收集和轉發模塊建立與機動觀探測設備的狀態監控單元間的無線通信；將提取的反應設備是否工作正常的氣象觀探測設備的狀態信息傳輸至中心級終端進行解析、存儲以及進行故障分析、維護、管理以及對設備維護人員和設備狀態進行考核評估。所述對氣象觀探測設備進行故障分析、維護、管理以及對設備維護人員和設備狀態進行考核評估包括設備狀態信息接收實時接收氣象觀探測設備的狀態信息，寫入設備狀態資料庫；設備狀態顯示根據氣象觀探測設備類別，實時顯示各設備的分布情況及實時運行狀況；設備狀態查詢按照氣象觀探測設備類別、時間區段等要求，對被監控的設備狀態進行查詢、統計、生成報表和列印；系統管理包括資料庫管理、系統安全管理和系統配置管理；資料庫管理對氣象觀探測設備管理信息資料庫和觀探測設備狀態資料庫進行管理，包括資料庫表記錄的增加、修改、刪除、備份、導入、導出；系統配置管理保障系統正常運行所必需的參數，如資料庫環境，時間調度策略、數據採集周期、數據上報周期、臺站設備監控功能的開啟與關閉；故障診斷根據收集的氣象觀探測設備狀態信息，對設備故障進行報警。根據收集到的相關設備運行狀態信息，判斷設備的運行情況，提供故障報警服務；統計考核評估根據氣象觀探測設備管理信息資料庫和觀探測設備狀態資料庫，統計出觀探測設備的開關機時間，累計工作時間，探測數據的數量、類型，全局或區域性裝備的完好率等業務信息，按照一定的規則，對各單位裝備運行狀況進行考核和評估。所述氣象觀探測設備狀態信息包括以下步驟氣象觀探測設備包括地面氣象遙測儀、氣象雷達，通過與地面氣象遙測儀對應連接的設備狀態監控單元提取地面氣象遙測儀的狀態信息提取地面氣象遙測儀電源模塊的狀態信息；提取地面氣象遙測儀傳感器模塊的溫度、溼度、風向、風速、氣壓以及雨量傳感器狀態信息；通過與氣象雷達對應連接的設備狀態監控單元提取氣象雷達的狀態信息提取氣象雷達電源模塊、交壓模塊、發射模塊、接收模塊的狀態信息；地面氣象遙測儀、氣象雷達內部各個模塊的狀態信息包括模塊正常工作信號「1」以及模塊工作故障信號「0」，地面氣象遙測儀和氣象雷達等氣象觀探測設備的各自相應的各個模塊如工作正常，則地面氣象遙測儀和氣象雷達內部發出模塊正常工作信號「1」，各模塊如工作不正常出現故障，則地面氣象遙測儀和氣象雷達內部發出模塊工作故障信號「0」，「1」、「0」為開關量，通過開關量來表示設備各模塊的工作狀態，實現故障的準確定位，若地面氣象遙測儀、氣象雷達內部任一模塊發出模塊工作故障信號「0」，則認定地面氣象遙測儀或氣象雷達發生故障。所述統計考核評估包括以下步驟根據地面氣象遙測儀的兩次相鄰故障發生時間間隔統計地面氣象遙測儀的平均無故障工作時間若平均無故障工作時間大於等於3個月，則平均無故障工作時間的考核評估等級為優秀；若平均無故障工作時間大於等於1個月，小於等於3個月，則平均無故障工作時間的考核評估等級為良好；若平均無故障工作時間小於1個月，則平均無故障工作時間的考核評估等級為不合格；根據地面氣象遙測儀的開關機時間統計地面氣象遙測儀的平均修復時間並進行考核評估若平均修復時間小於1天，則平均修復時間的考核評估等級為優秀；若平均修復時間大於1天，小於3天，則平均修復時間的考核評估等級為良好；若平均修復時間大於3天，則平均修復時間的考核評估等級為不合格；根據氣象雷達的兩次相鄰故障發生時間間隔統計氣象雷達的平均無故障工作時間若平均無故障工作時間大於等於2個月，則平均無故障工作時間的考核評估等級為優秀；若平均無故障工作時間大於等於1個月，小於等於2個月，則平均無故障工作時間的考核評估等級為良好；若平均無故障工作時間小於1個月，則平均無故障工作時間的考核評估等級為不合格；根據氣象雷達的開關機時間統計氣象雷達的平均修復時間並進行考核評估若平均修復時間小於3天，則平均修復時間的考核評估等級為優秀；若平均修復時間大於3天，小於7天，則平均修復時間的考核評估等級為良好；若平均修復時間大於7天，則平均修復時間的考核評估等級為不合格。本發明還包括監控與管理分系統的中心級終端設置信息匯集與轉發分系統的工作方式，控制上報數據的周期和類型。在網絡信道資源不足或特殊任務需要時可有計劃關閉某些臺站的狀態信息上報功能，確保重要方向或區域的設備狀態信息的上報。一種氣象觀探測設備實時監控系統，包括信息採集分系統、信息匯集與轉發分系統和監控與管理分系統組成，信息採集分系統和信息匯集與轉發分系統之間、信息匯集與轉發分系統和監控與管理分系統之間均通過網絡連接；所述信息採集分系統包括分別與不同氣象觀探測設備對應的多個設備狀態監控單元，每個設備監控單元包括設備狀態提取模塊，用於提取氣象觀探測設備的狀態信息，還包括設備監控模塊，用於將設備狀態提取單元提取的氣象觀探測設備的狀態信息發送至信息匯集與轉發分系統，並接收監控與管理分系統發出的監控指令；所述信息匯集與轉發分系統包括設備狀態匯集與存儲模塊、信息轉發模塊；所述設備狀態匯集與存儲模塊包括本地數據通信模塊，用於建立設備監控單元與信息匯集與轉發分系統間的通信並完成各個設備狀態監控單元數據的匯集；解析模塊和資料庫，用於對氣象觀探測設備的狀態信息數據的解析和存儲，資料庫包括臨時資料庫和氣象觀探測設備的狀態信息資料庫；所述信息轉發模塊，用於建立與監控與管理分系統的中心級終端之間的數據通信，並轉發來自中心級終端的監控指令；所述監控與管理分系統包括臺站級終端和中心級終端；所述臺站級終端，用於實時監控被採集的臺站的氣象觀探測設備的狀態信息，對氣象觀探測設備進行故障分析、維護、管理以及對設備維護人員和設備狀態進行考核評估；所述中心級終端，用於實時監控被採集的全局的氣象觀探測設備的狀態信息，對氣象觀探測設備進行故障分析、維護、管理以及對設備維護人員和設備狀態進行考核評估，通過對設備故障狀態和態勢的分析，向臺站級終端設備監控管理伺服器發布有針對性的故障報告和設備維護技術指導，並向信息轉發模塊發送監控指令。所述中心級終端連接有無線設備狀態收集和轉發模塊，無線設備狀態收集和轉發模塊通過無線網絡與機動觀探測設備連接的設備狀態監控單元進行連接。本發明的有益效果是(1)氣象水文裝備管理系統化與信息化本發明可選取各種固定或機動氣象觀探測設備，如遙測氣象儀和多種氣象雷達系統為氣象觀探測設備實時監控系統的被監控對象，按裝備管理系統化與信息化的要求，在不改變硬、軟體的前提下，對地面氣象遙測儀與雷達系統分別設計和加載設備狀態提取和監控單元，實時收集遙測氣象儀和雷達系統運行狀態等關鍵信息，再藉助於氣象水文信息網絡系統，實現對氣象臺站氣象水文裝備的實時監控與管理。該系統的研製改變了對基層臺站裝備管理和監控缺乏有效手段的現狀，為今後進行氣象水文裝備管理系統化與信息化起到了示範作用。(2)制定了氣象水文裝備實時監控系統的流程與規範通過系統設計可實現裝備管理與監控的自動化和網絡化，為全局的網絡化監測與管理提供基礎。在本系統研製過程中將不同類別的數據傳輸接口轉換為標準的網絡接口，實現了數據接口的統一；定義了設備狀態數據結構，實現了狀態數據傳輸格式的統一；建立了多個裝備共享使用的網絡實時通信機制，實現了通信程序的統一。系統研製過程中提出的「三個統一」的規範要求可以作為未來氣象水文裝備實時監控系統的設計基礎。(3)提出了多種類型的觀探測裝備增設設備狀態監控單元(硬體或軟體)的方法和途徑，為今後新裝備的研製和老裝備的改造提供依據。由於現有的觀探測設備大都沒有設備狀態輸出接口，因此本發明根據地面遙測氣象儀和主要的測風、測雨氣象雷達以及衛星雲圖接收機等氣象觀探測設備的特點，開發了設備狀態監控單元，實時輸出設備的運行狀態。開發針對網絡環境的設備狀態輸出接口是整個系統功能實現的關鍵問題，是實現系統功能的基礎。系統研製中採用的改造的方法為今後新裝備的研製和老裝備的改造提供依據。(4)開發了專用的設備狀態監控與管理中間件中間件是位於作業系統和應用軟體之間的通用服務，根據本系統的研製要求，提出了實時庫的統計算法以及多任務流的分布式執行算法，開發了具有自主智慧財產權的一個設備狀態監控與管理中間件，該中間件集成了統計功能、通信功能及資料庫操作等功能。使得中心級軟體和臺站級軟體可以實現透明訪問。該中間件具有普遍的適用性。(5)設備狀態資料庫多功能服務與應用技術由於本系統的資料庫既有實時庫又有準實時庫，且對於各臺站和中心的要求不同，在滿足用戶對實時庫的要求的同時，必須同時滿足準實時庫的統計和及時傳輸。在設計系統資料庫接口和界面時，採用了ADO.NET資料庫接口技術，同時採用了數據緩存技術及多線程技術，使得讀取數據和顯示數據的速度大大加快。由於測雨雷達和都卜勒雷達需要監測的設備部件較多，並且臺站需要構建實時庫和準實時庫，在設計數據集結構時，解決了實時庫和準實時庫的相容結合問題，各設備的探測資料和部件狀態資料的關聯數據存儲管理的冗餘問題，重複資料的控制問題等。(6)制定了適於氣象觀探測設備實時數據傳輸的應用層數據通信協議由於臺站的設備狀態數據上傳主要是通過VSAT數據衛星通信網絡，信道質量和時延受環境的影響，服務質量不高。因此系統數據傳輸功能設計方法是在採用UDP協議的基礎上，自定義了一套應用層的用戶間傳輸確認通信機制，解決了基於不可靠信道的衛星通信網的設備狀態數據傳輸問題。為了保證對氣象觀探測設備的實時數據的準確、可靠傳輸，在臺站設備端採集和臺站通信伺服器之間通信的過程中制定了基於可靠連接的TCP/IP之上的應用層數據通信協議，做到不丟失、不遺漏、不重複傳輸數據，保障了數據傳輸的連續性和可靠性。(7)採用基於組件化的軟體設計在面向氣象觀探測設備實時狀態數據採集與處理的過程中，如果氣象觀探測設備的類型發生變化，其狀態數據信息也會相應發生改變，這樣原來的實時狀態數據的解析程序就無法進行正常工作。為了適應這一變化，傳統的做法就是更新程序、重新編譯軟體、重新發布軟體甚至需要重新安裝部署軟體，有時甚至帶來新的異常，給軟體維護帶來極大不便。本系統採用組件化的軟體設計方法，當設備的類型發生變化時，僅需要改進解析功能組件，在不改變整個程序的框架結構、安裝部署等的情況下，更新替換掉原來的組件即可實現軟體的升級，達到了軟體的功能組件化、代碼維護模塊化的設計目標，方便了軟體的維護、升級和改造，提高了系統的通用性、可擴展性及可維護性。(8)通過開關量來表示設備各模塊的工作狀態，實現故障的準確定位，克服了設備維修時難以快速準確對目標故障模塊維修的弊端，目前，設備維修時，多採用排除法挨個檢測設備內部各個模塊是否工作正常，費時費力，且容易發生誤檢，嚴重影響設備維護的效率和成本，通過本發明，可以快速準確得知設備內部各個模塊的工作狀態，在維修時對症下藥；另外，通過統計各個設備的工作狀態，可以有針對性地準備更換率較高的零部件和相應設備工具，對裝備部件的生產、調運、存儲實現全局化的統籌管理。圖1是本發明的氣象觀探測設備實時監控系統的原理框圖。圖2是本發明的氣象觀探測設備實時監控系統的實施例的原理框圖。圖3是本發明的臺站級終端的組成框圖。圖4是本發明的氣象觀探測設備實時監控系統的軟體原理框圖。具體實施例方式下面結合附圖和實施例對本發明作進一步的說明。實施例一。一種氣象觀探測設備實時監控方法，包括以下步驟在分布在各地氣象臺站的分散的氣象觀探測設備上安裝與其分別對應的設備狀態監測單元；通過與不同氣象觀探測設備對應的多個設備狀態監控單元，提取反應設備是否工作正常的氣象觀探測設備的狀態信息；建立各個分散的設備監控單元與信息匯集與轉發分系統間的通信；將設備狀態監控單元提取的氣象觀探測設備的狀態信息發送至信息匯集與轉發分系統，並完成各個設備狀態監控單元數據的匯集；對氣象觀探測設備的狀態信息數據進行解析和存儲；通過監控與管理分系統的臺站級終端，實時監控被採集的氣象觀探測設備的狀態信息，對氣象觀探測設備進行故障分析、維護、管理以及對設備維護人員和設備狀態進行考核評估；建立信息匯集與轉發分系統與監控與管理分系統的中心級終端之間的數據通信，並轉發來自中心級終端的監控指令；信息匯集與轉發分系統對本地設備狀態資料庫中的信息進行預處理後，提取可靠的氣象觀探測設備狀態的特徵量，並通過氣象水文信息網絡實時上報給中心級終端的監控與管理分系統；通過中心級終端，實時監控全局的氣象觀探測設備的狀態信息，對氣象觀探測設備進行故障分析、維護、管理以及對設備維護人員和設備狀態進行考核評估，通過對設備故障狀態和態勢的分析，向監控與管理分系統的臺站級終端發布有針對性的故障報告和設備維護技術指導，並向氣象觀探測設備發送監控或配置指令。所述建立設備監控單元與信息匯集與轉發分系統間的通信包括數據的讀取、發起連接請求、數據的傳輸以及按照約定處理傳輸異常，通信方式為有線方式和/或無線方式。建立設備監控單元與信息匯集與轉發分系統間的通信包括數據的讀取、發起連接請求、數據的傳輸以及按照約定處理傳輸異常，通信方式為有線方式和/或無線方式。所述數據的讀取為按照統一定義的數據格式將氣象觀探測設備的狀態信息數據存儲為文本文件，按照通信程序中配置列表中的信息進行數據的讀取，包括以下步驟首先確定文件名、文件存放路徑以及設定的時間間隔，然後結合文件偏移量打開文本文件，讀出數據，記錄下新的文件偏移量，修改配置信息列表中的偏移量信息；每天的文件內容讀取完畢後，程序會自動刪除當天的實時狀態數據文件，並修改信息列表中的對應信息；在傳輸完畢後，不進行文件的刪除工作，在配置信息表中進行相應的修改，記錄最後傳輸的文件名，通過記錄最後傳輸的文件名稱，識別已傳輸過的文件和未穿上傳過的新文件；如果在傳輸的過程中發生異常，則記錄下文件偏移量，然後按照偏移量重新上傳未傳送的數據；解析程序主要用於設備實時狀態數據的解析入庫工作，資料庫包括臨時資料庫和觀探測信息資料庫。所述數據的傳輸包括氣象觀探測設備實時狀態數據的傳輸，氣象觀探測設備實時狀態數據的傳輸包括以下步驟讀出數據後，首先加載信息表中設備ID號碼，用於對數據的識別；讀取後，觀探測終端通信程序向伺服器發出連接請求，等待連接；獲得伺服器響應以後，建立連接，發送數據；在數據發送完畢後，終端設置計時時鐘並等待服務的確認信息，如果超過時限未收到來自伺服器的確認信息，則判斷是否在傳輸數據過程中發生異常，如發生異常，終端將會將數據重新進行發送。本發明的氣象觀探測設備實時監控方法，還包括在機動氣象觀探測設備上安裝與其分別對應的設備狀態監測單元；通過與中心級終端連接的基於無線網絡的設備狀態收集和轉發模塊建立與機動觀探測設備的狀態監控單元間的無線通信；將提取的反應設備是否工作正常的氣象觀探測設備的狀態信息傳輸至中心級終端進行解析、存儲以及進行故障分析、維護、管理以及對設備維護人員和設備狀態進行考核評估。對氣象觀探測設備進行故障分析、維護、管理以及對設備維護人員和設備狀態進行考核評估包括設備狀態信息接收實時接收氣象觀探測設備的狀態信息，寫入設備狀態資料庫；設備狀態顯示根據氣象觀探測設備類別，實時顯示各設備的分布情況及實時運行狀況；設備狀態查詢按照氣象觀探測設備類別、時間區段等要求，對被監控的設備狀態進行查詢、統計、生成報表和列印；系統管理包括資料庫管理、系統安全管理和系統配置管理；資料庫管理對氣象觀探測設備管理信息資料庫和觀探測設備狀態資料庫進行管理，包括資料庫表記錄的增加、修改、刪除、備份、導入、導出；系統配置管理保障系統正常運行所必需的參數，如資料庫環境，時間調度策略、數據採集周期、數據上報周期、臺站設備監控功能的開啟與關閉；故障診斷根據收集的氣象觀探測設備狀態信息，對設備故障進行報警。根據收集到的相關設備運行狀態信息，判斷設備的運行情況，提供故障報警服務；統計考核評估根據氣象觀探測設備管理信息資料庫和觀探測設備狀態資料庫，統計出觀探測設備的開關機時間，累計工作時間，探測數據的數量、類型，全局或區域性裝備的完好率等業務信息，按照一定的規則，對各單位裝備運行狀況進行考核和評估。氣象觀探測設備狀態信息包括以下步驟氣象觀探測設備包括地面氣象遙測儀、氣象雷達，通過與地面氣象遙測儀對應連接的設備狀態監控單元提取地面氣象遙測儀的狀態信息提取地面氣象遙測儀電源模塊的狀態信息；提取地面氣象遙測儀傳感器模塊的溫度、溼度、風向、風速、氣壓以及雨量傳感器狀態信息；通過與氣象雷達對應連接的設備狀態監控單元提取氣象雷達的狀態信息提取氣象雷達電源模塊、交壓模塊、發射模塊、接收模塊的狀態信息；地面氣象遙測儀、氣象雷達內部各個模塊的狀態信息包括模塊正常工作信號「1」以及模塊工作故障信號「0」，地面氣象遙測儀和氣象雷達等氣象觀探測設備的各自相應的各個模塊如工作正常，則地面氣象遙測儀和氣象雷達內部發出模塊正常工作信號「1」，各模塊如工作不正常出現故障，則地面氣象遙測儀和氣象雷達內部發出模塊工作故障信號「0」，「1」、「0」為開關量，通過開關量來表示設備各模塊的工作狀態，實現故障的準確定位，若地面氣象遙測儀、氣象雷達內部任一模塊發出模塊工作故障信號「0」，則認定地面氣象遙測儀或氣象雷達發生故障。統計考核評估包括以下步驟根據地面氣象遙測儀的兩次相鄰故障發生時間間隔統計地面氣象遙測儀的平均無故障工作時間若平均無故障工作時間大於等於3個月，則平均無故障工作時間的考核評估等級為優秀；若平均無故障工作時間大於等於1個月，小於等於3個月，則平均無故障工作時間的考核評估等級為良好；若平均無故障工作時間小於1個月，則平均無故障工作時間的考核評估等級為不合格；根據地面氣象遙測儀的開關機時間統計地面氣象遙測儀的平均修復時間並進行考核評估若平均修復時間小於1天，則平均修復時間的考核評估等級為優秀；若平均修復時間大於1天，小於3天，則平均修復時間的考核評估等級為良好；若平均修復時間大於3天，則平均修復時間的考核評估等級為不合格；根據氣象雷達的兩次相鄰故障發生時間間隔統計氣象雷達的平均無故障工作時間若平均無故障工作時間大於等於2個月，則平均無故障工作時間的考核評估等級為優秀；若平均無故障工作時間大於等於1個月，小於等於2個月，則平均無故障工作時間的考核評估等級為良好；若平均無故障工作時間小於1個月，則平均無故障工作時間的考核評估等級為不合格；根據氣象雷達的開關機時間統計氣象雷達的平均修復時間並進行考核評估若平均修復時間小於3天，則平均修復時間的考核評估等級為優秀；若平均修復時間大於3天，小於7天，則平均修復時間的考核評估等級為良好；若平均修復時間大於7天，則平均修復時間的考核評估等級為不合格。實施例二。一種氣象觀探測設備實時監控系統，包括信息採集分系統、信息匯集與轉發分系統和監控與管理分系統組成，信息採集分系統和信息匯集與轉發分系統之間、信息匯集與轉發分系統和監控與管理分系統之間均通過網絡連接；信息採集分系統包括分別與不同氣象觀探測設備對應的多個設備狀態監控單元，每個設備監控單元包括設備狀態提取單元，用於提取氣象觀探測設備的狀態信息，還包括設備監控單元，用於將設備狀態提取單元提取的氣象觀探測設備的狀態信息發送至信息匯集與轉發分系統，並接收監控與管理分系統發出的監控指令；信息匯集與轉發分系統包括設備狀態匯集與存儲模塊、信息轉發模塊；設備狀態匯集與存儲模塊包括本地數據通信模塊，用於建立設備監控單元與信息匯集與轉發分系統間的通信並完成各個設備狀態監控單元數據的匯集；解析模塊和資料庫，用於對氣象觀探測設備的狀態信息數據的解析和存儲，資料庫包括臨時資料庫和氣象觀探測設備的狀態信息資料庫；信息轉發模塊，用於建立與監控與管理分系統的中心級終端之間的數據通信，並轉發來自中心級終端的監控指令；監控與管理分系統包括臺站級終端和中心級終端；臺站級終端，用於實時監控被採集的氣象觀探測設備的狀態信息，對氣象觀探測設備進行故障分析、維護、管理以及對設備維護人員和設備狀態進行考核評估；中心級終端，用於實時監控被採集的氣象觀探測設備的狀態信息，對氣象觀探測設備進行故障分析、維護、管理以及對設備維護人員和設備狀態進行考核評估，通過對設備故障狀態和態勢的分析，向臺站級終端設備監控管理伺服器發布有針對性的故障報告和設備維護技術指導，並向信息轉發模塊發送監控指令。中心級終端連接有無線設備狀態收集和轉發模塊，無線設備狀態收集和轉發模塊通過無線網絡連接與機動觀探測設備連接的設備狀態監控單元。目前裝備使用的地面氣象遙測儀、測雨雷達以及測風雷達。上述這些設備均具備PC終端設備，是通用的計算機系統，但這些設備的系統軟體沒有專門提供設備運行狀態信息的接口。因此針對地面氣象遙測儀的特點，在不改變遙測儀硬、軟體的前提下，開發一個設備狀態監控單元實時收集氣象遙測儀內六個要素的傳感器工作狀況等重要信息；氣象雷達系統種類很多，選擇多譜勒雷達作為研究對象，通過開發運行於雷達系統服務終端上的設備運行狀況提取程序，收集設備的運行狀態信息。隨著氣象水文網絡系統建設的完成，為全局性的觀探測設備的運行狀況的網絡監控提供了有效的平臺。根據地面氣象遙測儀的特點，在不改變氣象儀軟硬體的前提下，開發設備狀態信息提取單元，實時收集遙測儀內溫度、溼度、風向、風速、氣壓和雨量六個傳感器工作狀況的關鍵信息。對於地面氣象遙測儀進行硬體改造，主要在預處理器和監控終端的傳輸線路上進行。RS-232的接口標準，允許最大的通信設備為兩臺，所以，在對數據進行分流導出時要考慮到第一，分流數據線儘量保持在較短的長度，減少負載，以避免影響數據的準確性以及對原有設備正常工作的影響；第二，數據線引出後，另一臺PC終端(即觀探測終端計算機)的接口要符合RJ-45標準。第三、接入的觀探測終端計算機應按照數據預處理器規定，對其進行波特率、通信埠、採樣頻率等進行設置。為了實現監控設備既能得到各傳感器的測量信息和工作狀態，又要不影響地面氣象遙測儀的工作，可以採用旁路RS-232C信號並監聽的方案。以地面氣象遙測儀為例說明，地面氣象遙測儀的設備狀態檢測單元主要由地面氣象遙測儀的數據採集器和串行口/網絡口數據通信協議轉換器組成，串行口/網絡口數據通信協議轉換器的第一串行埠Rl連接地面氣象遙測儀的數據採集器的數據發送端，數據採集器的T埠為其數據發送端，串行口/網絡口數據通信協議轉換器的第二串行埠R2連接地面氣象遙測儀的數據採集器的數據接收端，數據採集器的R埠為其數據接收端，地面氣象遙測儀的數據採集器的地線連接串行口/網絡口數據通信協議轉換器的地線接口，串行口/網絡口數據通信協議轉換器的網絡埠通過RJ-45埠連接觀探測終端。串行口/網絡口數據通信協議轉換器為2口串口設備聯網伺服器。可選用Moxa公司生產的NPort5210型2口RS-232C串行口聯網伺服器。觀探測終端為計算機，串行口/網絡口數據通信協議轉換器的網絡埠通過RJ-45埠連接計算機的網絡埠，即計算機的乙太網埠。地面氣象遙測儀的數據採集器的數據發送端為RS-232接口。地面氣象遙測儀的數據採集器的數據接收端為RS-232接口。地面氣象遙測儀主要由四部分組成，外部傳感器、數據採集器、數據預處理器、地面遙測監控終端計算機。地面氣象遙測儀可為上海市氣象科學研究所和江蘇省無線電科學研究所研製的ZQZ-CII型地面氣象遙測儀。NPort5210是Moxa公司生產的2口RS-232C串行口聯網伺服器，信號埠提供15KV靜電放電(ESD)保護；工作電源12V30V;乙太網可10/100MbpS自適應工作，並具有1.5KV電磁隔離。Moxa公司還提供了PC機的虛擬串行口驅動程序，使用戶在PC機上只要用COM口的工作軟體即可，而不必專門編寫網絡程序(尤其適合於已經完善的使用COM口控制程序)。對於氣象雷達、衛星雲圖接收機等氣象觀探測設備可以通過現有的或者特別研製的設備狀態檢測單元、檢測模塊來提取其設備狀態信息。對都卜勒雷達需要提取38種狀態信息是雷達狀態的遙控、準加高壓、低壓、高壓、時指示，發射系統的+24V、-12V、+12V、PLC、門開關、觸發脈衝、高壓過流、調製脈衝、注電流、體電流、鈦泵電流、燈絲電壓、冷卻、勵磁故障，接收系統的+12V、-12V、+5V、+15V、場放電流、頻綜故障、頻綜電流、線性檢波、對數檢波，伺服和天線系統的激磁110V、+24V、方位+90V、方位-90V、方位過流、仰角+90V、仰角-90V、仰角-2度、仰角90度、仰角過流。測風雷達放球軟體利用計算機的串行口(RS-232)接收雷達和探空解碼器送來的球坐標數據和溫、壓、溼數據，並將其保存為數據文件，放球軟體同時記錄雷達的工作狀態，並以每分鐘的頻度將雷達狀態數據寫入狀態文件用於雷達的監測。對測雨雷達需要提取24種狀態信息是放電管電流，本振電壓指示，信號晶流，AFC晶流，前中檢測電平，對中檢測電平，場放電流，高壓指示，磁流指示、天控+12V指示、監控-12V指示、接收30V指示、400Hz激勵源指示、發射+15V指示、220V電壓檢測信號、延時信號檢測、天控交流電源檢測、方位驅動電源檢測、俯仰驅動電源檢測、天控勵磁電源檢測、收發電源檢測、發射故障檢測、高壓狀態檢測及同步脈衝頻率。氣象觀探測設備故障診斷信息參見表1表1.氣象觀探測設備故障診斷信息表tableseeoriginaldocumentpage17單位裝備運行狀況統計考核評估規則參見表2表2.單位裝備運行狀況統計考核評估規則表tableseeoriginaldocumentpage17信息匯集與轉發分系統主要由觀探測設備狀態的匯集與存儲模塊和信息轉發模塊組成。該分系統信息匯集與存儲模塊包括本地數據通信模塊，包含觀探測設備終端與臺站伺服器間的通信程序，主要完成各個觀探測終端數據的匯集工作；解析模塊和資料庫，包含解析程序，主要完成對觀探測數據的解析和存儲工作，資料庫包括臨時資料庫和觀探測信息資料庫。信息轉發模塊包括臺站伺服器與中心級系統總控伺服器間的通信程序，可藉助於氣象水文信息網絡系統。觀探測終端通信程序主要完成觀探測設備與臺站伺服器之間的數據通信，包括數據的讀取、發起連接請求、數據的傳輸、以及按照約定處理傳輸異常等。①終端通信程序系統配置數據表。終端通信程序系統配置表用於存儲觀探測終端通信的具體信息。在安裝觀探測終端通信程序時，配置列表會按照初始值進行自動配置。配置列表部分信息可以進行手動設置和改動(但是在程序運行時無法進行改動)，每次程序運行時會自動加載配置列表信息，根據信息進行文件的讀取與建立通信等操作。②數據的讀取設備實時狀態數據的讀取在前期數據採集工作中，已經完成設備實時狀態參數的採集，並且按照統一定義的數據格式將數據存儲為文本文件。在此基礎上，通信程序按照配置列表中的信息進行數據的讀取。首先確定文件名、文件存放路徑以及設定的時間間隔，然後結合文件偏移量打開文本文件，讀出數據，記錄下新的文件偏移量，修改配置信息列表中的偏移量信息。每天的文件內容讀取完畢後，程序會自動刪除當天的實時狀態數據文件，並修改信息列表中的對應信息。③數據的傳輸設備實時狀態數據的傳輸讀出數據後，為便於伺服器識別數據來源，首先應該加載信息表中設備ID號碼，用於伺服器對數據的識別。讀取後，觀探測終端通信程序向伺服器發出連接請求，等待連接。獲得伺服器響應以後，建立連接，發送數據。在數據發送完畢後，終端設置計時時鐘並等待服務的確認信息，如果超過時限未收到來自伺服器的確認信息，則有可能在傳輸數據過程中發生異常，終端將會將數據重新進行發送。氣象觀探測數據(主要是雷達探測圖像資料)的傳輸按照配置信息指定的伺服器IP位址和TCP通信埠，終端通信程序首先與伺服器建立控制連接，隨後建立數據連接，選擇默認的文件類型(文件式結構)和默認傳輸方式(流方式)對文件進行上傳。在打開文件傳輸文件數據之前，首先需要加載上設備ID號碼，然後再進行文件數據的傳輸。在順利完成數據的上傳後，關閉連接。在傳輸完畢後，不進行文件的刪除工作，在配置信息表中進行相應的修改，記錄最後傳輸的文件名(由於氣象產品的文件命名時，都加有時間標識，通過記錄最後傳輸的文件名稱，便可以識別已傳輸過的文件和未穿上傳過的新文件)。如果在傳輸的過程中發生異常，則記錄下文件偏移量，然後按照偏移量重新上傳未傳送的數據。解析程序主要用於設備實時狀態數據的解析入庫工作，資料庫包括臨時資料庫和觀探測信息資料庫。①臨時資料庫。臨時資料庫中存放了所有來自設備終端的實時狀態數據。資料庫中共有三個主要欄位，DEV_ID用於標識實時狀態數據的來源；MESSAGE用於記錄實時狀態數據的具體內容；FLAG用於標識某條實時狀態數據在解析存入觀探測信息數據過程中的處理情況，0標識未經過解析入庫處理，2標識解析入庫處理工作正常完成，2標識在解析入庫過程中發生異常，數據沒有正常存入資料庫。②觀探測信息資料庫。觀探測信息資料庫用於存儲和管理經過解析後的觀探測設備實時狀態數據。不同的設備對應不同的表，每個設備的數據都存入屬於自己的對應表格中。設備編號由國家氣象中心進行統一編配，主要結構為「省+市+縣+保留欄位+臺站」，通過設備編號可以知道設備的型號以及其所屬的具體部門和單位；上傳日期和上傳時間用於表示本條設備狀態數據的獲得時間，表示在該時刻的設備具體運行狀態；設備類別編號表示設備的類型；要素類型編號表示狀態數據的類別(比如在氣象雷達數據表中，01表示雷達放電電流)；設備狀態表示設備是否正常工作(0表示不正常，1表示正常，NULL表示預設)；要素值表示該狀態數據的數值；數據來源表示數據獲得的方式(O表示自動上傳，1表示人工上傳，2-表示融合得到的數據)。③數據的解析入庫。臺站伺服器通信程序接收設備實時狀態數據，將數據交付解析程序進行處理。數據解析程序根據數據前加載的設備ID信息，確認數據來源，然後按照定義的數據格式(日期時間參數1的狀態(空1格)參數1的當前值，參數2的狀態(空1格)參數2的當前值，……參數η的狀態(空1格)參數η的當前值)將數據中的狀態參數值分離開，存儲到觀探測信息資料庫對應設備的數據表中，並對解析入庫的處理結果進行標識(0標識未經過解析入庫處理，2標識解析入庫處理工作正常完成，2標識在解析入庫過程中發生異常，數據沒有正常存入資料庫)，然後再將數據和標識存儲到臨時資料庫中。解析程序啟動後臺線程，以標識(FLAG)作為過濾器，對臨時資料庫中的各數據項進行檢測，檢測到0和2標識時，對該數據項進行重新解析入庫，然後更新臨時資料庫中的標識位。通過這一機制完成對數據的解析入庫工作，保證數據的正確存儲，防止遺漏和錯誤的產生。(2)信息轉發模塊臺站伺服器通信程序主要完成臺站伺服器與中心總控伺服器之間的數據通信，包括接收來自觀探測終端的連接請求、建立連接、接收數據、上傳數據等工作。①臺站伺服器通信程序系統配置數據表。臺站伺服器通信程序系統配置表用於存儲臺站伺服器通信的具體信息。在安裝臺站伺服器通信程序時，配置列表會按照初始值進行自動配置。配置列表部分信息可以進行手動設置和改動(但是在程序運行時無法進行改動)，每次程序運行時會自動加載配置列表信息，根據信息進行文件的讀取與建立通信等操作。②數據的接收臺站伺服器在啟動後首先加載配置信息表，然後開始監聽通信埠，埠包括用於傳輸實時狀態數據的通信埠和用於傳輸氣象產品數據的埠。採用多線程實現，兩個埠的監聽工作同時進行。臺站伺服器通信程序在接收數據同時，仍然繼續監聽埠，以響應在接收數據過程中，來自其他觀探測設備的連接請求。收到數據後，對數據進行解密，獲得原始數據後，對數據進行處理。實時狀態數據和氣象產品數據處理程序有所區別。在收到實時狀態數據後，交付解析程序進行解析入庫；在收到氣象產品數據後，根據數據中的設備ID號判斷數據來源，然後按照不同設備進行分類，將數據按照指定的路徑和文件命名方法進行存儲，保存為數據原來的文件類型。總控伺服器通信程序主要完成以下工作接收數據、下發指令及指導建議等工作。信息轉發模塊對本地設備狀態資料庫中的信息進行預處理後，提取可靠的設備狀態的特徵量，並通過氣象水文信息網絡實時上報給中心的監控與管理分系統。上報周期一般為10分鐘，根據任務需要，可以將周期縮短為5分鐘。監控與管理分系統分為中心級終端和臺站級終端兩部分。可實時監控設備狀態，對設備進行故障分析與管理，對全局或臺站的裝備運行維護進行考核、評估。該分系統可以利用臺站和中心的兩級狀態資料庫主動偵測最新的全部或部分類型裝備運行的最新情況；通過對設備故障狀態和態勢的分析，向臺站設備監控管理伺服器發布有針對性的故障報告和設備維護技術指導，提高設備運行的可靠性和完好率。監控與管理分系統的中心級終端可以設置臺站設備監控管理伺服器中信息匯集與轉發分系統的工作方式，控制上報數據的周期和類型。在網絡信道資源不足或特殊任務需要時可有計劃關閉某些臺站的狀態信息上報功能，確保重要方向或區域的設備狀態信息的上報。隨著氣象水文裝備的發展，將有越來越多的新型裝備投入業務使用，通過開發基於氣象裝備，如地面氣象遙測儀和主要的測風、測雨氣象雷達以及衛星雲圖接收機等裝備的運行狀態提取服務程序(軟體)和設備狀態監控單元(軟、硬體)，為其他裝備的研製和改造提供示範，實現全部觀探測設備的網絡化監控。系統的研製可以實時收集觀探測裝備的運行狀態信息，通過有線或無線的通信手段將信息匯集到臺站級的網絡管理伺服器中後，再通過氣象水文網絡系統實時上報到業務部門，實現對全局或區域性的觀探測裝備運行狀況的實時監控和管理，提高裝備管理的效率，為裝備的運行和管理提供新的手段。本發明的氣象觀探測設備實時監控系統的主要戰術技術指標(1)能夠實現對地面氣象遙測儀和測雨雷達、測風雷達、都卜勒雷達以及氣象衛星雲圖接收機的狀態信息實時監控；(2)本地觀探測設備狀態信息提取時間周期為小於1分鐘；基於氣象水文信息網絡系統，收集一次全局裝備狀態時間為小於10分鐘；(3)收集設備狀態信息的準確率>90%；(4)系統能在氣象水文信息網絡系統環境下安全可靠的運行，MTBF>2000小時；(5)全局的設備狀態資料庫能保存最近五年內的數據，數據量>200G。本發明的關鍵技術有1、觀探測設備狀態和數據信息的採集技術針對觀探測設備的特點通過硬體設計的方法，在不改變其功能的情況下，利用標準的網絡接口旁路輸出系統狀態。對測風雷達、測雨雷達、都卜勒雷達和衛星雲圖接收機採用不同的方法，增加狀態輸出功能接口，實現狀態輸出功能。2、專用的設備狀態監控與管理中間件中間件是位於作業系統和應用軟體之間的通用服務，根據系統研製要求，提出了實時庫轉準實時庫的統計算法以及多任務流的分布式執行算法，開發了具有自主智慧財產權的一個設備狀態監控與管理中間件，該中間件集成了統計功能、通信功能及資料庫操作等功能。使得中心級終端軟體和臺站級終端軟體可以實現透明訪問。該中間件具有普遍的適用性。3、設備狀態資料庫多功能服務與應用技術由於本系統的資料庫設計既有實時庫又有準實時庫，且臺站和中心的要求不同，在滿足用戶對實時庫的要求的同時，必須同時滿足準實時庫的統計和及時傳輸。在設計系統資料庫接口和界面時，採用了ADO.NET資料庫接口技術，同時採用了數據緩存技術及多線程技術，使得讀取數據和顯示數據的速度大大加快。由於測雨雷達和都卜勒雷達需要監測的設備部件較多，並且臺站需要構建實時庫和準實時庫，在設計數據集結構時，解決了實時庫和準實時庫的相容結合問題，各設備的探測資料和部件狀態資料的關聯數據存儲管理的冗餘問題，重複資料的控制問題等。4、適於氣象觀探測設備實時數據傳輸的應用層數據通信協議由於臺站的設備狀態數據上傳主要是通過VSAT數據衛星通信網絡，信道質量和時延受環境的影響，服務質量不高。因此系統數據傳輸功能設計方法是在採用UDP協議的基礎上，自定義了一套應用層的用戶間傳輸確認通信機制，解決了基於不可靠信道的衛星通信網的設備狀態數據傳輸問題。為了保證對氣象觀探測設備的實時數據的準確、可靠傳輸，在臺站設備端採集和臺站通信伺服器之間通信的過程中制定了基於可靠連接的TCP/IP之上的應用層數據通信協議，做到不丟失、不遺漏、不重複傳輸數據，保障了數據傳輸的連續性和可靠性。5、高效友好的設備監控管理人機互動接口在界面設計上，融合了GIS地理信息系統組件技術和通用的監控系統組態軟體技術，界面直觀明了。軟體設計採用了工業級的穩定可靠的軟體組件、原始碼和軟體開發平臺，整個應用軟體的實現主要基於.Net平臺，採用了三層Client/Server模式，提高程序的吞吐量和並行運算能力，增強了系統整體的性能和靈活性。系統眾多功能是由.NetFrameWork實現的，主程序僅有幾兆左右，方便部署，對安裝環境要求很低。由於系統代碼和組件是由CLR進行解釋運行的，因此不需要在Windows系統中嵌入任何內容，這與採用COM、DC0M、ActiveX等技術不同，6、基於組件化的軟體設計在面向氣象觀探測設備實時狀態數據採集與處理的過程中，如果氣象觀探測設備的類型發生變化，其狀態數據信息也會相應發生改變，這樣原來的實時狀態數據的解析程序就無法進行正常工作。為了適應這一變化，傳統的做法就是更新程序、重新編譯軟體、重新發布軟體甚至需要重新安裝部署軟體，有時甚至帶來新的異常，給軟體維護帶來極大不便。本系統採用組件化的軟體設計方法，當設備的類型發生變化時，僅需要改進解析功能組件，在不改變整個程序的框架結構、安裝部署等的情況下，更新替換掉原來的組件即可實現軟體的升級，達到了軟體的功能組件化、代碼維護模塊化的設計目標，方便了軟體的維護、升級和改造，提高了系統的通用性、可擴展性及可維護性。本發明把觀探測裝備納入氣象水文信息網絡系統的管理之中，不僅可以實現觀探測系統數據規範化的實時快速自動上報，提高上報數據的可靠性和實時性，而且還可以通過氣象水文網絡系統對觀探測設備的運行狀態進行有效監控，為氣象業務部門進行全局的裝備運行管理提供有效的手段，提高裝備管理的效率，為裝備運行管理和決策提供技術支持。實現觀探測設備與氣象水文信息網絡系統的互連，不僅可以延伸氣象水文信息網絡系統的有效覆蓋，提高氣象水文信息採集的質量與效率，同時還可以有效管理各個觀探測設備。可根據不同任務的要求，可以全局或區域性地管理所屬的觀探測設備，對部分觀探測設備還可以通過網絡進行全局的外部參數配置和計量設定，儘可能地減少人工幹預，實現觀探測系統的數據傳輸和管理的自動化。系統的研究與實現將增強對全局性的重要的觀探測裝備的監控。權利要求一種氣象觀探測設備實時監控方法，其特徵在於包括以下步驟在分布在各地氣象臺站的分散的氣象觀探測設備上安裝與其分別對應的設備狀態監測單元；通過與不同氣象觀探測設備對應的多個設備狀態監控單元，提取反應設備是否工作正常的氣象觀探測設備的狀態信息；建立各個分散的設備監控單元與信息匯集與轉發分系統間的通信；將設備狀態監控單元提取的氣象觀探測設備的狀態信息發送至信息匯集與轉發分系統，並完成各個設備狀態監控單元數據的匯集；對氣象觀探測設備的狀態信息數據進行解析和存儲；通過監控與管理分系統的臺站級終端，實時監控被採集的氣象觀探測設備的狀態信息，對氣象觀探測設備進行故障分析、維護、管理以及對設備維護人員和設備狀態進行考核評估；建立信息匯集與轉發分系統與監控與管理分系統的中心級終端之間的數據通信，並轉發來自中心級終端的監控指令；信息匯集與轉發分系統對本地設備狀態資料庫中的信息進行預處理後，提取可靠的氣象觀探測設備狀態的特徵量，並通過氣象水文信息網絡實時上報給中心級終端的監控與管理分系統；通過中心級終端，實時監控全局的氣象觀探測設備的狀態信息，對氣象觀探測設備進行故障分析、維護、管理以及對設備維護人員和設備狀態進行考核評估，通過對設備故障狀態和態勢的分析，向監控與管理分系統的臺站級終端發布有針對性的故障報告和設備維護技術指導，並向氣象觀探測設備發送監控或配置指令。2.根據權利要求1所述的氣象觀探測設備實時監控方法，其特徵在於所述建立設備監控單元與信息匯集與轉發分系統間的通信包括數據的讀取、發起連接請求、數據的傳輸以及按照約定處理傳輸異常，通信方式為有線方式和/或無線方式。3.根據權利要求2所述的氣象觀探測設備實時監控方法，其特徵在於所述數據的讀取為按照統一定義的數據格式將氣象觀探測設備的狀態信息數據存儲為文本文件，按照通信程序中配置列表中的信息進行數據的讀取，包括以下步驟首先確定文件名、文件存放路徑以及設定的時間間隔，然後結合文件偏移量打開文本文件，讀出數據，記錄下新的文件偏移量，修改配置信息列表中的偏移量信息；每天的文件內容讀取完畢後，程序會自動刪除當天的實時狀態數據文件，並修改信息列表中的對應信息；在傳輸完畢後，不進行文件的刪除工作，在配置信息表中進行相應的修改，記錄最後傳輸的文件名，通過記錄最後傳輸的文件名稱，識別已傳輸過的文件和未穿上傳過的新文件；如果在傳輸的過程中發生異常，則記錄下文件偏移量，然後按照偏移量重新上傳未傳送的數據；解析程序主要用於設備實時狀態數據的解析入庫工作，資料庫包括臨時資料庫和觀探測信息資料庫。4.根據權利要求2所述的氣象觀探測設備實時監控方法，其特徵在於所述數據的傳輸包括氣象觀探測設備實時狀態數據的傳輸，氣象觀探測設備實時狀態數據的傳輸包括以下步驟讀出數據後，首先加載信息表中設備ID號碼，用於對數據的識別；讀取後，觀探測終端通信程序向伺服器發出連接請求，等待連接；獲得伺服器響應以後，建立連接，發送數據；在數據發送完畢後，終端設置計時時鐘並等待服務的確認信息，如果超過時限未收到來自伺服器的確認信息，則判斷是否在傳輸數據過程中發生異常，如發生異常，終端將會將數據重新進行發送。5.根據權利要求1所述的氣象觀探測設備實時監控方法，其特徵在於還包括在機動氣象觀探測設備上安裝與其分別對應的設備狀態監測單元；通過與中心級終端連接的基於無線網絡的設備狀態收集和轉發模塊建立與機動觀探測設備的狀態監控單元間的無線通信；將提取的反應設備是否工作正常的氣象觀探測設備的狀態信息傳輸至中心級終端進行解析、存儲以及進行故障分析、維護、管理以及對設備維護人員和設備狀態進行考核評估。6.根據權利要求1或5所述的氣象觀探測設備實時監控方法，其特徵在於所述對氣象觀探測設備進行故障分析、維護、管理以及對設備維護人員和設備狀態進行考核評估包括設備狀態信息接收實時接收氣象觀探測設備的狀態信息，寫入設備狀態資料庫；設備狀態顯示根據氣象觀探測設備類別，實時顯示各設備的分布情況及實時運行狀況；設備狀態查詢按照氣象觀探測設備類別、時間區段等要求，對被監控的設備狀態進行查詢、統計、生成報表和列印；系統管理包括資料庫管理、系統安全管理和系統配置管理；資料庫管理對氣象觀探測設備管理信息資料庫和觀探測設備狀態資料庫進行管理，包括資料庫表記錄的增加、修改、刪除、備份、導入、導出；系統配置管理保障系統正常運行所必需的參數，如資料庫環境，時間調度策略、數據採集周期、數據上報周期、臺站設備監控功能的開啟與關閉；故障診斷根據收集的氣象觀探測設備狀態信息，對設備故障進行報警。根據收集到的相關設備運行狀態信息，判斷設備的運行情況，提供故障報警服務；統計考核評估根據氣象觀探測設備管理信息資料庫和觀探測設備狀態資料庫，統計出觀探測設備的開關機時間，累計工作時間，探測數據的數量、類型，全局或區域性裝備的完好率等業務信息，按照一定的規則，對各單位裝備運行狀況進行考核和評估。7.根據權利要求1或6所述的氣象觀探測設備實時監控方法，其特徵在於所述氣象觀探測設備狀態信息包括以下步驟氣象觀探測設備包括地面氣象遙測儀、氣象雷達，通過與地面氣象遙測儀對應連接的設備狀態監控單元提取地面氣象遙測儀的狀態信息提取地面氣象遙測儀電源模塊的狀態信息；提取地面氣象遙測儀傳感器模塊的溫度、溼度、風向、風速、氣壓以及雨量傳感器狀態fn息；通過與氣象雷達對應連接的設備狀態監控單元提取氣象雷達的狀態信息提取氣象雷達電源模塊、交壓模塊、發射模塊、接收模塊的狀態信息；地面氣象遙測儀、氣象雷達內部各個模塊的狀態信息包括模塊正常工作信號「1」以及模塊工作故障信號「0」，地面氣象遙測儀和氣象雷達等氣象觀探測設備的各自相應的各個模塊如工作正常，則地面氣象遙測儀和氣象雷達內部發出模塊正常工作信號「1」，各模塊如工作不正常出現故障，則地面氣象遙測儀和氣象雷達內部發出模塊工作故障信號「0」，「1」、「0」為開關量，通過開關量來表示設備各模塊的工作狀態，實現故障的準確定位，若地面氣象遙測儀、氣象雷達內部任一模塊發出模塊工作故障信號「0」，則認定地面氣象遙測儀或氣象雷達發生故障。8.根據權利要求6所述的氣象觀探測設備實時監控方法，其特徵在於所述統計考核評估包括以下步驟根據地面氣象遙測儀的兩次相鄰故障發生時間間隔統計地面氣象遙測儀的平均無故障工作時間若平均無故障工作時間大於等於3個月，則平均無故障工作時間的考核評估等級為優秀；若平均無故障工作時間大於等於1個月，小於等於3個月，則平均無故障工作時間的考核評估等級為良好；若平均無故障工作時間小於1個月，則平均無故障工作時間的考核評估等級為不合格；根據地面氣象遙測儀的開關機時間統計地面氣象遙測儀的平均修復時間並進行考核評估若平均修復時間小於1天，則平均修復時間的考核評估等級為優秀；若平均修復時間大於1天，小於3天，則平均修復時間的考核評估等級為良好；若平均修復時間大於3天，則平均修復時間的考核評估等級為不合格；根據氣象雷達的兩次相鄰故障發生時間間隔統計氣象雷達的平均無故障工作時間若平均無故障工作時間大於等於2個月，則平均無故障工作時間的考核評估等級為優秀；若平均無故障工作時間大於等於1個月，小於等於2個月，則平均無故障工作時間的考核評估等級為良好；若平均無故障工作時間小於1個月，則平均無故障工作時間的考核評估等級為不合格；根據氣象雷達的開關機時間統計氣象雷達的平均修復時間並進行考核評估若平均修復時間小於3天，則平均修復時間的考核評估等級為優秀；若平均修復時間大於3天，小於7天，則平均修復時間的考核評估等級為良好；若平均修復時間大於7天，則平均修復時間的考核評估等級為不合格。9.一種氣象觀探測設備實時監控系統，其特徵是包括信息採集分系統、信息匯集與轉發分系統和監控與管理分系統組成，信息採集分系統和信息匯集與轉發分系統之間、信息匯集與轉發分系統和監控與管理分系統之間均通過網絡連接；所述信息採集分系統包括分別與不同氣象觀探測設備對應的多個設備狀態監控單元，每個設備監控單元包括設備狀態提取模塊，用於提取氣象觀探測設備的狀態信息，還包括設備監控模塊，用於將設備狀態提取單元提取的氣象觀探測設備的狀態信息發送至信息匯集與轉發分系統，並接收監控與管理分系統發出的監控指令；所述信息匯集與轉發分系統包括設備狀態匯集與存儲模塊、信息轉發模塊；所述設備狀態匯集與存儲模塊包括本地數據通信模塊，用於建立設備監控單元與信息匯集與轉發分系統間的通信並完成各個設備狀態監控單元數據的匯集；解析模塊和資料庫，用於對氣象觀探測設備的狀態信息數據的解析和存儲，資料庫包括臨時資料庫和氣象觀探測設備的狀態信息資料庫；所述信息轉發模塊，用於建立與監控與管理分系統的中心級終端之間的數據通信，並轉發來自中心級終端的監控指令；所述監控與管理分系統包括臺站級終端和中心級終端；所述臺站級終端，用於實時監控被採集的臺站的氣象觀探測設備的狀態信息，對氣象觀探測設備進行故障分析、維護、管理以及對設備維護人員和設備狀態進行考核評估；所述中心級終端，用於實時監控被採集的全局的氣象觀探測設備的狀態信息，對氣象觀探測設備進行故障分析、維護、管理以及對設備維護人員和設備狀態進行考核評估，通過對設備故障狀態和態勢的分析，向臺站級終端設備監控管理伺服器發布有針對性的故障報告和設備維護技術指導，並向信息轉發模塊發送監控指令。10.根據權利要求9所述的氣象觀探測設備實時監控系統，其特徵在於所述中心級終端連接有無線設備狀態收集和轉發模塊，無線設備狀態收集和轉發模塊通過無線網絡與機動觀探測設備連接的設備狀態監控單元進行連接。全文摘要本發明涉及氣象裝備監控管理領域，尤其是一種將氣象水文網絡系統和所有的觀探測設備實現連接，實現對全局性的重要的觀探測裝備監控的氣象觀探測設備實時監控方法及系統。本發明實時提取觀探測裝備的運行狀況信息，並通過相應的通信手段把各個設備的運行狀況信息匯集到氣象水文信息網絡系統中的臺站級的網絡管理伺服器中。本發明不僅可以實現觀探測系統數據規範化的實時快速自動上報，提高上報數據的可靠性和實時性，而且還可以通過氣象水文網絡系統對觀探測設備的運行狀態進行有效監控，為業務部門進行全局的裝備運行管理提供有效的手段，提高裝備管理的效率，為裝備運行管理和決策提供技術支持。文檔編號H04L29/06GK101814229SQ201010121199公開日2010年8月25日申請日期2010年3月10日優先權日2010年3月10日發明者吳家瑜,孔毅,楊長業,燕忠,盛寶雋,胡友彬,陳加清申請人:胡友彬