2019年04月08日
自動氣象站數(shù)據(jù)監(jiān)測及數(shù)據(jù)質量控制關鍵技術
實時數(shù)據(jù)預審技術
極值和界限值檢查。建立本站歷史數(shù)據(jù)庫。建立各觀測要素的各個時次數(shù)據(jù)庫，極值確定為歷年本要素出現(xiàn)的最高值和最低值，界限值確定為歷年當天出現(xiàn)的最高值和最低值。對于降水量、風速只檢查歷年出現(xiàn)的最大日雨量和最高風速，當ZZ文件的觀測資料超過預定項目的極值或是界限值時，啟動疑誤數(shù)據(jù)預警發(fā)布。
空間一致性檢查。選取周邊國家測站歷史資料，統(tǒng)計分析本站與周邊測站各個氣象要素的相關性。有文獻報道，兩個測站距離在50公里左右，測站之間的氣壓，氣溫，相對濕度相關系數(shù)在0.9以上。由于西藏國家測站數(shù)量少，測站分布距離較遠，選取相關系數(shù)在0.5以上最高的測站作為觀測資料參照測站。對相鄰測站的溫度、氣壓、地溫、濕度等連續(xù)變化要素與本站對應的觀測要素建立如下線性相關方程。y=ax+d上式為相關系數(shù)通過檢驗的兩個不同測站之間相同要 素的線性統(tǒng)計方程，其中Y表示為本站要素值，X表示為參照測站的要素值，a、b為統(tǒng)計方程系數(shù)。利用參照測站觀測的X值，通過該方程計算信任度大于99%的Y值置信區(qū)間，并確定出相應的最大值和最小值，當本站的相應觀測數(shù)據(jù)超出該置信區(qū)間時，啟動空間不一致性的預警發(fā)布。
設備故障數(shù)據(jù)判別技術。地面氣象測報業(yè)務系統(tǒng)軟件(OSSMO)每分都要向ZZ文件寫入最近觀測資料的時問與觀 測數(shù)據(jù)，當ZZ文件中觀測時間與標準時間出現(xiàn)2分鐘以上差距，說明測報軟件沒有啟動或觀測通訊中斷。其次通過分析ZZ文件的觀測項目，當突然出現(xiàn)空數(shù)據(jù)，而系統(tǒng)認為該數(shù)據(jù)有值 的情況下，可以啟動設備故障預警?；蜻B續(xù)風向為一個方位，而風速正常變化可啟動風向故障預警，或出現(xiàn)風向為靜風，風 速固定在0.0(m/s)，可判定風速故障。 當多個降水參照測站存在大范圍的降水，本站無降水，或出現(xiàn)連續(xù)多個小時降水量 相同，或有規(guī)律地出現(xiàn)0.1毫米的滯后降水，可判定為雨量桶阻塞，當本站溫度出現(xiàn)野值，即遠超過同期正常值或最高值，則可判定為溫度傳感器出現(xiàn)異常。
監(jiān)控軟件 (SAWSS)對自動站及對儀器設備的監(jiān)控包括數(shù)據(jù)采集器和要素傳感器兩部分。數(shù)據(jù)采集器監(jiān)控信息主要包括采集器啟動和關閉時間和工作電壓。通過采集器的啟動和關閉時間監(jiān)控可以實時監(jiān)測設備是否存在干擾和破壞。通過對對采集器工作電壓監(jiān)控，若電壓降低過快，或電壓不足，可判定太陽能充電電池老化或電量不足。
電話語音自動預警技術
本地電話語音自動預警技術。本地語音電話主要通 過Modem來實現(xiàn)，目前大多數(shù)Modem都具備了數(shù)據(jù)、語音、傳真等功能。 而市場上無論是內(nèi)置Modem或是外置的Modem，都兼容了Hayes公司的通訊標準，本系統(tǒng)利用Hayes標準的命令來實現(xiàn)對調制解調器的各項操作。
通過調制解調器發(fā)送的預警信息一般是語音，接收端是用戶電話或手機。調制解調器通常支持二三種模式：即數(shù)據(jù)、語音和傳真。所以在傳送預警信息之前，必須將調制解調器設置為語 音模式，即通過放送組合命令“AT#CIS=8#VIS=8#VGT=131#VSR=8000”的命令來實現(xiàn)。
區(qū)級聲訊語音外呼預警技術。利用區(qū)級聲訊語音臺(如12121語音臺 )的外呼功能也能實現(xiàn)語音外呼，要求是縣站 與區(qū)級聲訊平臺能夠保持網(wǎng)絡暢通，并在區(qū)級聲訊臺上設立相應的預警信箱。當縣級需要發(fā)送預警信語音時，通過向區(qū)級聲 訊臺發(fā)送相應的請求指令后，由區(qū)級聲訊臺實現(xiàn)外呼。
提前錄制預警語音數(shù)據(jù)庫。系統(tǒng)需要提前 錄制各類 預警語音數(shù)據(jù)，比如“氣溫觀測資料異常 ”，需要提前錄制對應的語音文件，錄制語音原始數(shù)據(jù)時，必須采用國內(nèi)電話語 音采樣標準，比如語音采樣率為8赫茲，單聲道，16位。當語 音采樣參數(shù)不符合標準，則Modem 發(fā)出語音預警后，用戶摘機聽到的則是雜音。
手機短信預警技術
本地GSM短信模塊預警技術。GSM短信模塊的技術主要通過串口通信技術來實現(xiàn)與計算機的通訊，GSM短信模塊俗稱短信貓，應用十分廣泛。GSM短信模塊在安裝好移動SIM卡后具有接受短信和發(fā)送短信的功能。 同樣，短信模塊也具備SMS有關的GSM AT指令 (如使用 GSM07.05協(xié)議 )來 控制短信模塊，實現(xiàn)系統(tǒng)利用短信模塊發(fā)送短信的功能。當監(jiān)測站出現(xiàn)預警事件時，通過調取電話號碼庫，逐一通過GSM短信模塊發(fā)送指定的短信預警內(nèi)容。
區(qū)級短信平臺預警技術。利用區(qū)級短信平臺系統(tǒng)的功能，需要保持區(qū)級短信平臺與縣級的網(wǎng)絡暢通，并在區(qū)級短信平臺上設立統(tǒng)一的觀測預警短信業(yè)務代碼。當本縣出現(xiàn)預警事件時，向區(qū)級短信平臺發(fā)送預警短信通知號碼文本，以及請求發(fā)送預警信息類別。區(qū)級短信系統(tǒng)收到請求后，立即向號碼 文本用戶發(fā)送指定的預警信息。
高音喇叭預警技術
系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)預警事件后，利用電信通信網(wǎng)絡將預警語音發(fā)布到功放設備，當預警終端接收到信息后，可自動激活外接的廣播站，并以大喇叭廣播的形式及時的播報預警信息。高音喇叭預警終端由無線通訊模塊、中央處理控制系統(tǒng)、嵌入式TTS以及狀 態(tài)顯示單元等組成，擁有智能緊急廣播功能，預警信息播放完 畢后，智能電源系統(tǒng)會自動關閉廣播設備。
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