基于Web的气象系统信息网络远程监控研究

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摘 要：气候与气象问题对社会各行各业以及人民群众的生命财产和日常生活都产生了影响。运用Web技术，以Internet/ Intranet为基本手段，实现对气象系统信息网络的远程监控是当前监控系统的发展趋势之一。本文在此基础上，分析了基于web的气象系统信息网络远程监控的必要性、系统设计及其功能等方面的问题，以期能够对气象系统信息网络建设有所裨益。

关键词：气象系；信息网络；远程监控；web

中图分类号：TP393 文献标识码：A DoI: 10.3969/j.issn.1003-6970.2012.06.047

WEB-based Remote Monitoring Meteorological Information Network System Research

ZHeNG Min

【Abstract】 The climate and weather effect on all sectors of society and people’s daily life. The use of Web technologies, Internet / In

tranet as the basic means to achieve the remote monitoring of meteorological information networks systems is one of the trends of the current monitoring system. Based on this, in order to contribute building the meteorological information network system, this article analyzes the necessary of system design and other functions which is based on web remote monitoring Meteorological information network system.

【Key words】Meteorological system; Network Information; RMON; web

1 气象系统信息网络远程监控的必要性分析

近些年来，随着我国社会经济的不断建设和发展，气候与气象问题对社会各行各业以及人民群众的生命财产和日常生活都产生了影响，传统的气象系统网络对于数据的采集基本上是以人工气象站进行的，这种方式的自动化程度低，气象测量人员必须要带大量的测量仪器进行工作。现代社会，网络技术取得了飞速发展，基于Internet、web的的气象系统数据采集技术取得了长足的进步与发展。在一定程度上实现了气象站与数据中心的联通，其优点在于可靠性高、传输距离远以及实时性好。但是，需要指出的是，这种模式本身存在一些不足的地方，主要在于设备的购置、运行及其维护的花费太高，更重要的是在一些如野外或高空的气象探测中难以发挥其功能。[1]

在这种情况下，开发建设一个较为完善、快捷和具有安全性的气象系统信息网络广域的远程网络监控平台显得尤为重要。气象系统的信息网络广域网不仅要在速度、容量上完全满足需求；而且需要将原本松散的网络从规格、管理软件、安全防护等方面进行整合和统一。并且还需要具有可扩展性，未来可以方便地进行升级。而以上的这些不足都可以通过web来实现。在远程系统的设计中应该包含监测主站和现场监测装置两个主要部分，监测的对象应该涵盖太阳辐射、温度、湿度、雨量、风向、风速、气压等参数。[2]

我们不难发现，随着网络技术以及Web技术的不断发展,传统的监控方式正在发生各种各样的改变。运用Web技术，以Internet/Intranet为基本手段，实现对气象系统信息网络的远程监控是当前监控系统的发展趋势之一。在这种情况下，理清对气象信息网络远程监控系统的基本层次和结构,构建基于Web的远程监控系统及其体系结构显得尤为必要。[3-4]就系统集成而言,基于Web的气象系统信息网络远程监控系统的构建所需要的的各种技术,如Web应用程序开发技术、网络环境下的数据通信技术以及数据库访问技术都是解决这一问题的关键。最后，通过电信、移动以及联通的网络进行气象信息的数据传输，从而确保气象系统信息网络中数据的实时性、采集量及其安全性。也能在很大程度上实现人力、物力、财力的节省。

2 气象系统信息网络远程监控系统的设计

当前，各个公司对于气象系统信息网络远程监控的设计并不一致，在界面、功能及成本方面都存在一定的差异。本文主要是基于web技术，以对一个小型的 EFPT过程控制实验装置的一些参数进行远程监控，如温度、压力、流量以及液位等参数，这些参数都是 I/O 点的数据，实现对这些数据的实时采集以及远程监控是系统的基本目的。

气象系统信息网络远程监控系统主要包括数据中心、气象系统监控点以及用户终端三个基本组成部分。下面分别予以简要介绍。一是数据中心，主要由PC机和上位机软件构成，它实现对数据的接收、存储、显示、数据请求以及曲线显示、报表打印输出等信息管理工作和进行特殊情况的监控中心预警以及通过客户端软件方便地访问实时和历史数据。二是气象环境监控点，实时将现场的温度、雨量、湿度、风速、风向、气压、太阳辐射等数据采集到数据采集终端内，根据实时数据实现采集点现场的自动报警，防止事故的发生。（并预留监控点的控制接口）。三是用户终端，如可以通过3G智能手机访问数据中心采集现场实时数据或编辑短信发送到数据采集终端采集现场实时数据。[5]

设计的基本要求是包括以下几点，一是编程简单，二是界面美观友好，三是支持许多常用的硬件设备，包括各主要厂家的 PLC、智能模块、智能仪表、板卡和变频器等，下位数据采集器为台湾研华生产的基于 PC 的可独立完成数据采集与控制的可编程控制器ADAM5510，它具有结构紧凑,具备智能化处理单元的优点，具备通用编程功能，可用于信号的程控放大，模拟 I/O ，数字 I/O 及通信参数的设定。本系统通过ADAM5510 数据采集控制器的 RS232 接口与上位监控计算机实现数据交换。上位监控计算机同时作为 Web 服务器，通过局域网连接到 Internet，以提供远程监控功能。

3 气象系统信息网络远程监控系统的功能与价值

气象系统信息网络远程监控系统的功能与价值主要体现在以下几个方面。

一是可在线实时24小时连续的采集和记录监测点位的温度、雨量、湿度、风速、风向、气压、太阳辐射等各项参数情况，以数字、图形和图像等多种方式进行实时显示和记录存储监测信息，监测点位可扩充多达上千个点。

二是可设定各监控点位的温度、雨量、湿度、风速、风向、气压、太阳辐射等报警限值，当出现被监控点位数据异常时可自动发出报警信号，报警方式包括：现场多媒体声光报警、网络客户端报警、电话语音报警、手机短信息报警等。上传报警信息并进行本地及远程监测，系统可在不同的时刻通知不同的值班人员。

三是可以的对各个气象信息监测点的温度、湿度、雨量、太阳辐射、风向、风速、气压等因子的曲线变化进行实时的显示和报告，能够对温度、气压、湿度、风速、雨量、风向、太阳辐射等一些基本的数据进行统计，统计的范围包括这些因子的历史数据、最大最小值及其平均值，通过对这些数据的累积，有利于及时监控气象信息的警戒情况。此外，气象系统信息网络的远程监控主机端可以对监控软件加以充分应用，各个时刻的温度、湿度、太阳辐射、雨量、风向、气压、风速等数据及其运行的基本情况进行观察、传输和处理。

四是强大的数据处理与通讯能力，采用计算机网络通讯技术，局域网内的任何一台电脑都可以访问监控电脑，在线查看监控点位的温湿度变化情况，实现远程监测。系统不但能够在值班室监测，领导在自己办公室和智能手机都可以非常方便地观看和监控。系统可扩充多种记录数据分析处理软件，能进行绘制棒图、饼图，进行曲线拟合等处理，可按TEXT格式输出，也能进入EXCEL电子表格等office的软件进行数据处理。系统设计时预留有接口，可随时增加减硬软件设备，系统只要做少量的改动即可，可以在很短的时间内完成。可根据政策和法规的改变随时增加新的内容。

参考文献

［1］ 李崇福,白水成.气象系统自动观测设备远程监控的技术现状和发展趋势[C].//第26届中国气象学会年会论文集.2009:604-607.

［2］ 张德玉,魏荣妮,梁华等.自动气象站远程监控及在线指导维修系统[J].计算机系统应用,2011,20(10):133-136.

［3］ 赵金峰.基于GSM网络的远程监控终端的设计与实现[D].武汉理工大学,2008.

［4］ 徐八林,杨泉林,何跃等.黑客技术在远程监控中的应用分析[C].//中国气象学会网络安全技术的开发应用学术会议论文集.2002:124-126.

［5］ 李永利.基于WEB方式下的DST视频终端中远程监控技术的实现[C].//2011年中国气象学会气象通信与信息技术委员会暨国家气象信息中心科技年会论文集.2011:335-339.