省级雷达拼图资料监控与统计系统

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摘要：本文介绍了利用VB和Delphi语言，结合Microsoft SQL Server 2000数据库技术，对省级雷达拼图资料的监控及统计的设计思路与实现方法，实现拼图资料的有效监控。

关键词：天气雷达；拼图资料；日志；监控；统计

中图分类号：TP393文献标识码：A文章编号：1009-3044(2008)14-20814-02

新一代天气雷达在临近预报中发挥着重要的作用[1]。但由于单部新一代天气雷达的有效探测半径仅为230km，在利用其进行灾害性天气系统的监测和预警时，需要上下游气象站进行联防，而短时强天气具有发展速度快、强度强的特点，因此要想利用新一代天气雷达回波对中尺度天气系统的发展和移动进行监测和预报，就必须进行拼图，扩大其覆盖范围[2]。中国气象局要求各雷达站1小时将5个雷达产品通过省级通信节点机上传至国家气象信息中心，统一收集后进行全国和区域的雷达产品拼图，并将传输质量纳入到各省的年终目标考核中。如何提高传输时效、质量，将直接影响到新一代天气雷达效益的发挥和全省乃至全国的防灾减灾。为确保辖区各站雷达拼图资料 及时准确上传，研制开发了省级雷达拼图资料监控与统计系统，可以对报文传输及线路状况进行有效监控，实现网络通信业务的自动化，提高业务工作的效率[3]。

1 系统设计思路

本系统实现对辽宁省沈阳、营口新一代天气雷达站拼图资料上行传输情况实时监控和传输统计。系统定时读取9210系统中相应日志文件，和该时次所要上传文件名比较，若日志文件中有记录，表明已通过9210系统进行上传，则屏幕上显示绿灯；如果日志文件中没有记录，说明该时次雷达拼图资料报还没有上传，则在屏幕上显示红灯并显示未上传的资料名称，提醒值班人员采取相应的措施。系统每天08时（北京时）对前一天的雷达拼图资料上传情况入库，并建立统计界面，可进行单站、多站或任意时间段传输百分率的图表统计结果。

2 系统基本构成

2.1 系统的流程图

雷达站将拼图资料上传至通信节点机，通过规定进程将资料转发至国家气象信息中心宽带服务器，同时生成日志文件。实时监控对日志文件进行操作，传输质量监控首先将日志信息添加至数据库，然后使用SQL查询统计结果，进行图表显示。（图1）

2.2 系统环境

雷达拼图资料监控与统计系统由通信节点机（UNIX操作系统）、监控计算机组成，二者之间运行FTP协议。通信节点机具有每日（世界时）的日志文件，可保留30天内的日志文件。监控计算机采用Windows XP操作系统，安装监控和统计程序。软件开发在Windows下进行选择VB和Delphi语言进行混合编程，后台数据库采用microsoft的SQL server2000数据库。

3 系统功能

系统分两部分：一是根据各种报文的时效要求，进行定时的查询监控，保证该报上传的及时性；同时为了操作方便，设置了刷新功能，对沈阳、营口2站雷达拼图资料的实时监控，进行图形化界面提示和文本信息的显示；二是对任意时段内的沈阳、营口2站传输质量进行统计，生成图表直观显示，并可以生成文本文件进行上报。

4 系统的技术实现

4.1 日志文件的下载

按照中国气象局的传输要求：雷达GIF产品在正点后15分种内上传为及时报，在1小时内为逾限报，超过1小时视为缺报[4]。因此编制程序，在正点后10分钟自动从通信节点机的“/bcsy/mioswork/log”目录利用FTP协议下载当天的日志文件。日志文件命名规则为“comYYYYMMDDsnd.log”（其中YYYYMMDD代表年月日）。

4.2 实时监控

每小时的5个产品文件名均是固定的，命名规则为RAD__CCYYGGgg.XXX（其中RAD是固定的，CC为台站代号，如沈阳为SY，YY为编报日期，GG为编报时次，gg为编报分钟，正点观测编00），在下载完日志文件后，将此日志文件作为文本文件打开，利用VB的InStr函数检查当前时次的产品是否存在于日志文件中。若存在，则代表已成功上传，状态灯显示为绿色；若不存在，则代表未进行上传，状态灯显示为红色，并将未上传产品的站号、时次、产品类型添加至列表框中，同时以声音形式提醒值班员（图2）。实时监控界面代有刷新按钮，可对当前上传情况进行了解。

4.3 日志信息入库

系统设置在每日8:30（世界时0:30）下载前一天的日志文件。SQL数据库的表按照文件名、文件大小、文件接收时间、文件发送日期、发送优先级、发送线路建立字段。在Delphi中使用ADOConnection组件进行数据库的连接，adoquery组件进行日志信息的入库。首先以文本方式打开日志文件，将其中的一行分解为对应字段，使用SQL语句的append方法将上传信息添加到数据库中，进行更新。

4.4 传输质量统计

在雷达拼图传输质量统计界面中，可选择任意时段内的任意站次雷达拼图传输质量进行统计。程序利用ADOConnection组件进行数据库的连接，使用SQL查询语句对数据库进行多项查询，并将查询统计结果输出到memo组件中，可显示统计站次、统计时段、应上传文件数、及时报（含百分率）、逾限报（含百分率及逾限报站次）、缺报（含百分率及缺报站次）；同时利用chart组件进行饼图的显示，如2008年3月1日至2008年3月7日沈阳、营口两站的雷达拼图传输质量统计图。（图3）

5 结束语

本系统由于采用SQL网络数据库，可以安装在局域网内任何一台计算机上。运行以来，对雷达拼图资料传输质量的提高起到很好的推动作用，传输及时率也稳定在99%以上。系统操作简单，雷达报上行传输情况一目了然。运行情况很好，使值班人员及时掌握雷达报的上传情况；另外本软件模块化的设计，移植性高，程序加以修改扩充后，可应用于其它雷达站资料的上行监控。

参考文献：

[1] 程向阳，王兴荣，胡雯，等. 雷暴天气在多普勒雷达资料上的前兆特征分析[J]. 气象科学，2003，23(4):485-490.

[2] 陈传雷，陈艳秋，孙欣. 多普勒雷达回波在辽宁一次暴雨过程中的应用分析[J]. 气象与环境学报，2006，22(5):28-31.

[3] 吕红梅，杨文霞，张玉洁，等. 雷达观测资料传输监控软件的开发与研究[J]. 山东气象，2005，25(1):35-35.

[4] 中国气象局监测网络司. 气象信息网络传输业务手册[J]. 北京:气象出版社，2006:45-46.

注：本文中所涉及到的图表、注解、公式等内容请以PDF格式阅读原文