才茂通信氣象綜合數(shù)據(jù)監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)應(yīng)用方案

▋概述

全球變化背景下,經(jīng)濟社會發(fā)展對綜合氣象防災(zāi)減災(zāi)提出了新的需求.聚焦我國綜合氣象災(zāi)害監(jiān)測預(yù)報預(yù)警體系建設(shè),氣象災(zāi)害預(yù)警信息發(fā)布體制和綜合氣象災(zāi)害風(fēng)險防范體系三大方向,近年來我國綜合氣象防災(zāi)減災(zāi)工作的主要成就.在綜合氣象災(zāi)害監(jiān)測預(yù)報預(yù)警體系建設(shè)上,全面回顧了氣象災(zāi)害監(jiān)測網(wǎng)絡(luò),國家突發(fā)事件預(yù)警平臺建設(shè),全球氣象災(zāi)害監(jiān)測能力建設(shè),環(huán)境氣象預(yù)報預(yù)警能力和氣象防災(zāi)減災(zāi)救災(zāi)保障能力建設(shè)的主要進展.在氣象災(zāi)害預(yù)警信息發(fā)布體制機制上,從重大事件和活動中的氣象災(zāi)害服務(wù)能力,氣象災(zāi)害決策服務(wù)智能化水平,氣象災(zāi)害風(fēng)險預(yù)警業(yè)務(wù)化和標準化,藍天保衛(wèi)戰(zhàn)中的先導(dǎo)聯(lián)動。

▋系統(tǒng)方案需求

氣象站是專門為農(nóng)業(yè)、水文、氣象、生態(tài)考察研究等開發(fā)生產(chǎn)的多要素自動監(jiān)測節(jié)點，可測量雨量、風(fēng)向、風(fēng)速、溫度、大氣壓力、濕度等常規(guī)氣象要素。為了彌補大型監(jiān)測設(shè)備在氣象預(yù)報上的不足，目前國內(nèi)多地區(qū)通過無人值守的氣象站來實現(xiàn)數(shù)據(jù)的實時監(jiān)控。它選址靈活、不受環(huán)境限制、投入成本相對較低，而且能全天候工作，可以獲得更全面、更細化、更及時的數(shù)據(jù)信息，對于進一步提高氣象預(yù)測準確性提供了更可靠的數(shù)據(jù)保障。之前氣象綜合預(yù)警系統(tǒng)有以下問題：

1、人工成本過高，難以實現(xiàn)隨時隨地監(jiān)測數(shù)據(jù)，及時處理問題；

2、衛(wèi)星網(wǎng)覆蓋面小、速度低，且小站之間無法直接通信，限制了網(wǎng)絡(luò)功能；

3、傳統(tǒng)氣象信息系統(tǒng)地面網(wǎng)絡(luò)建設(shè)較早，設(shè)備性能低，線路速度低，時延長，難以滿足需求；

▋系統(tǒng)介紹

氣象綜合監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)通過運用GIS技術(shù)，實現(xiàn)氣象、水文、環(huán)境、農(nóng)業(yè)、實景視頻等監(jiān)測站點信息，然而才茂通信DTU數(shù)傳終端設(shè)備，將分布在各地的氣象站收集的終端數(shù)據(jù)傳送到氣象監(jiān)控中心系統(tǒng)，工作人員可以足不出戶，即可了解到各氣象監(jiān)測節(jié)點的實時氣象監(jiān)測數(shù)據(jù)。

在氣象中心可進行節(jié)點位置查看、實時數(shù)據(jù)顯示、數(shù)據(jù)召測、歷史數(shù)據(jù)/歷史操作查詢、時段統(tǒng)計、曲線分析、測點管理、登錄管理等功能，同時當出現(xiàn)異常情況時，系統(tǒng)會以多種方式發(fā)出預(yù)報警信息，提示管理人員應(yīng)對報警點予以重視或采取必要的預(yù)防措施。

▋系統(tǒng)組成

氣象綜合預(yù)警無線監(jiān)測系統(tǒng)包括四大部分：前端氣象站點監(jiān)測采集終端各種傳感器數(shù)據(jù)、無線4G/3G/2G網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)遠傳終端部分、氣象服務(wù)監(jiān)控平臺作為數(shù)據(jù)接收處理部分、氣象數(shù)據(jù)終端LED顯示屏發(fā)布環(huán)境信息。

（1）終端采集設(shè)備：主要由風(fēng)速儀、風(fēng)向儀、雨量計、大氣壓強監(jiān)測儀等一系列傳感器組成，采集包括風(fēng)速、風(fēng)向、降水、大氣壓強、空氣溫濕度等一系列環(huán)境數(shù)據(jù)。

（2）無線通信傳輸工作主要由CM510 4G/3G/2G  DTU終端設(shè)備完成，主要通過運營商無線4G/3G/2G基站將數(shù)據(jù)信號傳輸?shù)綒庀蟊O(jiān)控中心服務(wù)器。

（3）氣象監(jiān)控平臺：主要實現(xiàn)數(shù)據(jù)的存儲及處理展示，以及遠程數(shù)據(jù)信息發(fā)布等功能，主要包括數(shù)據(jù)服務(wù)器、應(yīng)用服務(wù)器、監(jiān)控大屏等部分組成。由環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)平臺接收并處理上報的數(shù)據(jù)，并進行存儲、分析、控制、發(fā)布等操作。

（4）LED發(fā)布部分：主要是由CM510 4G/3G  DTU數(shù)據(jù)傳輸終端來實現(xiàn)數(shù)據(jù)遠程傳輸，由LED顯示屏來進行數(shù)據(jù)信息顯示，讓民眾能及時了解當前的環(huán)境狀況。

  系統(tǒng)架構(gòu)如下：

▋系統(tǒng)功能

（1）自動監(jiān)測，實時監(jiān)測風(fēng)速、風(fēng)向、降水、大氣壓強、空氣溫濕度等一系列環(huán)境數(shù)據(jù)。

（2）實現(xiàn)無線遠程監(jiān)測，建設(shè)方便，成本低，解決布線難、施工難的問題，可大范圍多點建設(shè)。

（3）具有LED發(fā)布功能，能在現(xiàn)場站點實時發(fā)布當前環(huán)境數(shù)據(jù)。

（4）數(shù)據(jù)自動采集并上報功能，實時監(jiān)測。

（5）反映當前環(huán)境狀況及發(fā)展趨勢，為環(huán)境管理、污染源控制、環(huán)境規(guī)劃等提供科學(xué)依據(jù)。

▋方案優(yōu)勢

? 24小時無人化值守

? 無需布線，支持4G/3G/2G網(wǎng)絡(luò)無線傳輸

? 長期處于-35℃~75℃的高低溫環(huán)境下穩(wěn)定運行

? 遠程觀測設(shè)備部署，減少現(xiàn)場觀測情況，提高工作效率，節(jié)省人工成本

▋結(jié)束語

隨著系統(tǒng)應(yīng)用的逐漸深化和擴展，氣象行業(yè)系統(tǒng)將逐漸朝數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化和智能化方向發(fā)展，應(yīng)用面越來越廣，大規(guī)模聯(lián)網(wǎng)的流域監(jiān)控成為發(fā)展趨勢，利用各種無線通信技術(shù)擴展監(jiān)控范圍和預(yù)案提高快速決策和應(yīng)急指揮能力，利用智能視頻檢測技術(shù)提高氣象監(jiān)控系統(tǒng)的自動化程度，將成為未來氣象監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)展方向。