ENG
Наземные метеорологические наблюдения
Для автоматизации процессов сбора оперативной информации сети метеорологических станций, обработки и обобщения результатов наблюдений в институте разработана автоматизированная информационная система АИС «МетеоЦентр»
Информация собирается как с полуавтоматических станций с персоналом АИИС «Погода», так и с полностью автоматических станций без персонала АС MAWS , что особенно эффективно в труднодоступных и малообжитых районах.
Сбор оперативной и режимной информации с сети пунктов наблюдений выполняется по оптимальной для данного региона схеме с учетом наличия различных средств связи.
Технология сбора и передачи данных от метеостанций
Технология сбора и передачи данных от метеостанций, реализованная ИРАМ, разрабатывалась специалистами ИРАМ совместно с методистами ГГО, специалистами национальных ГМС Казахстана, Белоруссии и Молдовы, техническими специалистами финской фирмы Вайсала (Vaisala) для модернизации наземных наблюдательных сетей в течение последних 20 лет.
Эта технология позволяет резко повысить качество метеорологических данных за счет максимального сокращения участия персонала в процессе их получения и передачи. При этом обеспечивается сохранение всего объема сообщений, предусмотренных программой наблюдений конкретной станции. В том числе и режимных сообщений в принятом формате ВНИИГМИ-МЦД.
При модернизации изменения затрагивают уровень метеостанций и уровень ЦГМС в части центра сбора данных (ЦСД). Передача данных от ЦСД на UniMAS выполняется в стандартных форматах по стандартному протоколу TCP/IP-socket и не требует никаких доработок со стороны UniMAS.
Технология предусматривает сбор всех данных от метеостанций только через ЦГМС. Это позволяет полностью использовать все возможности автоматизации и проводить, при необходимости, учащенный сбор данных с интервалом 10, 30, 60 минут. При этом передача данных в УГМС и далее в ГРМЦ выполняется в соответствии с регламентом, каждые 3 часа. Учащенные данные, как принято в гидрометслужбах европейских стран, используются при метеообеспечении народного хозяйства региона и в ситуациях стихийных бедствий. Все поступающие данные сохраняются в открытых форматах и доступны всем специалистам ЦГМС в реальном времени по локальной вычислительной сети. Период получения данных регулируется оператором ЦСД.
Для сбора данных от сети станций с персоналом и автоматических станций в ЦГМС устанавливается центр сбора данных – автоматизированная информационная система (АИС) «Метеоцентр».
Для автоматизации процесса сбора, обработки и передачи данных на каждой станции с персоналом устанавливается АИИС «Погода». Для получения достоверных значений измеряемых метеорологических величин – давления, температуры, влажности, параметров ветра и т.д. в АИИС «Погода» используются датчики фирмы Vaisala. В качестве преобразователя сигналов датчиков (логгера) предлагается MAWS или QLI50. В АИИС «Погода» выполняется вся обработка и контроль метеорологической информации в соответствие с программой станции. Все сводки формируются на станции и передаются в сеть МЕКОМ без участия персонала.
Для автоматизации процесса сбора, обработки и передачи данных на каждой станции без персонала устанавливается автоматическая станция MAWS с комплектом датчиков. В этом случае АИС «Метеоцентр» принимает данные от станции MAWS в стандартном формате станции. Вся обработка, контроль данных и формирование сводок выполняется на АИС «Метеоцентр».
Сбор данных выполняется по выделенной телефонной линия связи, коммутируемой телефонной линии или по каналам сотовой связи стандарта GSM 900/1800.
Модернизация наблюдательной сети Республики Молдова.
В настоящее время по этой технологии полностью завершена модернизация наблюдательной сети Республики Молдова. Сеть включает один АИС «Метеоцентр» с двумя каналами сбора данных и 15 метеостанций с АИИС «Погода». С 1 января 2009 г. сеть работает в оперативном режиме.
Модернизация наблюдательной сети Республики Казахстан.
Продолжаются работы по модернизации наблюдательной сети Республики Казахстан. В настоящий момент в единую сеть объединены 50 станций.
Для получения достоверных значений метеорологических величин, измеряемых непрерывно в течение суток, на 15 станциях были установлены датчики фирмы Vaisala (Финляндия). В комплект были включены датчики по основным метеорологическим величинам (температура и влажность воздуха, характеристики ветра, атмосферное давление, температура поверхности и почвы на глубинах).
Прием и преобразование измерительных сигналов датчиков выполняются промежуточными измерительными преобразователями MAWS или QLI50.
На каждой станции была установлена АИИС «ПОГОДА», которая выполняет обработку результатов наблюдений в установленные сроки и формирует оперативные сообщения в коде КН-01, КН-21, КН-24 , КН-19, CLIMAT , а также режимные сообщения за месяц (в формате ВНИИГМИ-МЦД) без участия наблюдателя.
В специальном программном обеспечении АИИС «ПОГОДА» предусмотрена возможность формирования и передачи всех оперативных сообщений в коде FM 94 BUFR.
Автоматическая обработка результатов наблюдений обеспечивает получение достоверной информации, так как минимизирует ошибки персонала. При этом задачей наблюдателя является своевременное проведение визуальных наблюдений за облачностью и явлениями и ввод этих данных, а также результатов измерений метеорологических величин по традиционным (не автоматическим) средствам измерений в АИИС «Погода» вручную.
СПО АИИС «ПОГОДА» обеспечивает тщательный контроль вводимых данных (используется более 100 алгоритмов контроля), что позволяет исправлять ошибки наблюдений в момент их возникновения и исключает отбраковку данных на стадии их дальнейшего использования.
При внедрении АИИС «ПОГОДА», кроме комплекта эксплуатационной документации, все станции были снабжены методическими Инструкциями с описанием работы техника–метеоролога по сопровождению автоматических процедур первичной обработки результатов наблюдений и требованиями к порядку выполнения метеорологических наблюдений при эксплуатации АИИС «ПОГОДА» с комплектом датчиков и традиционных штатных приборов. Методические документы рекомендованы к применению решением Методической комиссии ГГО и ЦКПМ Росгидромета.
Сбор информации за каждый стандартный срок от 15 станций, оснащенных АИИС «ПОГОДА» выполняется автоматизированной системой (АИС) «Метеоцентр», установленной в НГМС Республики Молдова (г.Кишинев).
После сбора и обработки поступивших в АИС «Метеоцентр» сообщений, данные передаются в центр коммутации сообщений UniMAS, который является узлом сети GTS WMO, и далее в ГРМЦ Росгидромета.
Каналы для передачи оперативной информации также используются для передачи ежемесячных режимных сообщений, которые необходимы для получения месячных выводов.
Для передачи информации используются выделенная телефонная линия связи и сотовая связь стандарта GSM 900/1800.
Длительность сеанса связи для получения данных от всех метеостанций составляет менее 8 минут при одновременном использовании двух каналов связи.
АИС «Метеоцентр» позволяет также производить учащенный сбор текущих данных в коде BUFR с периодичностью в 10, 15, 30, 60 минут. Это позволяет повысить качество метеообеспечения, особенно при угрозе возникновения или наличии опасных явлений погоды. Период обзора назначается оператором. Предусмотрена также возможность сбора данных от любой метеостанции в любой момент времени. Это позволяет использовать АИС «Метеоцентр» как важный компонент автоматизированой системы раннего штормового предупреждения.
Вся поступающая от сети станций информация отображается на специальном сайте.
Модернизация наблюдательной сети СЦГМС ЧАМ.
В интересах метеорологического обеспечения XXII Олимпийских и XI Параолимпийских Игр в Сочи была проведена модернизация наблюдательной сети СЦГМС ЧАМ. ФГБУ «СЦГМС ЧАМ» - Государственное учреждение «Специализированный центр по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды Черного и Азовского морей»
Модернизация метеорологических станций наблюдательной сети СЦГМС ЧАМ предусматривает частичную замену метеорологических датчиков и связного каналообразующего оборудования.
К моменту начала Олимпиады в рамках модернизации наблюдательной сети было введено в оперативную эксплуатацию 8 станций.
На метеостанциях с персоналом для автоматизации процесса проведения наблюдений, обработки результатов метеонаблюдений, ведения архивов, автоматического формирования сообщений и передачи была установлена автоматизированная информационно-измерительной система (АИИС) «ПОГОДА».
Сбор данных в автоматическом режиме и анализ метеорологической информации проводится на центре сбора АИС «Метеоцентр».
Автоматизированная информационная система (АИС) «Метеоцентр» установлена и введена в эксплуатацию в СЦГМС ЧАМ.
Данные от метеостанций собираются в автоматическом режиме с интервалом 10 мин.
Для долговременного хранения и климатической обработки принятых данных они сохраняются в базе данных.
Текущие и архивные данные, а также изображения от видеокамер, установленных на метеостанциях, доступны для просмотра на специальном сайте, предназначенном для специалистов СЦГМС ЧАМ.
В основные и дополнительные сроки (каждые 3 часа) АИС «Метеоцентр» формирует сводки КН-01 для каждой автоматической станции по стандартному протоколу Росгидромета «TCP/IP-socket special» и передает их в центр коммутации сообщений UniMAS для дальнейшей передачи данных по сети МЕКОМ Росгидромета.
Технология модернизации сети является оптимальной, так как:
Высокое качество результатов наблюдений обеспечивается автоматизацией процессов измерений с помощью современных датчиков, автоматизацией обработки и контроля результатов наблюдений, а также полной автоматизацией передачи данных. Реализованная технология позволяет максимально сократить влияние человеческого фактора на качество данных.