Для автоматизации процессов сбора оперативной информации сети
метеорологических станций, обработки и обобщения результатов наблюдений
в институте разработана автоматизированная информационная система АИС 'МетеоЦентр'
Сбор оперативной и режимной информации с сети пунктов наблюдений выполняется
по оптимальной для данного региона схеме с учетом наличия различных средств связи.
Информация собирается как с полуавтоматических станций
с персоналом, так и с полностью автоматических станций без персонала,
что особенно эффективно в труднодоступных и малообжитых районах. АИИС 'Погода' АС MAWS
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 15 лет.
Это 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 5, 15, 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.
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.
Продолжаются работы по модернизации наблюдательной сети Республики Казахстан.
Проект модернизации метеорологической сети Республики Молдова
Проект модернизации наземной метеорологической сети Республики Молдова
был разработан специалистами национальной гидрометслужбы с целью повышения
качества метеорологической информации.
Специалисты ИРАМ участвуют в работах по проекту с 2004 г.
Основной задачей проекта модернизации сети является повышение качества
метеорологической информации, а также сокращение времени сбора данных.
При решении этой задачи необходимо было сохранить существующие методики
наблюдений и схему передачи данных в сеть GTS WMO.
Модернизация сети потребовала замены устаревших средств измерений и
внедрения современных технологий сбора и обработки метеорологической
информации наземной сети Республики Молдова, которая состоит из 15
метеорологических станций.
Для получения достоверных значений метеорологических величин, измеряемых
непрерывно в течение суток, на всех 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.
Метеостанция, г.Кишинёв
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.
Метеорологическая сеть Республики Молдова
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.
Поступившие данные сохраняются в архивах удобной структуры
в открытом формате и доступны всем специалистам центра в
реальном масштабе времени по локальной вычислительной сети.
Опыт работы метеорологической сети Республики Молдова показал, что
выполненный проект модернизации сети успешно решает поставленные задачи.
С 1 января 2009 г. модернизированная сеть метеорологических станций
переведена в оперативный режим эксплуатации.
Технология модернизации сети является оптимальной, так как:
сочетает надежность в работе всех компонент системы и достоверность данных;
не нарушает традиционных принципов получения данных и позволяет эффективно использовать опыт наблюдателей;
уменьшает затраты на выполнение обработки данных;
сокращает сроки получения режимной информации;
пользователи имеют доступные архивы.
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.
Метеостанция, г.Кишинёв
Метеорологическая сеть Республики Молдова
