一种具有监控及告警系统的地面自动气象站的制作方法

本实用新型涉及地面自动气象站，尤其涉及一种具有监控及告警系统的地面自动气象站。

背景技术：

地面自动气象站，是指在某一地区根据需要，建设的能够自动对风速、风向、雨量、空气温度、空气湿度、光照强度、土壤温度、土壤湿度、蒸发量、大气压力等十几个气象要素进行全天候现场监测，无需人工干预，即可自动生成数据文件并定时向中心站传输探测数据的气象站，是气象行业一种弥补空间区域上气象探测数据空白的重要手段。

新型自动气象站的硬件结构由传感器、采集器、外部总线(CAN总线)和外围设备组成。采集器由一个主采集器和若干分采集器构成，采集器之间采用CAN总线互连。在现场只需接入新的分采集器和传感器，就可以快速部署从而实现功能扩充，充分考虑到了能够实现全要素、综合观测的能力，同时具备高性能、多功能的数据处理能力，以及任意扩展的能力。传感器由气温、相对湿度、气压、风速、风向、雨量、地温(含草温、地表温、浅层地温、深层地温)以及蒸发组成，需要时可以扩充能见度、称重降水、日照、辐射等要素或传感器。

地面自动气象站自动对风速、风向、雨量、空气温度、空气湿度、光照强度、土壤温度、土壤湿度、蒸发量、大气压力等十几个气象要素进行全天候现场监测，以弥补空间区域上气象探测数据空白。

然而现有的地面自动气象站不具备监控系统，导致工作人员不能及时掌握地面自动气象站的运行状况，不能及时发现、排除地面自动气象站的运行故障，从而导致地面自动气象站的建设和运行不能得到可靠的保障。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种具有监控及告警系统的地面自动气象站，以解决目前现有地面自动气象站的运行状况不能被及时掌握等技术问题。

本实用新型所解决的技术问题可以采取以下方案来实现：一种具有监控及告警系统的地面自动气象站，所述地面自动气象站包括主采集器、气象传感器、GPS定位模块、电源模块、远程数据中心、服务器，所述气象传感器及GPS定位模块分别通过通信接口与所述主采集器相连，所述电源模块提供工作电源至所述主采集器，所述主采集器通过通信模块与所述远程数据中心通信连接，所述远程数据中心与所述服务器通信连接；所述地面自动气象站还包括监控及告警系统，所述监控及告警系统包括数据采集层、网络传输层、数据中心服务器、监控和告警信息推送平台和移动终端设备，所述的数据中心服务器通过网络传输层连接数据采集层，数据采集层通过数据端口连接所述主采集器、气象传感器、GPS定位模块；所述的数据中心服务器、监控和告警信息推送平台和移动终端设备通过无线网络进行连接。

作为优选：所述气象传感器包括温湿度传感器、地温传感器、风速传感器、风向传感器、雨量传感器、蒸发传感器、气压传感器中的一种或多种。

作为优选：所述温湿度传感器、地温传感器、风速传感器、风向传感器、雨量传感器、蒸发传感器通过CAN总线接口与所述主采集器相连，所述气压传感器、所述GPS定位模块及所述通信模块通过RS232接口与所述主采集器相连。

作为优选：数据采集层对所述主采集器、气象传感器、GPS定位模块中的各类数据进行收集。

作为优选：监控和告警信息推送平台将地面自动气象站的告警信息通过无线网络协议和无线网络定向自动推送到气象行业指定用户的移动终端设备上。

作为优选：气象行业指定用户的移动终端设备通过无线网络和无线网络协议接收监控和告警信息推送平台定向推送的告警信息；移动终端设备将读取信息时间和运维上报时间通过网络返回到监控和告警信息推送平台。

本实用新型的地面自动气象站实现了地面自动气象站运行监控工作移动化，提升了工作效率；实现了地面自动气象站运行异常信息、故障信息和地面自动气象站技术保障行为信息的定向分级自动推送，提升了地面自动气象站运行监控工作质量；实现了台站、地市、省级技术保障人员和业务管理人员依托移动终端，进行地面自动气象站技术保障和业务管理在线即时沟通交流，地面自动气象站技术保障工作时效大幅提升；实现了各级地面自动气象站技术保障行为信息的定向分级推送，地面自动气象站业务综合监管和工作质效评估更加精准。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型具有监控及告警系统的地面自动气象站的结构示意图；

图2是本实用新型具有监控及告警系统的地面自动气象站监控及告警系统的结构框图；

主要标件与标号：

主采集器：1；气象传感器：2；GPS定位模块：3；电源模块：4；远程数据中心：5；服务器：6；监控及告警系统：7；温湿度传感器：21；地温传感器：22；风速传感器：23；风向传感器：24；雨量传感器：25；蒸发传感器：26；气压传感器：27。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚地展示，下面将结合附图对本实用新型实施方式作进一步地详细描述。

实施例

图1为本实施例的地面自动气象站的结构示意图，如图1所示，所述地面自动气象站包括主采集器1、气象传感器2、GPS定位模块3、电源模块4、远程数据中心5、服务器6，所述气象传感器2及GPS定位模块3分别通过通信接口与所述主采集器1相连，GPS定位模块3用于获取实时时间、经纬度以及海拔参数等信息，所述主采集器1分别接收所述气象传感器2及所述GPS定位模块3采集的信息；所述电源模块4提供工作电源至主采集器1，所述主采集器1通过通信模块与所述远程数据中心5通信连接，所述远程数据中心5与所述服务器6通信连接。

所述气象传感器2包括温湿度传感器21、地温传感器22、风速传感器23、风向传感器24、雨量传感器25、蒸发传感器26、气压传感器27，所述温湿度传感器21、地温传感器22、风速传感器23、风向传感器24、雨量传感器25、蒸发传感器26通过CAN总线接口、利用CAN总线与所述主采集器1相连，所述气压传感器27、所述GPS定位模块3及所述通信模块通过RS232接口与所述主采集器1相连，所述通信模块为光纤模块。温湿度传感器21、地温传感器22、风速传感器23、风向传感器24、雨量传感器25、蒸发传感器26将采集的数据通过CAN总线上传至主采集器1中，主采集器1将数据通过光纤模块上传至远程数据中心5。

图2为本实施例的地面自动气象站的监控及告警系统的结构框图,如图2所示,地面自动气象站还包括监控及告警系统，所述监控及告警系统包括数据采集层、网络传输层、数据中心服务器、监控和告警信息推送平台和移动终端设备。

数据采集层，通过数据端口连接主采集器1、气象传感器2、GPS定位模块3，对地面自动气象站中的主采集器1、气象传感器2、GPS定位模块3中的各类数据进行收集。

网络传输层：采用GPRS无线通信模块和无线通信网络，通过协议转换和传输配置将从数据采集层采集到的数据传输到数据中心服务器。

数据中心服务器：数据中心服务器包括用户管理模块、数据采集初始模块、系统管理模块和数据分类模块，将采集的数据按照运行规则存储在数据中心服务器对应模块位置，供远程PC端进行调用和显示。

监控和告警信息推送平台：包括用户管理模块、数据调用模块、地面自动气象站告警模块和信息推送模块，是整个一种具有监控及告警系统的自动地面气象站的核心，对地面自动气象站进行实时监测，将抓取到的地面自动气象站运行数据进行统计、管理和分析，根据分析结果远程监控地面自动气象站的运行状态，同时通过自动推送告警信息让当地技术人员和业务管理人员对地面自动气象站进行运维。用户管理模块包括用户验证、权限验证和权限管理；用户每次登陆需要通过验证，系统对用户采用动态和分级管理。数据调用模块包括将数据中心服务器地址、用户名、密码进行配置，建立数据接口的配置装置、数据抓取规则装置和地面自动气象站运行数据存储模块。调用数据抓取规则装置抓取数据中心服务器中的自动气象站按规则定义的运行数据，并存储到地面自动气象站运行数据模块。地面自动气象站告警模块建立告警类型和内容、建立告警内容和指定用户的配对规则。实现的告警类型、内容：实现地面自动气象站“数据错误”、“数据可疑”、“数据未上传”、“设备存在异常”、“设备故障”、“连续2个时次数据错误”、“连续4个时次数据错误”、“连续6个时次数据错误”、“连续12个时次数据错误”、“连续2天以上数据错误”、“连续3天以上数据错误，已达到气象观测业务一般事故”、“连续6天以上数据错误，已达到气象观测业务重大事故”、“连续2个时次数据可疑”、“连续4个时次数据可疑”、“连续6个时次数据可疑”、“连续12个时次数据可疑”、“连续2天以上数据可疑”、“连续3天以上数据可疑，已达到气象观测业务一般事故”、“连续6天以上数据可疑，已达到气象观测业务重大事故”、“连续2个时次数据未上传”、“连续4个时次数据未上传”、“连续6个时次数据未上传”、“连续12个时次数据未上传”、“连续2天以上数据未上传”、“连续3天以上数据未上传，已达到气象观测业务一般事故”、“连续6天以上数据未上传，已达到气象观测业务重大事故”。根据上述配对规则对地面自动气象站运行数据存储模块进行数据运算排序，形成有效数据，生成运行数据告警信息报表。

告警信息推送模块：将上述地面自动气象站告警模块26种告警信息通过无线网络协议和无线网络定向自动推送到气象行业指定用户的移动终端设备上。

移动终端设备：通过无线网络和无线网络协议接收监控和告警信息推送平台定向推送的告警信息，同时会提醒气象行业移动终端的技术保障员或业务管理员读取告警信息，安排对地面自动气象站进行运维。移动终端设备设置有摄像头，技术保障人员在设备运维时，拍摄运维单据上传到监控和告警信息推送平台；移动终端设备将读取信息时间和运维上报时间通过网络返回到监控和告警信息推送平台。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。