露天环境和柏油路面温度自动化观测

摘 要 ：随着地面观测业务自动化进程的不断深入,吉林省已基本取消了地面观测资料的人工观测、发报等,地面观测数据都已实现分钟数据的实时采集与上传,但是目前全省露天环境和柏油路面温度观测这项业务均采用人工观测方式、使用玻璃液体温度表,人工编报、数据传输及月报表处理.不仅工作量大、存在人为误差,而且观测时间不能完全统一、资料观测时数有限.实现露天环境和柏油路面温度观测观测、传输的自动化能够避免上述问题,并且顺应了地面观测业务发展的需要.经过一年时间的对比观测,结果与人工观测非常接近,且目前所有设备和系统业务软件性能相对稳定,运行比较正常.

关 键 词 ：露天环境温度；柏油路面温度；自动；观测；传输

中图分类号： P412.1 文献标识码： A 文章编号： 1674-0432（2013）-08-52-1

1.露天环境和柏油路面温度人工观测与自动观测对比结果

根据《地面观测规范》对比观测要求,选取2011年1、4、7月3个月人工和自动观测资料差值进行分析,表1分别是露天环境温度和柏油路面温度6个观测时次月总差值绝对值.

由表1可以看出差值稳定,并且差值总值较小,说明两种观测方式观测的数据非常接近.对比结果发现自动观测连续准确,可以取代人工观测方式.

2.露天环境温度和柏油路面温度自动化观测设备组成

露天环境和柏油路面温度自动化观测设备是由硬件和系统业务观测软件组成.

2.1 自动化观测设备硬件

包括传感器,数据采集器、通讯接口、供电系统、计算机等.传感器为铂电阻温度传感器；采集器是本套设备的核心部件,具有数据采集、数据处理、数据存储及数据传输等功能.

2.2系统业务软件

包括参数设置、实时数据显示、定时及分钟数据存储、数据查询、编报及自动传输、月报表编制、资料审核等多项功能.

3.露天环境温度和柏油路面温度自动化观测设备创新点3.1 减轻工作量,提高资料准确度

实现露天环境和柏油路面温度观测自动化,取代观测员原来每天6次人工定时观测,极大地减轻了工作强度.人工观测尤其在冬季室外温度低、早晚光线差,观测误差较大；观测和设备维护难度都较大.自动观测消除人为误差,提高气象资料的准确性.3.2 统一观测、发报时间

原来人工观测时间为每天5时、8时、11时、14时、17时、20时6次定时观测正点前25～35分之间均可；发报时间为正点后30分钟内.实现自动化观测后采样时间可统一为正点后00分20～30秒,提高了全省气象资料的准确性和比较性；编报、上传及获取回执时间统一为正点后01分30秒～50秒,更利于资料使用部门对资料的集中收集和使用.

3.3 采集器内存充足, 数据存储量大

本套设备采集器内存卡容量足够大,能保存7天的分钟数据、定时数据、小时极值、日极值,当计算机发生故障或断电关闭后,可以人工进行数据卸载,保证数据的连续性.对于露天环境和柏油路面温度变化趋势的分析提供更加可靠依据,极大地提高了预报怎么写作质量,也为研究露天环境和柏油路面温度变化提供宝贵的资料.

3.4 业务软件具有多项功能

监控软件界面还能显示露天环境温度和柏油路面温度实时数据、日极值及出现时间,露天环境及柏油路面温度,最近2小时的变化曲线.数据查询能查阅有资料以来所有分钟数据、正点数据、小时极值、日极值及出现时间.报表编制能生成任意月份报表.参数设置功能直接设置台站参数、传输路径、串口设置等.

3.5 安装成本低,操作简单及维护维修方便

本套设备需要观测员操作步骤很少,观测员只需每日发报时次前检查供电及数据采集情况,发报后查看数据上传是否正常,遇到异常情况及时用人工观测补测上传即可.其日常维护工作及故障处理可参考类似的温度传感器.

设备设计生产成本不高,容易实现.设备硬件由由长春市气象仪器研究所按要求设计生产,日常使用维修方便,使得设备的稳定性更能得到保障.软件由长春市气象探测中心直接编写,采用VB语言,相对简单,修改方便.

3.6 顺应了地面观测业务调整的需要

露天环境和柏油路面温度观测是地面观测的重要补充,2012年4月1日地面观测业务进行了大幅度调整,调整后台站基本取消人工观测、发报任务,除极少数地面气象要素采用人工观测方式外,绝大多数气象要素都实现了自动化观测.实现露天环境和柏油路面温度观测自动化,也是为了适应地面观测业务调整的需要.

4.结语

此套自动化观测系统试运行期间,经过不断改进完善,传感器和采集器的性能到目前已经基本稳定,系统性故障基本排除.系统业务软件还在不断改进,已经过多次修改,陆续添加了查询、月报处理等功能,目前正在统计露天环境和柏油路面温度的历年各级极值,制定审核规则库,添加检索和审核功能,使软件功能更加强大,争取尽快完成,并通过测试.此套自动化观测系统,试运行期间积累了很多宝贵的经验,把这些经验融入下一步改进和完善工作中,确保系统各项指标更加稳定.形成一套完整的自动化观测设备.

作者简介：周平（1969—）,女,长春市气象探测中心地面观测科工程师.