1.大连市气象装备保障中心 孙贞1 王华章1 李晶晶1 辽宁大连 116001
摘要：大连市自动气象站近300套，传感器达1000多件。各站的传感器检定信息及型号均是通过手工登记方式进行记录，统计各站传感器的到期日耗费时间长、易出错，非常不方便。因此，为了满足业务需求，提高工作效率，亟需开发一套能够快速准确掌握各自动站传感器有效期的系统。该系统的开发能够减少技术人员在恶劣的野外环境中停留的时间，也可以强化上级业务管理部门的管理手段，从而保障自动站传感器及时更换和观测数据的准确可用。
关键字：自动气象站；检定信息；设计与实现
1引言
随着气象现代化建设的快速发展，我国已建立了7万多个自动气象站，组成了较为有效的地面观测体系。自动气象站是先进的自动化、数字化电子探测设备，包含了空气温度、湿度、气压、雨量、风等传感器，对这些传感器进行检定是确保气象探测数据准确可靠的最基本要求。要获得可靠准确的观测数据，就必须建立可靠的量值传递体系，通过对各自动站传感器进行周期检测，对各要素值实现质量控制，才能确保大连地区乃至全国自动气象站各要素量值的统一。
目前，我局现有各种类型自动监测设备近300套，传感器千余件，为了保证数据的准确性，这些自动站的传感器都是经过我中心的计量检定实验室和送外检定两种方式进行计量检定后安装使用的。而各个传感器的检定信息和型号都是通过手工登记的方式进行记录和查询的，非常麻烦，针对这种情况，利用现代化科技手段，研究开发了一套自动气象站传感器检定信息管理系统。
2系统设计思路及架构
大连市自动气象站传感器检定信息管理系统建立在云服务器上，分为气象传感器检定管理云平台（WEB网页端）和气象站检定管理（微信小程序端）两部分。
气象传感器检定管理云平台（WEB网页端）能够查询大连市各监测站的基本信息和各站传感器的检定信息，导入或手工录入传感器的检定仪器编号、检定有效期、证书编号等信息，对各站点进行传感器绑定或更换，还能够查询统计出到期站点列表及传感器型号、数量等，并计算统计出全市自动气象站传感器的在检率情况。气象站检定管理（微信小程序端）能够查询统计出各自管辖站点的传感器检定信息，并能在现场对该站点传感器进行扫码绑定或更换。
本系统采用 B/S 模式进行开发，采用Linux系统,能够使软件运行更稳定，前端使用Web页面作为主要展示手段，配合使用微信小程序，采用Php开发语言进行代码的实现，高度实现代码的扩展性和可重用性。服务器端使用 spring进行客户端逻辑的处理，使用MySQL 作为数据库，形成了三层构架的一个开发模式。
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整个系统把各种数据资源和互联网资源通过一个统一的功能接口，集成到通用平台中，通过平台提供的台站管理、传感器检定管理、标准器检定管理、用户管理、统计报表、权限管理等功能，方便用户对整个平台进行系统、全面的管理，从而根据每个用户角色及使用特点的不同实现为不同的目标用户提供统一、个性化的界面和应用。
3系统实现
自动气象站传感器检定信息管理系统主要建立两个数据库表，一个是自动气象站基本信息表，包含站点、站号、地址、经纬度、周围环境、负责单位、要素等信息，供大家随时查阅使用；一个是传感器的检定信息表，传感器的编号、检定有效期、证书编号、安装站点、要素名称、型号等信息。平台和微信小程序都是对这两个数据库表进行读写。
3.1气象传感器检定管理云平台（WEB网页端）
网页端主要分为七大模块，分别是：数据同步、基础设置、站点管理、传感器管理、统计报表、自动站管理及标准器管理。
3.1.1数据同步
该模块是将3MS计量检定业务系统检定的传感器编号、有效期、证书编号等信息导入到云服务器的数据库中。其他送检传感器的检定信息通过手工录入的方式进行导入。
3.1.2基础设置
在这个模块中，将管辖区域内的所有站点划分为六种业务类型，把各业务类型站点对应的要素名称、型号及各站的管理单位设置好，在传感器绑定或更换时进行选择对应。
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3.1.3 站点管理
该模块中能够对6种业务类型的站点进行添加和删除，并可以查询到各类站点下绑定的传感器信息及各站使用过的所有传感器的历史信息，还可以设置增减各站的要素。
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3.1.4 传感器管理
这个模块是整个系统中最重要的模块，传感器的检定信息从“数据同步”模块导入后即可在该模块中显示，送检的传感器的检定信息也是通过该模块进行手工录入。在该模块中显示的传感器可以通过“站点绑定新传感器”或者“更换”操作与某站点进行绑定，并且可以对该列表中的任一传感器进行历史追踪。通过“搜索”功能，还能查询出任一设置时间段内各类传感器的到期情况，以帮助技术人员提前做好检定更换计划。
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3.1.5 统计报表
在这个模块中，能够将各站点每个月的传感器更换情况生成报表导出，打印留存。并能够随时统计出当前各类型自动站传感器的在检率情况，以饼状图的形式显示出来，便于管理部门随时掌握传感器的更换情况。
3.1.6自动站管理
该模块能够查询到辖区内各类气象站的基本信息，访问站点的基本信息库，也可以根据某一列字段进行搜索。该信息库也为以后其他系统开发调用带来了便利。
3.1.7标准器管理
该模块是对实验室进行计量检定使用的计量标准及配套设备的编号、型号、厂家、检定有效期及检定联系人等信息予以登记，方便统计查询，以免检定传感器的计量标准过期使用而影响测试数据的准确性。这个功能是该系统的延伸功能。
3.2气象站检定管理（微信小程序端）
微信小程序主要是为了便于在站上现场进行传感器更换的技术人员操作而开发的，主要分为2个模块，一个是“全站信息”，一个是“本站信息”。
3.2.1全站信息
该模块能够使用手机微信登录“气象站检定管理”小程序，输入不同的用户名和密码，进入到小程序的“全站信息”界面，按照不同的搜索框选择不同的选项，可以查询到辖区内所有不同类型站点的传感器信息及到期情况。该模块的使用便于负责保障人员随时掌握传感器到期情况，提前做好更换计划申请。
3.2.2 本站信息
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这个模块是微信小程序的核心模块，主要为现场更换传感器的技术人员提供的功能。在进行传感器的实验室检定时，检定员已将各类传感器按照设定的编码规则打印出了条形码，粘贴在传感器上，各站点采集箱中也贴有站点二维码，技术人员在现场可以通过扫码的形式识别出站点和传感器号码，从数据库中调取出传感器的有效期等信息，点击“开始替换”按钮即将该传感器绑定到了该站点上，到期的传感器同时被从该站上替换了下来，对应的站点信息即被清空，从我们的系统中就能查询到站点上传感器的最新信息。
4.技术难点的实现
4.13MS系统数据导入
由于3MS计量检定系统的数据是在局域网的数据库中，而我们开发的这个系统需要使用微信小程序，就必须使用公网，所以在数据导入时存在一定的困难。经过一段时间的分析研究，最后采用了先将数据库表手工导出生成Excel表格，再使用软件导入的方式来实现。
首先将3MS数据库表中的MeterInfo和CaliBaseShareInfo两个表使用SQLsever中的导出数据功能导出，生成Excel表，然后使用Mysql数据库管理软件Navicat连接云服务器上的数据库，将Excel表中的数据导入到云服务器数据库的新表qixiang_import中，再通过程序代码将新表中有用的字段筛选后剪切到新系统的数据库表中，最后成功实现了将检定合格的传感器检定信息从3MS系统导入到新系统中。
4.2 站点要素增加和删除
自动站观测的气象要素不是一成不变的，对于有些自动站，要在现有基础上增加要素或减少某要素，这种情况也是要考虑的。在软件开发时设置这些站点的要素是比较方便的，但在以后软件使用过程中随时添加或删除就有些麻烦，对于增加的要素要和匹配的站点类型、型号等参数进行精准关联；而删除的时候既要保留所属传感器的历史记录也要自动脱离原来站点的所属要素，根据实际需求还需随时启用该要素，要有很强的灵活性。
针对要求的灵活性，采用的解决办法是在内置模块里设置好当前技术手段下能够检定校准核查的传感器类型、站点类型、相关型号，在增加要素的时候，通过下拉框来选择站点类型和型号参数规格，把要素和相关参数通过数据关联整合到一起，完成要素的增加功能。删除要素的时候就是将这个要素隐藏起来，同时该要素与之匹配的传感器也要脱离现有要素位置，删除按钮启动后，匹配的该传感器也会释放到未使用状态，但是历史记录会保存到另一个数据库表里，该传感器或站点的历史记录都能够显示出来。当将已经删除的该要素进行恢复使用时，点击恢复按钮，该要素又作为一个空要素等待与之匹配的传感器进行绑定。
5结语
自动站传感器检定信息管理系统自研发完成后，在装备保障中心和各县站及社会化保障中投入业务应用，在自动站传感器更换工作中起到了重要作用。该系统界面友好，操作简明易懂，具有很强的针对性和实用性，省去了以前需要手工登记各传感器到期时间的麻烦，能够快速统计出各站的有效期情况，为业务工作带来很大便利，大大提高了工作效率，具有很高的推广价值。
参考文献
[1]陈武框, 李国森. 自动气象站气压传感器自动化检定系统设计与实现[J]. 广东气象, 2008(02):62-63.
[2]黄玲. 自动气象站计量检定综合管理系统的设计与实现[D]. 电子科技大学.
作者简介：孙贞（1978.08），女，汉族，辽宁省瓦房店市人，本科学历，工程师，从事气象计量检定、装备保障工作。