HY-WP1A型天气现象智能观测仪的维护维修及数据补传方法探讨

HY-WP1A型天气现象智能观测仪的维护维修及数据补传方法探讨

吾尔尼沙.买买提，张江明

吐鲁番市高昌区气象局，新疆  吐鲁番838000

摘要：HY-WP1A型天气现象智能观测仪的建成使用，大大提升了吐鲁番市气象观测能力，为更好地做好气象防灾减灾服务工作提供了有力的气象科技支撑和保障。本文详细介绍台站天气现象智能视频仪的维护要点及小时数据补发流程，为台站自动化业务运行工作提供综合保障和技术支持，同时也为气象部门进一步开展气象防灾减灾和气象服务工作奠定坚实的基础。

关键词：天气现象智能观测仪；维护；数据补传

引言

HY-WP1A型天气现象智能观测仪是通过不同角度的多个高清摄像机采集图像和视频数据，利用图像识别、深度学习、数据融合等技术，实现天气现象等气象要素的智能观测，主要应用与国家级地面气象观测站，解决目前以人工为主的部分天气现象自动化观测问题[1-3]。该仪器可对总云量、云状、地面凝结现象（霜、雾、雨凇、雾凇）、结冰、积雪和雪深等天气现象（要素）进行自动观测识别，并具备扩展电线积冰、视程障碍现象（轻雾、雾、霾、浮尘、扬沙、沙尘暴）的自动观测识别能力。天气现象视频智能观测仪一共有三个镜头，头顶的鱼眼镜头，可以实时监控云量和云状变化，进行“天脸识别”，甚至还可以看日食月食，看璀璨星空；中间的长焦镜头，在高清分辨率下查看水面结冰、草叶结露情况等；最低一层的短焦镜头可以查看雪深、电线积冰情况等。该仪器可以对云量、云状、地面凝结现象（霜、露、雨凇、雾凇）、结冰、积雪和雪深等天气现象实时自动观测识别，可以减少人工观测误差，能够提高观测数据的精准性和时效性。

现阶段，新疆100多个国家级台站已开展天气现象视频智能观测仪数据自动上传工作，吐鲁番5个国家级台站也已全部建设完成天气现象视频智能观测仪，云和天气现象等观测数据及图片视频资料均已开展上传工作，整体运行基本稳定，观测数据已开展应用。但在各类观测数据应用过程中，部分台站存在对设备维护不到位，摄像设备镜头脏污明显等情况，影响判识结果。

1 HY-WP1A型天气现象智能观测仪器的维护措施

台站应严格按照《地面气象自动观测规范（第一版）》中的要求，及时对摄像镜头以及配套设备定期进行维护，严禁因摄像镜头脏污而影响判识结果的情况发生。当出现沙尘、降雪等可能影响观测数据时，应及时对摄像镜头进行维护，发现设备摄像镜头被鸟粪、泥污、蜘蛛网等覆盖时，必须及时维护清理。

1.1日常检查维护

发现数据错误或异常应及时处理，结冰容器应尽可能使用代表当地自然水体的水，器内水量不足时需及时添加；专用雪尺应保持竖直，刻度零线与地面集中观测区自然下垫面齐平。                                                                                                                                                                                                                                                                              

1.2周维护

检查摄像机镜头的遮挡和污染情况，若有遮挡或污染应及时清理，清理应在日出前或日落后进行。

1.3月维护

定期检查摄像机的水平、方位和倾角，检查立柱是否稳固，发现问题及时纠正，检查地面集中观测区自然下垫面及露、霜目标物草地状况，保持平整，检查供电设备，保证供电安全。春季对防雷设施进行全面检查，复测接地电阻。

1.4其他维护注意事项

定期更换设备易损件，尤其是在自然条件较为恶劣的地区；如果损坏或腐蚀应及时进行处理、更换。定期检查、维护、维修、校准等对自动观测数据有影响的情况应记入备注栏。

2天气现象视频智能观测仪数据查询、故障排除、数据补传方法

天气现象视频智能观测仪输出的数据文件包括：天气现象视频智能观测视频文件、图片文件和数据文件（分钟数据文件和状态信息文件）视频智能观测小时BUFR数据文件的文件名为T_SURF_I_IIiii_YYYYMMDDHH0000_O_AWS_FTM.BIN（以下简称“T文件”），通过ISOS软件FTP传输，传输路径必须设置正确，通过ISOS软件“参数设置”→“自定项目参数”→“FTP通讯参数”查看。用管理员用户登陆内网主控地址，在参数设置-FTP设置页面设置正确的省局服务器IP地址，要注意文件地址和上传频率。T文件生成后临时存放目录“安装目录D:\ISOS\bin\Awsnet\Temp”，正常上传后的小时数据文件保存在“D\ISOS\bin\Send\intelligentweather\YYYYMMDD”目录中。通过浏览器访问摄像机的IP地址，主控页面有数据监控、图像查询、上报统计、数据查询、设备监控、设备管理、日志查询、参数设置、系统信息等9个功能模块，登陆后查看数据上报统计情况。（图1）

图1天气现象智能观测仪数据上报统计

2.1数据查询方法

判断视频智能观测数据是否正常采集，在地面观测业务软件ISOS界面首页上查看采集百分率，绿灯表示为采集正常，采集灯为红灯，则表示天气现象智能观测仪出现故障，无法采集数据，这是检查天气现象智能视频仪的串口参数是否与综合集成硬件控制器实际接入一一对应，同时登陆访问网页检查天气现象智能观测仪设备和网络情况。（图2）

图2设备监控情况查询

2.2 故障排除方法

天气现象智能观测仪常见故障有硬件和软件原因，主要表现在供电故障、网络故障、设备故障和软件版本等方面[4]，其中网络故障比较常见。当网络出现故障时，首先查看摄像机的IP地址是否与内网中其他设备IP地址是否冲突，其次查看光纤是否出现故障。查看方法：通过光纤笔测试排查观测场串口线和光纤是否正常，如测试正常，则继续排查交流电源是否有跳闸，空气开关为交流输入的开关，控制交流供电的通断。HY-WP1A型天气现象智能观测仪完全使用交流供电，若断开空气开关，将切断电源，全套设备将停止工作，等排除故障后补发故障期间的数据文件，网络故障期间的文件会转到“D:\ISOS\bin\Awsnet\Fail”目录存放，台站补传方式：通过ISOS软件“测报与通讯-Z文件发送”窗口，点击右下角的“重发所有”，完成发送。

2.3 参数设置错误

如未设置上传路径或省局服务器未配置接受T文件，这种情况该文件会直接转到D:\ISOS\bin\Send\intelligentweather\YYYYMMDD”存放，台站补发方式：查找未上传的相应T文件通过其他FTP软件上传省局，或按省局要求通过其他途径上传，这部分文件ISOS软件已经无法发送。

2.4台站ISOS软件无相应

通过ISOS软件进行检查判断软件能否正常接收硬件数据。（1）方法一：通过"查询与处理”→“数据查询”→“分钟数查询”功能检查视频智能观测仪是否正常生成每小时00分的分钟数据，如该数据为缺测，则联系硬件厂家检查硬件设备或根据硬件厂家的指导检查软硬件之间的通讯状况。（2）方法二：查看ISOS软件主界面“数据统计信息”检查视频智能观测仪的“应观测次数”“实际观测次数”“观测成功率”，如观测成功率不高，则联系硬件厂家检查硬件设备或根据硬件厂家的指导检查软硬件之间的通讯状况。(图3)

图3 ISOS软件主界面数据统计信息

上述情况，台站可尝试进行“历史数据下载”完成缺测部分的数据采集，但因错过T文件生成时间，将无法进行T文件补发。如通过“历史数据下载”无法将缺失的数据补齐或数据反馈异常，需联系硬件设备厂家。关于具体补传时间，看台站具体情况，对已生成、未上传的数据进行补传。如没有历史未上传数据，查找设备、软件、通讯、供电、网络等原因，保证实时上传。

3结语

本文主要分为两个方面展开了主题分析，首先分析了该型号天气现象观测仪器的维护工作，其次分析了天气现象智能观测仪故障排除及故障期间小时数据补传措施。随着天气现象智能观测仪在全疆的普及应用，为确保天气现象智能观测仪正常可靠的运行，提高仪器装备的保障能力，要求综合气象观测人员能熟练掌握平时维护及一般故障处理方法，在实际工作中才能快速的定位故障并解决问题，从而确保气象数据信息的及时性、准确性及可靠性。

参考文献：

[1]黄小玉、张垚、叶成志，等，地面积雪天气现象人工智能观测识别研究[J]。气象，2019.45（9）：1189-1198

[2]陈冬冬，魏国全，马启明，等，多台国内外先进天气现象仪对比分析[J]。气象水文海洋仪器，2010，27（4）：13-17，22。

[3]陶建国。气象自动观测系统典型故障及系统维修[J]，气象水文海洋仪器，2007.24（3）：47-49。

[4]严忠国，姚杨，黄高平，等，自动气象站天气现象智能观测仪故障分析及维护。科技与创新2022.17-0146-03：146-148

作者简介：吾尔尼沙·买买提（1976.05），女，维吾尔族，新疆吐鲁番人，本科学历，高级工程师，从事综合气象观测和业务管理工作。