第五章 气象通信与气象技术装备保障

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内容出处: 《福建省志·气象志》 图书
唯一号: 130020020220003915
颗粒名称: 第五章 气象通信与气象技术装备保障
分类号: P454;P414
页数: 8
页码: 64-71
摘要: 本文记述了福建省气象通信与气象技术装备保障,随着气象业务发展的需要,气象通信设备、网络不断更新,同时推进气象技术装备保障业务的社会化进程。
关键词: 气象通信 气象技术 装备保障

内容

20世纪90年代后,福建省气象通信和气象技术装备进入现代化建设时期。随着气象业务发展的需要,气象通信设备、网络不断更新,从有线传真通信、甚高频辅助通信网、计算机拨号联网通信发展到21世纪初的卫星通信和地面数据通信相结合的综合业务通信网,气象信息的收集、处理和分发的速率和质量逐步提高。
  气象技术装备保障工作逐步建立包括供应系统、质量监督系统、维修系统和计量检定系统等完整的现代化技术装备保障体系。15年间,维修设备和测试仪表,从机械式向电子化转变,计算机得到广泛应用,气象雷达进行数字化改造及更新,研制和布设自动气象站,配备50多种通信、雷达测试仪表和温度、湿度、大气压力、风、雨量等仪器的自动化检定设备,建立气象技术质量监督体系和省、地、县三级气象技术装备维修队伍,保障基本业务系统正常运行,支持和促进气象现代化建设,同时推进气象技术装备保障业务的社会化进程。
  第一节 气象通信网络
  一、通信网
  (一)省际有线电传电路
  1991—1994年,省气象台与上海区域气象中心的气象通信方式为“三报一话”,实际为两条报路,速率75bps(比特/秒,下同),一条窄带话路,通信速率为1200bps,主要用于接收传真图,存在线路质量差、常中断等问题。1994年,将原有的“两报一话”电路改为一条标准话路数据通信线路,在省气象台建立起上海区域气象中心VAX机远程终端,通信速率为9600bps,开发专线数据通信软件,实现常规气象资料、格点报资料、数字传真图像等大批量数据的下行和全省探测资料的上行,提高这些资料传输的时效。上海VAX计算机上生成的数据10分钟内就能定时拷贝到福建省局域网上,通信速率比报路提高2个数量级,比“两报一话”电路提高8倍。
  (二)省内甚高频通信网
  1994年,省气象局对1991年使用的省一地甚高频无线辅助通信网进行优化改造。改用性能较好的无线中转机和高增益天线,优化长乐、九仙山、锣拔顶等高山中转站,使省一地无线通信网的信道质量提高1~2个等级。在此基础上采用美国的Kantrcmics型无线调制解调器和江苏的GPM型无线调制解调器,结合自行开发的数据压缩和自动定时广播软件,实现省气象台同部分地、县气象台站的无线中速数据通信,传输速率为4800bps。省气象台开通长乐天气雷达站到省气象台的VHF无线数传,把数字化雷达回波图像实时传到省气象台,并自动存储到网络上,以供资料共享。
  1996年6月,省气象台完成长乐天气雷达站同省气象台高速、大数据量无线扩频通信试验,通信速率比采用VHF无线数传提高100多倍,达256Kbps(千比特/秒,下同)。
  (三)省一地一县有线通信网
  1.综合数字业务网(ISDN)、公共程控交换电话网(PSTN)
  1992年,省气象台建立起最初的计算机局域网(3+网),并开展省一地程控拨号计算机通信实验,传输速率为2400bps。
  1993年,对省气象台原有的3+网进行升级、优化和改造,采用NOVELL网取代3+网。以省气象台WNIM广域网卡和ACCESS通信服务器为核心,通过公共程控交换电话网(PSTN),建成全省计算机广域网,传输速率为9600bps。
  至1995年7月,县级气象局均安装计算机终端,通过程控拨号方式从地区气象台的局域网上调用所需的资料,实现省、地、县三级气象台站的程控拨号计算机通信,取代已落后的无线低速传真和移频低速报通信方式。
  1998年9月,省气象局对省、地计算机网络升级改造,将原有的NOVELL网升级为微软公司的WINDOWSNT网。省、市两级都安装型号为RAS1500的远程拨号路由器,以替换原来的NAS服务器。RAS1500远程拨号路由器支持远程计算机终端通过综合数字业务网(ISDN)、公共程控交换电话网(PSTN)通信方式从上一级局域网上调用所需的资料。这样形成以省气象台为中心,通过综合数字业务网(ISDN)、公共程控交换电话网(PSTN)、X.25(数据通信协议)分组交换网等通信方式,与各地市气象台连成真正的计算机广域网,做到地市级以上气象台可相互实现计算机联网、相互调用信息。
  2.X.25(数据通信协议)分组交换网
  1995年9月,省气象局在地级以上气象台安装10个X.25分组交换端口,依托电信网建立起省一地分组交换气象专网,通信速率为9600bps,并自行开发出适用的自动传输通信软件,第一次解决下级气象台站资料自动上行传输的问题,也为“9210”卫星通信系统提供可靠的地面备份通信保障。
  1999年,省气象局开始建设19个基本站、基准站(除九仙山外)X.25分组交换网,6月1日,基本站、基准站地面观测数据通过X.25分组交换网上传到省气象台,由省气象台统一编辑通过“9210”卫星通信网上行至北京主站。
  2003年,省气象局开展X.25分组交换网的优化改造工程,省级中心采用Cisco路由器和两条128Kbps的X.25线路结合综合数字业务网(ISDN)拨号网络构建覆盖全省的自动站通信网。4月,一般站陆续开通X.25分组交换网,5月16日起,所有自动站全部逐时上传实时资料。
  二、填图自动化
  1990年3月9日,省气象台开始启用自动填图机,结束手工填绘天气图,各地(市)气象台也于当年先后采用微机填图。
  1995年5月开始,气象信息综合分析处理系统(MICAPS)试验版先后在省气象台、厦门及部分地(市)气象台投入业务试运行。
  1997年,MICAPS1.0版本在各地(市)气象台得到广泛的业务应用,天气预报分析采用纸质天气图分析与MICAPS平台分析并行运行。
  2000年8月,省气象台自主开发“新型业务流程下自动填图及MICAPS分析结果输出软件”投入业务运行。
  2001年1月,省、地(市)气象台正式使用新的天气预报业务流程,即预报员以MICAPS为工作平台,采用人机交互作业方式,检索、分析和制作各种天气预报产品。除省气象台保留2、8、14、20时地面图纸质天气图以外,各地(市)气象台天气预报分析均实现无纸化运行。
  三、网络建设
  (一)局域网
  1993年,省气象台对网络进行升级改造,省级计算机网络主干采用粗缆和细缆,带宽为10Mbps(兆比特/秒,下同),由两台网络服务器和40多台微机工作站构成总线+星型混合拓扑结构的NOVELL网。使用的网络操作系统为NETWARE3.1X,采用IPX/SPX网络协议,同时配有一台NAS服务器,内带WNIM+广域网卡,通过调制解调器(M0NEM)同地(市)气象局域网互联。
  1998年9月,省气象局对省、地(市)气象台计算机网络又进行升级改造,采用TCP/IP通信协议,且实现WINDOWSNT网与“9210”卫星通信网络的无缝连接。省级计算机网络建立以省气象台为中心,连接省气象局机关、省气象科学研究所、省专业气象台、省气象影视中心、省防雷中心和省气象技术装备中心的交换式快速以太网。主干网以光纤连接各大楼,速率为100Mbps。网络中心交换机选用具有路由功能的3COMCoreBuilder3500,其背板带宽5Gbps(千兆比特/秒,下同)。全网通过速率为10Mbps的非对称数字用户环路(ADSL)专线这个唯一的出口与互联网相连,内、外网之间通过MicrosoftISA2000软件代理防火墙实现一定程度的安全隔离。
  2002年,省气象局再次对省、市级计算机网络进行扩充和完善。省级局域网升级为1000Mbps以太网,市级局域网升级为100Mbps以太网。省级气象骨干业务网络系统采用二级网络结构,一级核心网络连接大院中最重要、业务集中、信息需求最大的单位,由三台支持三层交换的核心交换机组成,分别安置在省气象台和省气象局网络机房,均通过两条千兆以太网线路连接。二级边缘接入网络由部署在各单位的支持千兆网络接口的边缘交换机组成,提供各单位局域网络系统接入骨干网的能力。省级气象网络中心服务器均采用双机集群技术实现在线冗余热备份,提高系统的容错能力。同时为满足新一代大气探测网络建设和业务系统发展的需求,采用光纤存储和网络存储技术相结合,完成存储容量达到10T(百万兆字节)海量存储系统的建设。全网通过唯一出口以100Mbps专线方式与互联网相连,通过防火墙实现逻辑隔离。
  (二)宽带网
  2003年,省气象局开始省一市宽带通信网系统建设。5月21日至6月8日,在“数字福建”政务网上成功进行省气象台一漳州市气象局、省气象台一财政厅信息中心视频会议试验。9月,完成省气象台、福州、莆田、南平、漳州五个点的设备安装调试工作,其中省气象台通过1000Mbps的光纤通信网与政务网络相连接。
  2004年3月1日,依托“数字福建”政务网络平台的省一地(市)气象宽带网及远程双向双流可视天气会商系统建成。
  2005年2月,省一市IP电话网开通,省气象局与地(市)气象局、各地(市)气象局之间,可通过内部IP电话实现话音通信,无需支付长途话费。5月29日,省气象台一国家气象信息中心2Mbps宽带通信网络系统建成。6月3日,省气象台一国家气象信息中心电视会商系统建成,同时各市气象局先后开始建设市一县可视会商系统。
  (三)信息网络安全
  2004年,省级气象网络由两个覆盖省气象局大院所有单位并完全物理隔离的网络组成,即业务网和互联网。业务网主要用来满足省气象局大院所有单位业务和办公信息交换的需求,并通过硬件防火墙实现与“数字福建”政务网的连接,实现与各级政府部门之间的信息交换;互联网出口设在省气象台,通过防火墙实现逻辑隔离。所有因业务和办公需要上互联网的计算机按照《福建省气象局互联网使用管理暂行规定》,通过申请、审批程序后方可使用互联网;严格把关接入“数字福建”政务网的用户申请,经过“数字福建”领导小组和省公安厅审批许可后接入,并采用独立的专用光纤线路和微机实现物理隔离。
  四、电子政务
  1991-1994年,气象通信网络逐步建成,微机等现代化办公设备广泛应用,办公自动化建设开始起步。
  1995年,省气象局一中国气象局中文远程通信系统开通。
  1997年,开通省气象局一省政府的远程通信,接收省政府快讯、有关文件及会议通知。
  1998年5月,开通省一市气象局中文远程通信系统,公文文本、会议通知等部分信息从网上传输。
  2000年8月,开通省气象局机关NOTES电子邮件。
  2001年,完善省一市中文远程通信系统。
  2002年,省气象局自行开发研制的基于NOTES平台的“福建省气象局管理信息系统”投入使用,基本实现省气象局机关与各直属单位之间的信息资源共享。随即,所有市气象局均开通NOTES电子邮件系统。至此,省、市气象局全面实现与中国气象局、各省气象局之间的信息传输。
  2003年,加快政务信息化建设步伐,实现中国气象局一省气象局公文无纸化加密传输。省气象局开通“福建气象”门户网站和“福建省气象局”政务网站,开始向社会发布气象和政务信息,实现与省直单位互通互联。同时,初步建立政务信息资源库,基本形成“三网一库”的电子政务框架。省内有3个市气象局完成NOTES电子邮件系统向县局延伸。
  2004年,“福建省气象局管理信息系统”向市气象局推广。省内有6个市气象局完成NOTES电子邮件系统向县局延伸。
  2005年,完成省一市一县气象局NOTES电子邮件系统建设,实现信息传输电子化。完成省气象局会议室多功能改造,使之成为集投影、视频、收视为一体的场所。
  第二节 气象卫星综合应用业务系统(“9210”工程)
  1992年10月,国家计委立项建设气象卫星综合应用业务系统(简称“9210”工程)。该项目为一个覆盖全国地(市)级以上的气象部门,采用VSAT(即甚小口径卫星终端站,下同)卫星通信、计算机网络、分布式数据库、程控交换和气象信息综合分析处理系统(MICAPS)等先进技术,建成卫星通信和地面通信相结合,以卫星通信为主的现代化气象信息网络系统,实现气象信息的快速传输、计算机网络化和气象信息的共享。
  1995年5月,在中国气象局的支持下,全国首个VSAT试验接收站福州、第二个VSAT试验接收站厦门安装调试一次成功。
  1996年10月,各地(市)全部完成VSAT卫星数据通信试验小站基座的建设。11月,省气象台VSAT双向站及IBM小型机网络系统安装完毕,并进行省级以上的计算机广域网的联调和各项性能测试。
  1998年1月,地(市)气象台的VSAT双向站和计算机网络全部安装结束,共建成1个省级VSAT双向站和8个地(市)级VSAT双向站,完成情况居全国前列。同时配备程控交换机实现省气象台一地(市)气象台及各气象台到全国气象台的卫星通话。
  通过“9210”工程卫星通信网,国家气象中心的多种气象信息产品如常规资料、图形资料、格点场资料等可以实时传播到省气象台、地(市)气象台服务器上,增加天气预报所需的信息量,同时省气象台、地(市)气象台可将多普勒天气雷达数字化资料、常规报、台风加密报等实时上传到国家气象中心。
  1998年11月,“9210”工程的Sybase分布式数据库和业务应用软件安装完毕,建立实时气象资料数据库系统,实现对实时气象资料的有效存储和快速检索。12月16—25日,各VSAT小站都完成中国气象局下达的信息接收考核任务。“9210”工程卫星通信系统顺利进入准业务化运行。12月,“9210”工程的PCVSAT(卫星数据广播单向接收站,下同)在省气象台安装调试成功。
  2000年,实现“9210”工程业务化运行,并开始上传资料。是年,完成“9210”工程后续扩展工程的72个PCVSAT建设,同时PCVSAT平台上安装MI-CAPS业务系统软件,实现气象信息的中高速传输和资料共享。单收站是县级气象台站获取气象信息的主要来源,单收站系统的全面应用,使得基层气象台站能及时接收各类指导预报产品和各种非常规资料,增加其获取信息的途径,加强基层气象台站的预报服务能力。
  2001年,完成“9210”单收站建设及气象卫星综合应用业务系统软件升级。
  2002年,省气象局下发《关于通过9210通信系统广播省级预报服务产品的通知》,广播7类19种预报服务产品。
  2004年3月,福建省中尺度灾害性预警系统三期工程中尺度数值预报系统投入业务试运行,省气象局下发《关于中尺度数值预报系统投入业务试运行的通知》,通过“9210”系统向各级气象台站下发部分数值预报产品。同时,下发各类新的探测资料,如雷电监测、海岛自动站和新一代多普勒雷达基本产品和分析意见。
  第三节 气象技术装备保障
  一、气象技术装备供应
  1991年,省气象局修改《气象技术装备供应管理办法》,将“统管装备”(由省气象局统一购置的气象设备)实行集中统一供应,“非统管装备”(由地区自行购置的气象设备)的供应引入竞争机制,择优选购。
  1993年,省气象技术装备中心成立,省气象局再次修订《气象技术装备供应管理办法》、《全省通讯、雷达、机务保障管理办法》和《全省气象计量、检定、检修管理办法》,实行统一计划、分级管理、统筹与自筹相结合的装备管理方式。对消耗器材进行核定指标计划供应,对于需定期进行检定的地面常规气象仪器由省气象计量检定所定期下气象台站撤换、回收检定、维修,而对于非定期年检的地面站和高空站的各种气象仪器及雷达通信设备则由气象台站提出要求进行供应,有些器材供应根据实际工作的需要提供。
  1995年,开始建立装备供应微机管理系统,改变原来使用账本进行货物账目管理的格局,实现仓库货物数字化管理。
  二、气象技术装备质量监督
  自20世纪90年代开始,省气象局建立质量检测技术实体和跟踪考核台站制度,形成一个统一组织、分级,各个环节层次有机结合的质量监督体系。
  省气象技术装备中心对进入气象业务系统的技术装备产品实施气象技术装备使用许可制度,把好选型关。完善出厂验收制度,设备采购严格按照全国统一的许可证目录进行,把好采购装备关。1998年8月,开始执行中国气象局产业发展与装备部下发的《气象技术装备使用许可证管理办法》。
  对已投入气象业务系统使用的技术装备实行质量监督,发现质量问题及时落实整改,保证跟踪考核、集中测试办法的实施,以及各类技术装备报废制度的落实到位。
  三、气象计量与仪器检定
  1991年,省标准计量局根据《中华人民共和国计量法》、《中华人民共和国计量法实施细则》,授权省气象计量检定所承担为社会提供气象计量检定技术服务、有关气象计量纠纷中的仲裁检定等职责,负责建立全省气象部门的气象计量标准,并实施对标准量值的传递。计量仪器严格按照检定规程进行周期检定、测试,并配合做好仪器更新和报废等处理工作。
  1993年后,省气象计量检定所的仪器检定设备均采用全国气象系统统一的配置标准。检定设备开始逐步朝智能化、自动化、遥测化方向发展,配备HJ3A型低温恒温槽、DJM10型湿度检定槽、BE型标准风速脉冲发生器,采用微机进行检定数据处理和出证。
  1998年5月,省气象技术装备中心按照国家和省计量行政部门的要求,对省气象计量检定所的检定环境条件进行改造,建立各检定实验室的规章制度和各检定项目标准器的量传系统。
  1999年2月到2000年9月,省气象计量检定所开发研制“计量检定管理及检索数据处理系统”,采用微机计量监督,包括气象台站气象仪器档案的建立和管理,社会上的气象计量仪器的行业管理,检定设备标准仪器档案管理,大气压力、温度、湿度、风速、通风干湿表等项目检定数据的处理、计算、判断及检定证书的打印等。“九五”期间,省气象计量检定所在已建立的大气压力、温度、湿度、风速、降水等二级标准计量检定的基础上,更新检定设备,提高自动化程度,同时建立自动气象站等遥测仪器的检定标准,配备有关设备。
  2003年4月,中国气象局为福建配备自动气象站现场校准车(IVCEO)和自动气象站风速、风向、气温、地温、降水、辐射、湿度、日照、气压九要素现场校准标准器。
  2005年5月,省气象计量检定所为厦门市气象局、同安区气象局进行自动站现场校准。从此,地面气象仪器的计量检定,形成以自动气象站现场校准和人工气象站以地区为单位集中检定再送基层台站撤换的两种方式。
  四、气象技术装备检修
  20世纪90年代,气象技术装备检修继续实行国家气象局、省气象局、地(市)气象局三级管理及国家气象局、省气象局、地(市)气象局、县气象局四级维修办法。统管装备的大、中维修(包括技术改造)由国家气象局统一计划与实施。省管维修装备由省气象局负责计划,定期检修和临时检修。地(市)气象局的装备由地(市)气象局专职或兼职维修人员巡回检修,确保各项技术装备正常运行,并保证备份装备处于良好状态,以供应急措施时使用。县气象局日常的气象技术装备维修由县局兼职维修人员组织实施。
  气象雷达站、省气象台、地(市)气象局,根据机修业务的需要,均配备机修检测必备的电子仪表和机务人员,保证雷达、通信定期标定和测定,保证雷达、通信业务的正常进行。
  1994-1997年,在福建省中尺度灾害性天气预警系统建设中,设立技术保障系统课题,完成中尺度预警系统各项硬件设备的安装建设和各项技术保障,建立健全二级管理三级维修体系,健全已建立系统业务运行的规章制度,加强技术人才的培养,形成专业化的维修队伍。完善设备的供电、防雷等运行环境,建设省级维修中心,配备必要的测试维修仪表,具备对通信、雷达、卫星接收设备、微机和自动站等整机性能指标的定量测试和全面修复能力。

知识出处

福建省志·气象志

《福建省志·气象志》

出版者:社会科学文献出版社

本书是记述福建省气象事业发展脉络的资料性著述,它全面、系统、准确地记述了这一时期气象事业在历史巨变中的新面貌、新成就、新特色,客观地体现出气象与经济、气象与社会民生的密切关系,详述出气象科技在社会经济发展中所具有的基础性、先导性作用。

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