侯飙，隋丹

（黑龙江省大气探测技术保障中心,黑龙江哈尔滨 150030）

黑龙江省土壤水分自动观测站运行监控平台功能简介

侯飙，隋丹

（黑龙江省大气探测技术保障中心,黑龙江哈尔滨 150030）

1 引言

黑龙江省从2010年开始陆续建成土壤水分站62个，站点位于全省多个地市县，观测站多处于农田和大地等场所，设备容易受到自然环境和人为因素的影响，造成土壤水分自动观测站精密部件的老化或损毁。土壤水分自动观测是新的项目，设备还处于试运行阶段，出现的故障率较高，目前保障工作都由省级业务人员完成，面对故障率高和站点分布广的情况，省级保障部门需要一套完整的监控和保障机制。为此，建立了土壤水分自动站运行监控平台。

土壤水分监控平台的建立可方便土壤水分观测站的设备保障工作，提高维护维修的时效性，让设备稳定有效的运行，保证所获得的土壤水分数据稳定可靠，使数据具有高质量和代表性，使业务人员发现设备故障以后有据可依，分析异常数据，寻找原因，提出解决方案。

该项目的完成可填补土壤水分监控业务的空白，土壤水分运行监控平台可实时监控全省62个自动土壤水分观测站的运行情况，然后用直观的序列图显示，统计各个台站的月运行率和年运行率。如台站发生故障，该平台可分析判断设备故障类型，将故障类型在序列图上显示出来，让省级保障人员根据站点的故障类型来确定相关维修方案。

2 系统开发环境

运行监控前台采用微软公司的C#语言编写，C#是微软公司在2000年6月发布的一种编程语言，是一种最新的、面向对象的编程语言。它使得程序员可以快速地编写各种基于Microsoft.NET平台的应用程序，Microsoft.NET提供了一系列的工具和服务来最大程度地开发利用计算与通讯领域。

运行监控系统的后台采用微软公司的SQL Server 2000的数据库建立，SQL Server 2000是Microsoft公司推出的SQL Server数据库管理系统的一个版本。该版本继承了SQL Server 7.0版本优点的同时又增加了许多更先进的功能，具有使用方便,可伸缩性好与相关软件集成程度高等优点，可跨越从运行Microsoft Windows 98的膝上型电脑到运行Microsoft Windows 2000的大型多处理器的服务器等多种平台使用。

3 系统的结构与实现

系统主要由两部分组成，前台为运行监控主界面，后台为土壤水分自动站数据库。

3.1 系统开发原理

运行监控主界面的序列图，每一个时次的节点都与自动土壤水分站所发送的数据相对应。系统分析自动土壤水分站小时数据里每一层传感器所获得的数据，来判断自动土壤水分站的运行情况，然后通过序列图显示出来。系统是通过检索土壤水分站数据库里的报警信息来判读土壤水分站故障情况。

土壤水分站数据库里的报警信息可以分为以下3个方面。

3.1.1 频率值都为-3

连接土壤水分探测器和采集器箱4芯电缆被老鼠咬断。解决方法：应在穿电缆的PVC塑料套管两端放置防鼠咬的东西，台站人员做好日常维护。

土壤水分探测器接口控制器与数据采集器之间连接的隔离转换器Resite8520出现故障。解决方法：更换隔离转换器Resite8520。

3.1.2 土壤站频率值为-2

在采集程序中将传感器测量范围内频率值0-1设为正常（空气的频率值为0，水的频率值为1），超出此范围的传感器频率值标记为-2。

由于某些站土壤的电导率异常，使得频率值出现超差。可以对该种土壤进行标定，得到适合该种土壤的传感器标定参数。

传感器可能发生测量故障，更换传感器。

3.1.3 土壤站频率值为-1

表示传感器未安装或传感器出现故障，重新安装传感器或更换故障传感器。

3.2 系统功能

3.2.1 按日期查询功能

按日期查询界面可监测全省62个土壤水分站的实时运行情况，按日期查询界面有三个查询选择模块，分别是查询日期、选择范围、土壤体积含水率平均值。通过日期的选择可以查询水分站自安装后每一天的运行情况，在日期选择框里面选择需要查询的日期，即可查询到土壤水分自动站某一天的运行情况。选择范围分为全部和丢失两个条件，选择全部，显示所有土壤水分站每天每小时的运行情况，如选择丢失，可以显示土壤水分站没有正常运行的时次。土壤体积含水率平均值是用来查询土壤水分站8个传感器每小时的运行情况。

3.2.2 按月查询界面

按月查询界面是用来统计土壤水分每一层传感器。（共8个）每个月的运行情况，在月查询窗口输入要查询的月份，再选择需要查询的土壤体积含水率平均值，即可统计查询土壤水分的月运行情况，其中月接收率的计算公式为：

月接收率=月到报次数÷月应到报次数

3.2.3 按年查询

按年查询界面是用来统计土壤水分每一层传感器（共8个）每年的运行情况，在年查询窗口输入要查询的年份，再选择需要查询的土壤体积含水率平均值，即可统计查询土壤水分的年运行情况，其中年接收率的计算公式为：

年接收率=年到报次数÷年应到报次数

4 小结

黑龙江省土壤水分运行监控平台的建立，结束了黑龙江省安装土壤水分自动观测站没有监控软件的历史，填补了土壤水分运行监控业务的空白。通过软件的应用让维护维修人员可以及时准确的了解土壤水分自动观测站设备的运行情况，如有设备发生故障，保障人员可以在第一时间了解故障的类型，根据故障类型制定相应的维修方案，这样就可以在第一时间解决故障，让保障工作可以更加高效的运行，提高了设备保障的能力，保证土壤水分自动观测站探测资料的连续性和稳定性。同时，该软件可移植性强，适用于中国华云公司生产的DZN3型土壤水分观测仪，可以向其它省份推广。

1002－252X（2012）03－0037－01

2012－6－1

侯飙（1982-），男，黑龙江省哈尔滨市人，哈尔滨工程大学，本科生，助理工程师.