朱明宇，支 询，张艺萌，徐庆喆，沙 莉，李 施

（1.辽宁省气象装备保障中心，辽宁 沈阳110166；2.鞍山市气象局，辽宁 鞍山114000）

气象计量是保证气象观测仪器设备质量和气象要素计量标准传递的重要环节。对气象观测仪器进行科学、规范和高标准的计量，可以保证中国各气象台站观测数据的准确性和一致性。对自动气象站仪器设备进行检定及核查，是提供准确的气象观测数据的重要技术保障。其中现场核查是日常验证观测设备及其测量系统性能的一项维护性工作[1]，旨在为区域自动气象站在设备安装、巡检、维护、维修或更换部件后的核查提供技术依据，是保证区域自动气象站观测数据准确性的重要基础工作[2]。因此实现气象观测仪器自动核查，建立地市级移动计量平台具有十分重要的意义。

1 移动计量平台研究意义

依据《综合气象观测系统发展规划（2014—2020年）》的文件精神，到2020年，建成地基、空基和天基观测综合集成，布局科学、技术先进、功能完善、运行可靠的综合气象观测系统，全面实现观测业务现代化，观测要素、布局和时空分辨率适应预报服务需求[3]。

随着中国综合气象观测系统建设的推进，辽宁省遴选出238套6要素区域自动站纳入省级保障业务之中，且全省1 600余个自动气象站的现场核查工作也陆续开展，从气象观测自动化发展趋势看，最重要的是要确保观测数据准确性的同时，提升检定及核查的自动化运行和管理水平[4]。

现阶段辽宁省已为11个地市配备自动气象站核查设备，具备开展自动气象站现场核查能力，因此提高对检定业务现场核查能力建设，健全标准器具及核查器具的管理，建立辽宁省地市级移动计量平台，提升计量自动化水平及系统管理能力，为地市级相关计量业务的指导和比对奠定基础势在必行。

地市级移动核查流程示意图如图1所示。

图1 地市级移动核查流程示意图

2 移动计量平台主要功能

辽宁省地市级移动计量平台是一款为配合地市级移动校准维修系统建设完成的计量核查业务平台，并可与现有3MS检定业务平台对接。

2.1 建立地市级移动计量平台

平台具有以下功能：①核查业务实时监控，可以在互联网上使用地图查看数据[5]，显示移动计量的任务轨迹，也可查看全省境内千余个台站的计量情况；②仪器收发管理，包括送检登记、仪器交接、仪器挑选；③业务操作管理，包括现场核查原始记录导入、审核、批准以及核查报告打印；④设备管理，包括市区管理、站点管理、标准器管理、核查器具与被核查器具管理；⑤信息查询，包括证书查询、原始记录查询、标准器查询、规程查询、核查器具查询、客户信息查询等；⑥超检管理，包括未检仪器报警、仪器超检提示、标准器超检提示；⑦任务管理，协调下发全年的计量工作任务给省局—地市局—区县局—移动计量车，并设置任务反馈单发送及接收机制；⑧建立数据库远程接口和防火墙等，增设地市账户权限。

各地市局预留搭建通过VPN或者公网即可访问辽宁省地市级移动计量平台，实现数据上传。

2.2 与现有系统对接

辽宁省地市级移动计量平台与现有的省级计量检定3MS系统业务平台功能相结合，实现检定、核查的联动及数据互通。为满足此功能，使地市级移动计量维修系统客户端向自动化检定平台WebApi接口发送请求，并带上相应的请求参数，接口服务平台接收请求，并进行验证，验证通过后进行数据返回，实现核查数据的归口统一管理。所有数据封装类型（TYPE）均以JSON格式，数据接收后各自按照本文档的规范序列化报文。

该项目平台与省级计量检定3MS系统相结合，将现场核查流程与实验室检定流程二者整合，实现检定、核查的联动及数据互通，使标准器组管理、被核查器具的管理和自动站核查业务流程更加智能化、系统化。

3 移动计量平台技术路线

项目研究分3个步骤，首先是全新搭建数据库，其次是搭建业务平台，最后是实现核查设备与业务平台业务对接。辽宁省地市级移动计量平台结构图如图2所示。

图2 辽宁省地市级移动计量平台结构图

3.1 数据库搭建

辽宁省地市级移动计量平台是一款为配合2017年山洪地质灾害防治气象保障工程—市级移动校准维修系统而建设的一款计量业务平台。经前期调研得知，市级移动校准维修系统数据模式为My SQL，但由于此数据模式兼容性较低，因此在进行辽宁省地市级移动计量平台搭建时将SQL Server作为新数据库格式。

数据库是移动计量核查业务系统的核心部分，数据库设计的好坏直接关系到系统运行的性能、可靠性和稳定性[6]。数据库表说明将与检定有关的所有要素建立相应的数据表。基础信息表包括用户表、用户权限表、仪器类型表、管理文件信息表、客户信息表、检测类型表、站点信息管理表等[7]。

数据库采用了B/S五层架构技术，分别为DB（数据库）层、DAL（数据访问）层、Model（数据实体）层、BLL（业务逻辑）层、WEB表示层（UⅠ）。且由于系统采用了分层设计的方式，系统可以更好地适应客户的不同需求，增强了系统的可扩展性和可维护性。

3.2 移动计量业务平台搭建

建立辽宁省地市级移动计量平台，组建信息化系统，主要功能是结合地市级移动计量维修系统业务软件，将地市级区域气象观测站现场核查数据进行接收、整理、保存、核查、审批并自动、系统、规范地搜集到数据库并在业务平台归纳展示，包括温度、湿度、气压、启动风速、风速、风向以及雨量等要素的核查数据以及相关地市信息、人员信息、标准器信息、核查器具信息、被核查器具信息等。并将该平台与省级计量管理信息系统（3MS系统）业务平台相结合，将现场核查流程与实验室检定流程二者整合，实现核查、检定的联动及数据互通，使标准器管理和被核查器具的管理都更加自动化、规范化，同时使得自动站核查业务流程更加智能化、标准化。进而实现省装备保障中心对各地市计量检定及校准核查业务工作的管理、指导和实时追踪。

3.3 核查设备与业务平台对接

各地市已配发现场核查业务PC机，并安装地市级移动计量维修系统软件客户端，完成现场核查后，在广域网通过SQL数据库（SQL ServerⅠntegration Service）中可通过数据转换方案（Data Transform Package）获取市级移动校准维修系统的数据源，启用服务引用模式（Service Reference）并选择用HTTP网站的形式体现该平台，实现核查设备与业务平台对接。

4 应用情况及效益

辽宁省地市级移动计量核查平台已在全省13个地市应用，于2019年3月开展自动气象站核查业务工作，对自动气象站（包括国家地面天气站和区域气象观测站）温度、湿度、气压、启动风速、风速、风向及雨量各个要素的传感器进行核查，并对核查的结果进行接收、整理、保存、核查、审批。截至2021年6月，平台已收录国家站62个，骨干站236个，区域站1 037个，接收全省地市级检定及核查记录1 860份，其中骨干站温度传感器检定记录1 333份，区域站现场核查527份。移动计量平台使用界面如图3所示。

图3 移动计量平台使用界面展示

该平台的构建为省级装备部门就各市县自动气象站传感器核查工作提供了新思路，从管理角度系统地将核查涉及到的所有信息进行清晰的梳理，各地市在对各自行政区域内自动气象站内传感器进行核查时，会按照《区域自动气象站现场核查方法（试行）》正确录入被核查器具的台站信息、核查人员、校验人员、标准器组信息、被核查器具信息等。核查结束后会发送核查报告及原始数据到该平台。平台会获取并保存相关信息及原始记录，方便对核查器具及被核查器具进行管理。通过该平台可以清楚地了解各个地市核查工作完成的进度以及核查器具的详细信息，如计量标准列表信息、标准器组信息、对应的超检报警功能、相应的规程信息和详细的被核查器具的核查报告与原始数据。

正所谓“工欲善其事，必先利其器”，推行气象观测自动化离不开每一个自动气象站的每一个传感器，因此确保每个传感器的准确性、溯源性是其根本，而该平台正是将整个核查业务的每个工作环节进行整理，每个信息进行采集，梳理成一个健全、完善的工作流程平台，对自动气象站核查乃至检定都起到了推动作用[8]。通过现场核查业务的开展和辽宁省地市级移动计量核查平台，保障了区域站传感器的计量性能和数据准确性，对气象服务保障及科研支撑都起到了重要的作用，衍生出的气象预报及气象服务产品，对农林渔牧业都有着重要的经济社会价值。

5 结束语

辽宁省地市级移动计量平台的建设实现了全省国家气象观测站和省级气象观测站的传感器平台化管理。该平台具有实时监控、仪器收发、业务操作、设备管理、统计分析、信息查询、超检管理、系统管理多个功能，使气象观测站各项传感器的管理更加科学化、系统化、智能化。平台将区域站核查业务与国家站检定业务结合，实现气象计量业务归一化管理，有利于气象计量业务的科学管理；气象传感器信息从登记—挑选—计量业务—配发台站实现完整的流程化管理，具有实时监控功能以及超检提示功能；核查及检定的原始记录、检定规程和校准规范、核查报告及检定证书等各种文字和图表信息也可以通过平台管理实现电子存储、调用和查询功能，以防纸质文档的损坏、丢失；另外如果发生管理人员的更换或者职能改变，可方便业务的衔接。

通过资源共享，利用现代信息技术，科研开发结合为一体，有效开发、利用信息资源，全面实现检定自动化、管理网络化、决策智能化，运行标准化，实现检定核查业务一体化、业务软件与业务平台双数据库对接、省市双级计量业务平台一体化，为气象计量现代化建设及其科学管理提供新模式[9]。也使计量资源运行效率最大化，满足日益增长的气象探测仪器的计量保障任务。