人工影响天气信息系统设计论文

1研究内容

1．1作业指挥端省级指挥中心利用固定公网IP光纤专线架设作业指令服务器，并构建中国移动GPRS分组交换网络，省、地、县三级指挥中心之间通过气象系统内部网络连接并交换数据，三级指挥中心的指令均通过省级指挥中心的作业指令服务器下发。

1．2作业前端作业前端属于专制的移动短信和GPRS集成型通讯设备，采用嵌入式开发，整个作业指挥以信息指令为主，语音通话为辅，作业指令采用GPRS通道，语音采用移动电话通道。系统能一边充电一边使用，如果停电能坚持12小时，七寸触摸式屏幕，汉字输入采用手写方式，数字采用点击方式，开机时通过连接作业指令服务器进行校时。作业前端系统的每一步操作在三级指挥中心均有实时显示，并且系统有计时功能，一旦达到作业结束时间，作业前端会发出声音，此时炮站必须马上停止作业，并点击确认“作业结束”回复。如果再过两分钟炮站还没确认，前端“作业结束”确认功能将被禁止，省级调度中心将其列入黑名单，不能再申请作业，直到各级指挥中心次日重新核查后由省级指挥中心批准才能重新启用。作业前端实行密码保护，参数设置包括三级指挥中心的电话号码、通讯网络参数以及作业炮站的编号和名称等。作业前端不能任意拨号或发信息，只能和设定的三级指挥中心进行联系。基本功能如下:(1)指令显示:作业前端显示指挥中心发来的信息，系统根据收到的作业指令信息的不同类别持续发出不同的声音，民兵听到后通过点击“确认”让指挥中心得知指令已经下达。(2)作业上报:作业前端向指挥中心上报信息，上报格式相对固定，民兵只需要进行数字和选择的操作。(3)语音通话:作业前端接听某级指挥中心的电话或打电话给某级指挥中心。前端系统软件模块化设计，包括引导程序、嵌入式WinCE操作系统、图形界面、TCP/IP协议、设备驱动程序和作业执行软件，同时采用实时多任务编程技术和交叉开发工具技术来控制功能复杂性，简化应用程序设计，保障软件质量和缩短开发周期。

2设计思路

系统根据人工影响天气业务流程和技术要求，采用高级程序语言进行编程设计，建立各功能模块和数据库信息管理软件，形成业务标准化的省地县作业指挥、调度及安全监控流程。系统分为公网和内网两个部分，公网部分主要针对作业指挥端和作业前端需要交互的作业指令进行控制和筛选，内网部分主要针对作业过程在指挥端的显示以及统计数据的挖掘，另外，中心数据库设计实现两个部分之间的数据交互和管理。指令服务器将从内网传输来的作业信息进行过滤，剔出错误的和无关的信息，并把经过滤的信息进行拆分、编码，并传递给数据储存模块，定时从数据储存模块取得待发送数据，并对其编码以后再通过公共通讯网发送到相应的炮站。作业指挥。省、地、县三级指挥中心的信息通过中心数据库同步获取和显示，使用同一套指挥端软件，依据用户权限等级实施对炮站的操作，指挥端软件可读取多普勒雷达体扫数据，并为TWR－01型天气雷达局地作业预警系统设置接口，使县级指挥中心能很好地发挥作业指挥过程中的关键作用。如遇特殊情况，省、地两级也可直接进行作业指挥。指挥系统建立在计算机辅助指挥的基础上，依托于高速公共信息网络通讯，使用计算机图形学技术和数据储存、分析技术，进行全省人工影响天气作业调度指挥及安全监控。指挥中心依据天气分析和雷达监测预警系统，当可能出现或已出现大范围活动的天气系统时，实时给出全省范围内的灾害预警区域和可作业区域，并启动连续跟踪监测，同时指示相应指挥端或作业前端、进入相应作业类型、预备等级。作业调度。省级调度中心掌握作业时间的批准权限，作业先由地县指挥中心根据预警发出申请，然后省级调度中心向空管部门提交，空管反馈后省级调度中心打开地县指挥中心的时间权限，地县指挥中心再向炮站作业前端发送。安全监控。前端设计主要考虑作业信息的智能提示。所谓智能提示就是将经过科学设计的规范作业流程嵌入作业前端系统设备，当作业炮站收到指挥中心发来的作业指令后，作业前端系统会自动进入作业流程的相应环节，并用声音和文字直观地提示作业人员进行反馈操作。作业流程完成后，相关操作信息会完整地记录在前端设备中，便于作业人员回报具体的实施数据。作业上报。为节省连续作业的时间，只要炮站确认“作业结束”，各级指挥中心便可再次为其申请作业，但每一次作业遗留下的上报工作必须在天气过程后进行回复，作业前端有炮站上报的功能，操作主要是数字和选择一些固定的选项，民兵填选妥当以后点击“作业上报”按钮，然后由地县指挥中心进行审核后入库。

3系统实施

本系统通过引进具有移动通信和计算机处理功能的通讯产品，开发能够完成作业受令、请求、报警，以及信息反馈的炮站作业前端系统，并以炮站作业前端系统为核心构建三级人工影响天气作业指挥、调度及安全监控平台，建立科学规范的业务技术体系和有效的、合理的作业流程，并通过研制炮站作业信息系统逐步提升全省人工影响天气作业指挥的自动化水平。作业前端。掌握研制炮站作业前端的核心技术，确定样机具体功能和指令细节。汛期中在标准化建设相对较好的地区进行样机测试，获取关于运行稳定性和可操作性的第一手资料，并收集各方意见和建议。汛期后集中技术力量对设备软硬件进行针对性完善和改造，总结经验，提出技术升级计划。作业指挥端。贵州省人工影响天气办公室与相关单位联合开发作业指挥端软件，源代码公开，遵循开放式宗旨，省级指挥中心和省级调度中心依托项目进行网络建设，地县指挥中心在贵州气象省地专线基础上建设。保障措施。省、地、县提供系统所需的计算机，有专门的技术人员负责运行和维护，炮站能够被移动通讯网络覆盖，具有相应的测试场地，贵州省人工影响天气办公室提供技术指导。

4结束语

本系统在贵州省清镇、西秀、瓮安三个县级指挥中心进行测试，结果表明在人工影响天气作业中引入先进的通讯技术手段，有助于提高各级指挥中心和作业站点之间的通讯联络能力，并有效地发挥全省各作业站点的作业潜力，同时增大指挥、调度和监控的容量，规范省、地、县人工影响天气作业指挥工作流程，建立起流畅的作业申请、批复和信息上报的业务机制，有效提升人工影响天气作业的科学技术水平。今后，随着移动通讯技术的不断发展，进一步提升前端功能到作业可视化远程监控，并结合高炮自身的结构特点设置传感器以自动反馈作业数据将有望实现，人工影响天气作业前端系统会拥有更加广阔的发展和应用前景。

作者：刘国强田文辉谭毅单位：贵州省人工影响天气办公室成都成信瑞迪软件技术有限公司