氣象資料數據傳輸監控及短信報警的應用

金生仁

摘要 為應對氣象現代化程度的提高與調整，提高對關鍵業務設備與資料傳輸的監控水平，提高針對性業務應急響應與維護保障能力，根據不同的業務監控對象，通過編程的方式設計出相關的監控模塊，基于郵件短信推送的技術服務實現報警短信與郵件的發送，以供實際應用參考。

關鍵詞 氣象資料；數據傳輸；設備監控；短信報警；郵件推送；應用

中圖分類號 P451 文獻標識碼 A 文章編號 1007-5739（2016）22-0198-03

隨著氣象現代化程度的不斷提高，地面、高空業務工作流程發生重大調整，氣象工作的自動化程度越來越高。對網絡通信設備、關鍵計算機及包括地面、高空、區域站、自動站、雷電、酸雨、沙塵暴資料等各類傳輸資料的監控已然成為氣象工作的重要組成部分[1-4]。

為了便于業務和管理人員實時了解設備運行情況及各類資料傳輸情況，實現對關鍵通信設備和各類資料是否及時傳輸的監控，亟須解決在資料及通信設備監控方面的空白。

1 氣象業務報警短信的應用范圍及思路

1.1 關鍵設備的在線監控報警

以ISOS-MOIFtp（傳輸業務軟件）為例，該軟件在運行過程中會一直監控上傳服務器的在線狀態，當服務器處于離線狀態時進行聲音提示，也可以通過配置專有的硬件設備“3G通信報警一體機”實現短信報警功能。因為在實際業務中3G備用網絡連接于路由器接口中，所以短信功能基本沒有使用。

基于MOIFTP業務軟件的監控思路，對網絡通信關鍵設備（路由器、網關）、關鍵計算機（業務PC）實現在線監控，而短信發送由PushMail實現。首要用途是通過對關鍵業務微機的監控，例如玉門市氣象局某日夜間就曾出現區域站數據中心接收微機死機從而造成數據接收中斷的情況，監控軟件在其離線超過設定的時間后開始持續發送報警信息，值班人員在第一時間內發現問題，從而能夠及時處理、避免損失的擴大。另一用途是判斷網絡故障出現的原因和通訊質量測試，當監控的關鍵位置網絡設備出現離線時，可以比較容易地判斷出問題出現在本地、運營商還是服務器端，從而為網絡管理人員解決問題提供依據；在實際使用中還發現，當網絡環境質量較差時會多次出現監控設備檢測為離線的情況，因此可以將此作為一個測試網絡連接質量的參考依據。

另外，還可以擴展出簡單易行的應用案例，例如為防止停電造成損失，可以通過監控一個接市電的無線路由來達到停電報警的目的；某些專機專用的微機在非工作時段開機聯網時給專人發送報警信息，起到安全保護的作用；對不需要24 h工作的電腦區段地址在非工作時段進行掃描檢測，發現非正常運行的可以發送提醒及時關機信息，以減少多余的能源消耗和可能存大的潛在安全威脅。

1.2 自動及區域氣象站資料傳輸報警

自動站與區域站資料傳輸狀態時效考核是基層業務考核的重要組成部分，因此有必要對資料傳輸情況進行監控報警。從實際業務運行情況來看，可以通過下面幾個方法來實現傳輸狀態的判別：一是查詢傳輸狀態數據庫，通過查詢當前時次站點的資料傳輸狀態進行判定；二是查詢數據存儲數據庫，通過查詢當前時次站點資料入庫情況來判定；三是查詢本地業務軟件資料傳輸目錄或日志情況進行判定。以上幾種方法各有優缺點，可以根據實際情況從某一方面或多方面配合考慮進行開發設計。

1.3 業務軟件運行過程中的短信報警

ISOS-SMO（采集）中已有報警模塊設置，可以從環境、流程、質控、災害和狀態5個方面設定報警內容。根據選擇的設定生成報警信息，報警信息文件存儲于軟件根目錄內“…＼log＼省名＼站號”形式的子目錄內，即文件名為“Alarm”+“日期”形式的文本文檔。只要解析文本文件內容就可以獲取報警信息，例如當出現設定的大風報警信息時，可以在第一時間內通知相關值班人員進行業務處理。根據Mdos技術文檔說明，Mdos默認短信文件的接收目錄為“...＼MDOS＼ Alarm＼ReceivdDir”，只要解析相應的短信文件即可編制新的報警模塊。

2 短信報警方式的實現及選擇

在以往的傳統氣象業務應用中，例如新型站臺站地面綜合觀測業務軟件（ISOS）、氣象資料業務系統（MDOS）等業務軟件中要實現短信報警功能，需要外接專門的硬件設備，并且在實際使用中會產生額外的費用，如果要發送的信息量比較多的話，產生的費用也是一項較為可觀的額外支出。以ISOS-SMO為例，在實際工作中很少有臺站實現了短信報警功能，一般只使用到了軟件的聲音報警提示功能。

本例中將通過手機郵箱的郵件推送服務（push mail）實現短信發送功能。手機郵箱一般以手機號碼作為郵箱名，具有郵件到達短信免費通知的功能，利用手機郵箱的這一特性，通過一定的編程設計從而實現氣象業務工作中的短信報警應用。目前，主流的移動運營商和郵件運營商都提供手機郵箱功能。

2.1 手機郵箱郵件推送服務（push mail）簡介

郵件推送服務是一項將電子郵件直接推送到移動終端（手機）上的服務。通過安全連接，將郵件推送到手機終端，用戶可以在手機端進行查閱、撰寫、回復、轉發及附件處理等。

郵件推送服務將電子郵件系統與移動終端相結合，通過移動運營商現有的無線網絡，利用U-IMAP/SMS/WAP等相關技術實現移動郵件增值業務。通過本業務，移動用戶不但可以隨時隨地通過移動終端使用電子郵件服務，而且當新郵件到達時，系統可以主動地通過SMS Push、WAP Push等方式及時通知移動用戶，觸發終端通過郵件傳送協議（如U-IMAP協議）及時收取新郵件，閱讀和操作新郵件[5]。

簡單地來說，郵件推送服務就是將用戶手機郵箱內接收的郵件能以短信推送（SMS Push）方式同步至用戶綁定的手機。利用手機郵箱的這一特性，可以在不增加任何硬件投入的情況下將需要傳送的信息快速發送至接收用戶，并且這一過程僅僅需要網絡連接即可，不會產生任何的額外的費用。

2.2 郵件推送服務與傳統短信發送實現方法對比

郵件推送服務的發送方式與普通郵件完全相同，具有實現成本低、發送速度快、郵件信息量大、發送完全免費等特點。為了更直觀地顯示兩者的區別，通過表1來對比顯示。

當然，郵件推送服務也并不是沒有缺點，缺點之一是部分運營及郵件服務商用戶需自助開通該功能，因此其適用范圍偏小，只適合于對特定用戶對象服務。而這一點在氣象業務工作中并不存在使用障礙，因為報警信息短信的接收對象本身就是特定的值班及相關維護人員。

2.3 短信郵件的開啟與使用

目前各大主流的運營商都有該業務，而且基本是免費服務。例如中國移動默認所有用戶是開通該功能的，并且基礎的短信推送也是免費的，免費版本只在接收的內容上會有長度限制，沒有接收數量的限制。因此，可以看出此技術最大的優點是發送與接收免費，沒有數量限制。

移動用戶登錄http：//mail.10086.cn/，在設置菜單中的“郵件過濾與提醒”中開通短信提醒，根據實際情況設置各項參數即可，建議將要接收的報警郵件地址設置為VIP郵件。經過以上設置后，當有郵件到達時會即刻收到相應內容的提醒短信。其他如聯通、電信、網易等服務商均有此服務，設置方法以相關說明及幫助為準。

3 應用程序設計

3.1 開發平臺及技術

軟件開發語言選用Visual Basic.NET，IDE（集成開發環境）選擇Microsoft Visual Studio 2010，軟件基于.NET Framework 4.0框架開發。

3.2 軟件結構設計與組成

根據以上思路，軟件的主要功能模塊組成：在線設備的狀態監控、傳輸狀態的監控、ISOS-SMO報警信息的監控、信息發送模塊等。各模塊組成如圖1所示。

3.3 主要模塊的邏輯流程設計

3.3.1 在線設備監控模塊。將本模塊分解為2個子模塊來完成：掃描模塊、超時檢查報警模塊，掃描程序用于在設定的間隔時間內對監控對象進行ping掃描，當ping通的時候記錄一個時間點，否則等待下一次的掃描；報警程序則通過對掃描結果記錄的時間點進行邏輯判斷，當超過設定的超時時間后生成報警信息，并啟用發送模塊發送；邏輯流程圖如圖2所示。

3.3.2 資料傳輸監控模塊。本模塊通過查詢傳輸狀態數據庫內的資料傳輸狀態，從而達到監視與提醒的目的。運行流程如圖3所示。

3.3.3 ISOS-SMO模塊。本模塊主要利用FileSystemWatcher組件監視SMO軟件生成的Alarm文件，當Alarm文件內容發生改變時引發事件，進而執行文本解析程序生成相應報警信息。

3.3.4 發送和查詢顯示模塊。發送模塊負責將監控模塊生成的報警信息發送至收件人，并且在有發送失敗郵件時進行補發的功能。顯示模塊負責將在線設備狀態信息、缺報記錄信息、發送的報警記錄并即時顯示于軟件相應界面。

3.4 軟件運行界面設計

軟件界面從上到下采用常見的菜單欄、工具欄、主要功能顯示區域、狀態欄組成。軟件窗口整體采用“Table LayoutPanel”控件布局，可以確保窗口內各部分可以自由隨窗口的大小改變而自適應大小。主顯示區域采用“Tabcontrol”選項卡控件分項顯示，目前根據軟件功能有2個選項卡可以切換，分別對應軟件實時監控及報警記錄查看功能（圖4）。

3.4.1 實時監控顯示界面。顯示設備在線狀態及缺報記錄查詢結果信息，采用List View控件顯示，按不同的狀態分組顯示統計結果，不同的狀態使用不同的圖標進行區分，做到直觀明了；通過右鍵菜單可以選擇不同的視圖顯示方式，以適合自己的喜好進行查看。

3.4.2 報警記錄查看。報警記錄顯示已報警記錄的內容，可以通過選擇或點擊日期切換按鈕以顯示不同日期的報警發送記錄（圖5）。

3.4.3 設置界面。主要包括要監控的站點范圍、服務器相關信息、監控資料類型、報警短信郵件發送接收設置、報警閾值參數、ISOS-SMO報警參數設置。圖6為報警郵件的主要設置界面，包括了4個方面的設置內容，可用于郵箱設置及測試。

3.4.4 其他功能及程序下載。應用還包括一些輔助功能如缺報查詢、日志、自動升級、客戶端管理等，使用較為簡單，可以下載程序后配合幫助文檔研究使用。程序安裝包云盤下載地址：http：//share.weiyun.com/9efa290caabb2393daa262cc3873 6525（密碼：LbmP）。

4 結語

經過不斷的測試運行與完善，程序的各項功能已趨于完善，在預先設置的條件下，短信報警發送與接收均能正常使用，并且在實際業務使用中發揮了較大作用，具有較高的使用與推廣價值。

5 參考文獻

[1] 趙曼，武風波，計宏.專網中移動郵件推送系統的研究與實現[J].西安科技大學學報，2013（5）：615-620.

[2] 聶恩旺，董保華.新一代氣象資料傳輸質量統計系統設計與實現[J].數字技術與應用，2014（7）：160-161.

[3] 王媛，黃克磊，閆小利.用E-mail進行地縣級氣象資料傳輸[J].河南氣象，2000（2）：37.

[4] 盧永祺，董國業，伍淑瑜.通過WebService來實現氣象資料的實時傳輸[J].廣東科技，2010（12）：59-60.

[5] 黃頌堯，仝建剛，徐博斌.PUSH MAIL推送技術實現方法及應用[EB/OL].[2013-08-27].http：//wenku.baidu.com/link？url=5qDs7wR8bPP ysV60HplxmEW06zVxsbLR_MtW7iiA2i0DiaNQBW8eFmcgwbTTik1jP4 sXH 2e9OplrjYSiDQC5OduFeRZqe6WUCLsmAYm_6CO.