《区域自动气象站观测数据无线传输技术规范》征求意见
- 2022/5/11 10:29:48 23522
- 来源：仪表网
【仪表网 仪表文件】根据《安徽省市场监督管理局关于下达2020年第二批安徽省地方标准制修订计划的通知》(皖市监函〔2020〕341号)，由安徽省大气探测技术保障中心主持起草的地方标准《区域自动气象站观测数据无线传输技术规范》现已完成征求意见稿，进入征求意见阶段。按照《安徽省地方标准管理办法》(皖市监发〔2019〕10号)、《地方标准制修订工作指南》的有关规定，现公开征求意见。
区域自动气象站布设在野外，无人值守，数据采用无线传输，实时汇集到安徽省气象局信息中心机房的数据接收服务器。由于安徽省尚无相关气象数据无线传输技术标准，不同时期，不同地市，不同厂家建设的区域自动气象站站，传输协议、数据格式不统一，导致数据汇聚、上传流程复杂、效率低，并且出现传输异常时，排除难度大。因此有必要制定区域自动气象站观测数据无线传输技术规范，对安徽省后续建设的区域气象自动站数据传输协议及报文格式进行统一规范。
截止2020年，安徽省已建成由单雨站、单能见度站、四要素自动气象站、六要素自动气象及部分专业气象观测站等共计3000余套区域站组成的区域自动气象监测站网。区域自动气象站观测资料为提高我省气象监测预报预警能力提供了有力的基础支撑，在气象防灾减灾、保障人民生命财产安全方面发挥了重要作用。本技术规范可实现我省多型号、多厂家、多数据格式气象观测设备的观测数据统一规范传输，通过优化数据汇聚、上传流程，提高观测数据传输和传输异常排查效率。
本文件按照GB/T 1.1—2020《标准化工作导则 第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定起草。参考GB/T 33703-2017 自动气象站观测规范；QX/T 465-2018 区域自动气象站维护技术规范技术文件编制而成。本标准规定了采用无线通讯方式的区域自动气象站与数据接收服务器之间的交互命令、观测数据的格式及通讯流程。
本标准章节由：范围、规范性引用文件、术语和定义、通讯方案、交互命令和数据格式组成。其中“通讯方案”、“交互指令”和“数据帧格式”是本标准的主要技术内容。
总体要求：
1.网络结构
整体结构由区域自动气象站、运营商提供的公共网络、气象局内网以及数据接收服务器构成。区域自动气象站根据设定的公网地址与端口，将观测数据通过运营商提供的无线及有线网络发送至气象局内网的接收服务器。
2.网络层协议
区域自动气象站与接收服务器之间在网络层协议使用UDP通讯协议。(注：从资源和时效两方面考虑，统一使用UDP协议。)
3.硬件结构
区域自动气象站由气象要素传感器、数据采集器与通讯单元构成。传感器和数据采集器负责气象数据的观测与收集，并生成数据报文交付通讯单元。通讯单元不进行任何的报文解析、加工及格式转化，仅根据设定的IP与端口，完成数据传输功能，实现数据采集器与接收服务器的透明交互。数据采集器与通讯单元使用RS232接口通讯，交互参数为波特率：9600，奇偶校验位：n，数据位：8，停止位：1。(注：规定通讯单元为透明传输，对硬件接口和通讯参数进行统一，提高设备的通用性。)
4.传输流程
数据采集器在每分钟第十秒之前完成当前分数数据报文编码，并于第十秒通过通讯单元主动与接收服务器发起交互，获得传输许可后，便开始进行当前时间数据报文传输及响应服务器反馈的各项要求，如校时、补报等。采集器在每一次发送数据报文15秒内接收到中心站的应答，则表示发送成功，采集器进入自动补发状态，将过去未能成功发送的数据报文一一补报(注：补报优先整点数据，发送顺序由近到远)。如果在15秒内采集器没有接收到中心站的应答，采集器将再次发送相同的数据报文直至发送成功。如果在当前分钟始终未能收到中心站的回应，则将标记这一时次数据报文发送失败，待以后自动补发。
接收服务器时刻处于监听状态，当收到采集器交互请求时，根据当前状态确认是否同意报文上传。并时刻对每个来自采集器的数据报文返回确认指令，该指令除表示当前报文已被接收以外还可附带校时、补报等请求。(注：由于使用UDP通讯协议，传输流程的发起全部由采集器端开始，接收服务器的数据需求通过回执的方式递交给采集器端。)
交互指令：
数据采集器与接收服务器之间传输的数据包括交互指令与数据报文，数据报文用于传输气象观测要素信息，交互指令则用于控制通讯流程与发送请求。
本段共定义了8种交互指令：传输请求指令、请求允许指令、请求拒绝指令、常规数据报文确认指令、终止补报指令、校时指令、正点数据补报指令、分钟数据补报指令。
数据帧结构：
数据帧采用ASCII字符(8bit)，由五个部分构成，由英文半角空格分割：1)帧头：AHQX。2)区站号：由大写字母或数字表示，如 I1234。3)气象要素数据段：包括观测时间、观测数据索引、观测数据、质量控制标志四个部分。4)校验码：采用数据报文中校验码位之前所有ASCII码(包含质量控制标志与校验码之间的空格)的CRC16校验方式，以4个字节大写ASCII码表示，高位在前，低位在后。查询表格见附录。5)结束符：回车换行，即#0DH#0AH。
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