气象科技管理信息系统

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行业专项成果综述-应急移动气象服务系统研制

发布者:张岳   来源:   发布时间:2020/11/25 15:13:26   标签:   浏览次数:1609

项目编号GYHY200706011

研究周期2007年10月-2009年5月

国拨经费431万元

项目负责人】周林

项目骨干成员】李春来、陈永涛、邓鑫、刘然、李小汝、宋之光、秦岩松

项目承担单位国家气象信息中心

项目协作单位】无

主要研究成果

1 主要成果简介

应急移动气象服务系统研制项目依据公益性行业(气象)科研专项《应急移动气象服务系统研制》项目任务书,完成了车载的可电动切换的Ku/C波段卫星天线系统及相应控制系统;集自动观测、通信保障和现场信息服务为一体的气象应急指挥车等的研制;开发了车载设备综合监控平台;进行了基于中型汽车平台的应急指挥车车内布局及装置设计和实施。依托项目成果建立了一套完整的应急移动气象服务系统,该项目20096月开始业务试用,20128月通过了测试,并正式交付业务运行。

应急移动气象服务系统可以满足国家、省、地(市)气象部门应对重大自然灾害、突发事件和重大活动的现场气象服务系统的需求,实现依托车载移动平台适应多种气象条件下的现场气象数据的采集与应用、视音频通信与气象视频会商、气象数据卫星广播接收与应用、以及现场气象服务等功能,可对各级气象部门开展应急气象服务提供有力支撑。

2 成果的技术特点、创新性和成熟度

根据应急移动气象服务系统功能和技术要求,依据KuC波段电磁波特性研制了基于车载可电动切换的Ku/C波段卫星天线系统及相应控制系统,在没有公共通信的条件下,无论天气状况有/无降水,都能通过卫星通信方式在应急移动气象服务系统与中国气象局9210卫星主站之间实现不低于2Mbps的高可靠通信连接;通过车载自动气象观测站、便携气象观测站、车载设备综合监控平台、通信保障和现场信息服务为一体的气象应急指挥车等可实现应急气象服务现场的气象要素采集与应用、后方气象预报服务数据的接收处理与应用、前后方的视频会商与指挥服务,以及对车载设备综合监控和管理,这些是本项目的主要研究成果,也是项目完成的主要创新工作。应急移动气象服务系统经过10年的应用,系统整体稳定、可靠,这充分表明本项目的研发的技术成熟。

1)车载的可电动切换的Ku/C波段卫星天线系统及相应控制系统

通过开展原型系统的研究、设计与改进,成功研制了一套基于中型车载可自动进行KuC波段切换的卫星通信天线系统以及其相关控制系统,天线系统使用单一的1.8米抛物面天线,将KuC波段两套卫星射频子系统(包括功放、LNB、馈线等,Ku波段功放为30w C波段的功放为40w)整合在一个电动支臂上,在需要切换时,通过控制系统精密控制电动支臂末端的电动杆进行两套卫星射频子系统的切换,实现在天气状况有/无降水的任何条件下都能支持不低于2Mbps的高可靠数据通信,大幅度提高了应急车应急通信的能力。该天线系统的射频工作指标经过了中国直播卫星公司的入网测试,获得了直播卫星公司的天线入网认可。

2)综合卫星通信、气象探测、会商等功能的气象应急指挥车

将车载自动观测系统、车载(单、双向)卫星通信系统、现场气象信息服务系统以及天气预报会商系统等多种功能集成搭载到一辆中型汽车上,实现车载的8要素气象自动观测系统以及便携式6要素气象观测子系统对应急现场进行多要素应急加密和跟踪观测,并可实时提供给现场和后方应用;通过车载应急移动通信系统实现应急现场与气象通信网、互联网、公共电话网的快速联网,支持数据、视频、话音等多媒体现场信息传输;通过车载现场信息服务系统和天气预报会商系统,实现了现场服务人员与中央气象台、省台和地市台的天气会商和快速数据资料传输,也为后方决策指挥提供现场资料和依据。

除此之外,车内还集成了包括VOIP、海事卫星、3G/CDMA等多种通信方式,应急人员可以通过多种方式与后方取得联系,大大增强了应急车的通信能力。同时以应急车为中心还布局了无线局域网,实现与周边车辆和人员的联动,以支持更多系统间协同工作与指挥。

3)车载设备综合监控平台

为对车载气象探测、卫星通信、视频、语音、网络等设备进行的有序、高效的管理和监控,开发研制了应急指挥车车内设备综合监控平台软件,该软件针对车内所搭载的八要素车载气象自动站、六要素便携气象自动站、视频/VGA矩阵、视频终端、气象数据卫星广播接收机、卫星调制解调器、VOIP语音网关等设备,实现对这些设备工作状态的采集、监视和对视音频及VGA矩阵的控制。监控平台采用B/S模式开发,利用MySql数据库进行数据管理和存储。

综合监控平台可实现对自动气象站的观测数据的图形化显示、DVB-S卫星接收机数据接收情况显示、以及卫星调制解调器以及视频终端和VOIP语音网关的工作状态的显示。同时平台还能够对采集到的设备工作信息和观测数据进行统计和处理,为用户提供数据分析服务。

4)应急车车内布局及装置设计

通过对应急车车内布局及装置设计和实施,有效减少了各类设备的相互影响,保证了车内各子系统的安装与固定,简化了部分设备操作的复杂度,提高了机动性能,同时又保持了车内布局的简洁和大方,为车内工作人员提供了舒适的工作环境。为了解决车辆携带的汽油发电机搬运困难的问题,还研制完成了一套由棘轮组成的汽油发电机牵引装置,利用该装置大大简化了车辆所携带的汽油发电机的搬运工作,大幅度提高了应急车的机动性能和设备部署时间。

成果应用情况

    依托项目研发的关键技术成果完成应急移动气象服务系统研制,该系统20096月开始业务试用,并在2009年国庆六十周年庆祝活动气象服务保障期间,承担了北京市气象局天安门广场现场天气的实时监测和通信保障服务的备份职能,系统布设在天安门广场西侧,实时监测广场天气,保障通信畅通,为国庆六十周年庆祝活动的气象保障圆满成功发挥了重要作用。2012年下半年该系统提供给北京市气象局大气探测技术保障中心用于气象应急保障业务,在北京市气象局执行的多次气象应急移动指挥作业过程中,系统使用便捷、工作稳定,很好地完成了气象应急保障任务,提高了北京市气象局的气象应急保障能力。

 

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