CN106526709B - 一种基于多源设备组网的机场云雾综合预警系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于多源设备组网的机场云雾综合预警系统及方法，其中系统的机场内气象观测装置将采集到的场内气象数据发送至数据处理服务器；场内自观数据库将机场自观数据发送至数据处理服务器；气象局多源数据库将气象观测数据发送至数据处理服务器；数据处理服务器将依据收到的气象数据生成的气象地图发送至控制监控计算机，并实时将接收到的气象数据的参数数值与预存储的气象预警阀值进行比对，在单项或多项参数数值超出气象预警阀值时，生成气象预警，将气象预警发送至控制监控服务器；控制监控服务器展示气象地图，并将气象预警在气象地图上进行显示。上述系统及方法很好的实现了对机场周边环境内的大雾和低云的实时监测及预警。

Description

一种基于多源设备组网的机场云雾综合预警系统及方法

技术领域

本发明涉及一种机场云雾综合预警领域，特别是一种基于多源设备组网的机场云雾综合预警系统及方法。

背景技术

机场气象保障中，大雾以及低云对机场航班运行有着重大影响。原有的机场云雾预警系统中，需要预报员根据能见度仪、人眼观测、激光云高仪等仪器数据进行人为判断，无法准确有效的进行判断预警；同时也无法掌控本场上空风速、温度以及湿度场，不能够有效给出消散预判以及低云大雾预警。同时能见度仪、人眼观测、以及激光云高仪在不同工作条件下都会受到限制，不能实时提供准确的数据信息。

发明内容

针对上述技术问题，本发明提供了一种结构简单，使用方便，能够很好的对机场周边环境内的大雾和低云进行实时监测，并给出相应的气象地图和气象预警的基于多源设备组网的机场云雾综合预警系统及方法。

为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：提供一种基于多源设备组网的机场云雾综合预警系统，包括机场内气象观测装置、场内自观数据库、气象局多源数据库、数据处理服务器以及控制监控服务器；

所述机场内气象观测装置，用于将采集到的机场范围内的场内气象数据发送至所述数据处理服务器；

所述场内自观数据库，用于将机场自观数据发送至所述数据处理服务器；

所述气象局多源数据库，用于将气象观测数据发送至所述数据处理服务器；

所述数据处理服务器，用于根据所述场内气象数据、所述机场自观数据以及所述气象观测数据生成以所述气象观测数据为气象背景场、以场内气象数据为判断和变化依据的气象地图，将所述气象地图发送至所述控制监控服务器，并实时将所述场内气象数据、所述机场自观数据以及所述气象观测数据的各项参数数值与预存储的气象预警阀值进行比对，在单项或多项所述参数数值超出所述气象预警阀值时，生成气象预警，将所述气象预警发送至所述控制监控服务器；

所述控制监控服务器，用于展示所述气象地图，并在预警发生时，将所述气象预警在所述气象地图上进行显示。

本发明采用以上技术方案，达到的技术效果为：本发明提供的基于多源设备组网的机场云雾综合预警系统，通过机场内气象观测装置对机场内的气象进行观测，由数据处理服务器结合场内气象数据、场内自观数据库以及气象局多源数据库内的气象观测数据，生成具有判断、变化和预警功能的气象地图，并由控制监控服务器对生成的气象地图进行展示，并在发生预警时，将气象预警在气象地图上进行显示。上述系统使用方便，能够很好的对机场周边环境内的大雾和低云进行实时监测，并给出相应的气象地图和气象预警，解决了机场周边无法有效进行大雾预警的问题。

较优地，在上述技术方案中，所述机场内气象监测装置包括风廓线雷达、毫米波雷达、微波辐射计以及场内交换机，所述风廓线雷达、所述毫米波雷达以及所述微波辐射计均与所述场内交换机通信连接，所述场内交换机与所述数据处理服务器通信连接。

采用上述进一步方案的有益效果是：能够更好的对机场范围内的不同环境属性进行实时检测，在一定程度上确保了系统预警的准确性，通过场内交换机与数据处理服务器通信连接，数据传输布线更加的简单。

较优地，在上述技术方案中，所述风廓线雷达，用于采集所述风廓线雷达上空垂直高度上的结构常数信息，并将所述结构常数信息发送至所述场内交换机，所述结构常数信息包括水平风速、垂直风速以及大气折射率。

采用上述进一步方案的有益效果是：能够更好的对水平风速、垂直风速以及大气折射率等结构常数信息进行检测，进一步，风廓线雷达能够对雷达上空垂直高度3km内的结构常数信息进行检测，在一定程度上确保了系统运行及预警的准确性。

较优地，在上述技术方案中，所述毫米波雷达，用于采集机场范围内的气象回波数据，并将所述气象回波数据发送至所述场内交换机，所述气象回波数据包括反射率因子、云移动速度、谱宽以及线性退极化比。

采用上述进一步方案的有益效果是：能够更好的对强度、速度、谱宽以及线性退极化比信息进行检测，进一步，毫米波雷达能够对方圆15km内的气象回波数据进行检测，在一定程度上确保了系统运行及预警的准确性。

较优地，在上述技术方案中，所述微波辐射计，用于采集所述微波辐射计上空垂直高度上的廓线信息，并将所述廓线信息发送至所述场内交换机，所述廓线信息包括空气温度、空气湿度以及空气水含量。

采用上述进一步方案的有益效果是：能够更好的对空气温度、湿度以及含水量廓线信息进行检测，进一步，能够对微波辐射计上空垂直高度10km内的气象数据进行检测，在一定程度上确保了系统运行及预警的准确性。

较优地，在上述技术方案中，所述气象地图包括历史大雾或低云运动图像、机场上空风温湿叠加场图、机场上空云层分布结构图以及机场周边能见度风速风向背景场气象图。

采用上述进一步方案的有益效果是：能够更好的对气象的变化提供判断的依据，确保了云雾综合预警的准确性。

较优地，在上述技术方案中，所述机场自观数据包括风速、风向、跑道视程、能见度以及气象光学视程。

采用上述进一步方案的有益效果是：能够更好的与机场内气象观测装置观测的气象数据和气象观测数据进行比对，综合分析判断，在一定程度上确保了云雾综合预警的准确性。

较优地，在上述技术方案中，所述气象观测数据包括风速、风向、能见度以及天气雷达信息。

采用上述进一步方案的有益效果是：能够更好的与机场内气象观测装置观测的气象数据和机场自观数据进行比对，综合分析判断，在一定程度上确保了云雾综合预警的准确性。气象观测数据中的风速和风向与机场自观数据中的风速风向是不相同的，机场自观数据中的是针对机场内部的气象观测，气象观测数据是气象局进行的气象观测，气象观测数据和机场自观数据配合能够更好的对机场内的气象进行判断。

较优地，在上述技术方案中，所述系统还包括数据处理交换机，分别与所述场内交换机和所述数据处理服务器通信连接，用于将所述场内气象数据、所述机场自观数据以及所述气象观测数据发送至所述数据处理服务器。

采用上述进一步方案的有益效果是：在数据处理服务器和场内交换机间起到数据传输的作用，在一定程度上解决了数据处理服务器上连线过多、线路复杂的问题。

还提供了一种基于多源设备组网的机场云雾综合预警方法，包括以下步骤：

步骤S10：机场内气象观测装置将采集到的机场范围内的场内气象数据发送至数据处理服务器；

步骤S20：场内自观数据库将机场自观数据发送至所述数据处理服务器；

步骤S30：气象局多源数据库将气象观测数据发送至所述数据处理服务器；

步骤S40：所述数据处理服务器根据所述场内气象数据、所述机场自观数据以及所述气象观测数据生成以所述气象观测数据为气象背景场、以所述场内气象数据为判断和变化依据的气象地图，将所述气象地图发送至所述控制监控服务器，并实时将所述场内气象数据、所述机场自观数据以及所述气象观测数据的各项参数数值与预存储的气象预警阀值进行比对，在单项或多项所述参数数值超出所述气象预警阀值时，生成气象预警，将所述气象预警发送至所述控制监控服务器；

步骤S50：所述控制监控服务器展示所述气象地图，并在预警发生时，将所述气象预警在所述气象地图上进行显示。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步说明：

图1是本发明提供的基于多源设备组网的机场云雾综合预警系统第一实施例的示意图；

图2是本发明提供的基于多源设备组网的机场云雾综合预警系统第二实施例的示意图；

图3是本发明提供的基于多源设备组网的机场云雾综合预警方法的流程图。

具体实施方式

如图1和图2所示，本发明提供的基于多源设备组网的机场云雾综合预警系统，包括机场内气象观测装置、场内自观数据库、气象局多源数据库、数据处理服务器以及控制监控服务器；

机场内气象观测装置，用于将采集到的机场范围内的场内气象数据发送至数据处理服务器；

场内自观数据库，用于将机场自观数据发送至数据处理服务器；

气象局多源数据库，用于将气象观测数据发送至数据处理服务器；

数据处理服务器，用于根据场内气象数据、机场自观数据以及气象观测数据生成以气象观测数据为气象背景场、以场内气象数据为判断和变化依据的气象地图，将气象地图发送至控制监控服务器，并实时将场内气象数据、机场自观数据以及气象观测数据的各项参数数值与预存储的气象预警阀值进行比对，在单项或多项参数数值超出气象预警阀值时，生成气象预警，将气象预警发送至控制监控服务器；

控制监控服务器，用于展示气象地图，并在预警发生时，将气象预警在气象地图上进行显示。

进一步，气象预警阀值分为多个等级，对应的气象预警也分为多个对应的级别，在超出某个气象预警阀值时，进行对应级别的气象预警；在达到大雾消散的气象预警阀值时，需要进行大雾消散预报。

作为一种可实施方式，机场内气象监测装置包括风廓线雷达、毫米波雷达、微波辐射计以及场内交换机，风廓线雷达、毫米波雷达以及微波辐射计均与场内交换机通信连接，场内交换机与数据处理服务器通信连接。能够更好的对机场范围内的不同环境属性进行实时检测，在一定程度上确保了系统预警的准确性，通过场内交换机与数据处理服务器通信连接，数据传输布线更加的简单。

作为一种可实施方式，风廓线雷达，用于采集风廓线雷达上空垂直高度上的结构常数信息，并将结构常数信息发送至场内交换机，结构常数信息包括水平风速、垂直风速以及大气折射率。能够更好的对水平风速、垂直风速以及大气折射率等结构常数信息进行检测，进一步，风廓线雷达能够对雷达上空垂直高度3km内的结构常数信息进行检测，在一定程度上确保了系统运行及预警的准确性。

作为一种可实施方式，毫米波雷达，用于采集机场范围内的气象回波数据，并将气象回波数据发送至场内交换机，气象回波数据包括反射率因子、云移动速度、谱宽以及线性退极化比。能够更好的对强度、速度、谱宽以及线性退极化比信息进行检测，进一步，毫米波雷达能够对方圆15km内的气象回波数据进行检测，在一定程度上确保了系统运行及预警的准确性。

作为一种可实施方式，微波辐射计，用于采集微波辐射计上空垂直高度上的廓线信息，并将廓线信息发送至场内交换机，廓线信息包括空气温度、空气湿度以及空气水含量。能够更好的对空气温度、湿度以及含水量廓线信息进行检测，进一步，能够对微波辐射计上空垂直高度10km内的气象数据进行检测，在一定程度上确保了系统运行及预警的准确性。

作为一种可实施方式，气象地图包括历史大雾或低云运动图像、机场上空风温湿叠加场图、机场上空云层分布结构图以及机场周边能见度风速风向背景场气象图。能够更好的对气象的变化提供判断的依据，确保了云雾综合预警的准确性。

作为一种可实施方式，机场自观数据包括风速、风向、跑道视程、能见度以及气象光学视程。能够更好的与机场内气象观测装置观测的气象数据和气象观测数据进行比对，综合分析判断，在一定程度上确保了云雾综合预警的准确性。

作为一种可实施方式，气象观测数据包括风速、风向、能见度以及天气雷达信息。能够更好的与机场内气象观测装置观测的气象数据和机场自观数据进行比对，综合分析判断，在一定程度上确保了云雾综合预警的准确性。气象观测数据中的风速和风向与机场自观数据中的风速风向是不相同的，机场自观数据中的是针对机场内部的气象观测，气象观测数据是气象局进行的气象观测，气象观测数据和机场自观数据配合能够更好的对机场内的气象进行判断。

作为一种可实施方式，系统还包括数据处理交换机，分别与场内交换机和数据处理服务器通信连接，用于将场内气象数据、机场自观数据以及气象观测数据发送至数据处理服务器。在数据处理服务器和场内交换机间起到数据传输的作用，在一定程度上解决了数据处理服务器上连线过多、线路复杂的问题。

如图3所示，本发明还提供了一种基于多源设备组网的机场云雾综合预警方法，包括以下步骤：

步骤S10：机场内气象观测装置将采集到的机场范围内的场内气象数据发送至数据处理服务器；

步骤S20：场内自观数据库将机场自观数据发送至数据处理服务器；

步骤S30：气象局多源数据库将气象观测数据发送至数据处理服务器；

步骤S40：数据处理服务器根据场内气象数据、机场自观数据以及气象观测数据生成以气象观测数据为气象背景场、以场内气象数据为判断和变化依据的气象地图，将气象地图发送至控制监控服务器，并实时将场内气象数据、机场自观数据以及气象观测数据的各项参数数值与预存储的气象预警阀值进行比对，在单项或多项参数数值超出气象预警阀值时，生成气象预警，将气象预警发送至控制监控服务器；

步骤S50：控制监控服务器展示气象地图，并在预警发生时，将气象预警在气象地图上进行显示。

本发明采用以上技术方案，达到的技术效果为：本发明提供的基于多源设备组网的机场云雾综合预警系统，通过机场内气象观测装置对机场内的气象进行观测，由数据处理服务器结合场内气象数据、场内自观数据库以及气象局多源数据库内的气象观测数据，生成具有判断、变化和预警功能的气象地图，并由控制监控服务器对生成的气象地图进行展示，并在发生预警时，将气象预警在气象地图上进行显示。上述系统使用方便，能够很好的对机场周边环境内的大雾和低云进行实时监测，并给出相应的气象地图和气象预警，解决了机场周边无法有效进行大雾预警的问题。

上述实施方式旨在举例说明本发明可为本领域专业技术人员实现或使用，对上述实施方式进行修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，故本发明包括但不限于上述实施方式，任何符合本权利要求书或说明书描述，符合与本文所公开的原理和新颖性、创造性特点的方法、工艺、产品，均落入本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种基于多源设备组网的机场云雾综合预警系统，其特征在于，包括机场内气象观测装置、场内自观数据库气象局多源数据库、数据处理服务器以及控制监控服务器；

所述机场内气象观测装置，用于将采集到的机场范围内的场内气象数据发送至所述数据处理服务器；

所述场内自观数据库，用于将机场自观数据发送至所述数据处理服务器；

所述气象局多源数据库，用于将气象观测数据发送至所述数据处理服务器；

所述数据处理服务器，用于根据所述场内气象数据、所述机场自观数据以及所述气象观测数据生成以所述气象观测数据为气象背景场、以场内气象数据为判断和变化依据的气象地图，将所述气象地图发送至所述控制监控服务器，并实时将所述场内气象数据、所述机场自观数据以及所述气象观测数据的各项参数数值与预存储的气象预警阀值进行比对，在单项或多项所述参数数值超出所述气象预警阀值时，生成气象预警，将所述气象预警发送至所述控制监控服务器；

所述控制监控服务器，用于展示所述气象地图，并在预警发生时，将所述气象预警在所述气象地图上进行显示。

2.如权利要求1所述的基于多源设备组网的机场云雾综合预警系统，其特征在于，所述机场内气象观测装置包括风廓线雷达、毫米波雷达、微波辐射计以及场内交换机，所述风廓线雷达、所述毫米波雷达以及所述微波辐射计均与所述场内交换机通信连接，所述场内交换机与所述数据处理服务器通信连接。

3.如权利要求2所述的基于多源设备组网的机场云雾综合预警系统，其特征在于，所述风廓线雷达，用于采集所述风廓线雷达上空垂直高度上的结构常数信息，并将所述结构常数信息发送至所述场内交换机，所述结构常数信息包括水平风速、垂直风速以及大气折射率。

4.如权利要求2所述的基于多源设备组网的机场云雾综合预警系统，其特征在于，所述毫米波雷达，用于采集机场范围内的气象回波数据，并将所述气象回波数据发送至所述场内交换机，所述气象回波数据包括反射率因子、云移动速度、谱宽以及线性退极化比。

5.如权利要求2所述的基于多源设备组网的机场云雾综合预警系统，其特征在于，所述微波辐射计，用于采集所述微波辐射计上空垂直高度上的廓线信息，并将所述廓线信息发送至所述场内交换机，所述廓线信息包括空气温度、空气湿度以及空气水含量。

6.如权利要求1至5任一项所述的基于多源设备组网的机场云雾综合预警系统，其特征在于，所述气象地图包括历史大雾或低云运动图像、机场上空风温湿叠加场图、机场上空云层分布结构图以及机场周边能见度风速风向背景场气象图。

7.如权利要求1至5任一项所述的基于多源设备组网的机场云雾综合预警系统，其特征在于，所述机场自观数据包括风速、风向、跑道视程、能见度以及气象光学视程。

8.如权利要求1至5任一项所述的基于多源设备组网的机场云雾综合预警系统，其特征在于，所述气象观测数据包括风速、风向、能见度以及天气雷达信息。

9.如权利要求1至5任一项所述的基于多源设备组网的机场云雾综合预警系统，其特征在于，所述系统还包括数据处理交换机，分别与所述场内交换机和所述数据处理服务器通信连接，用于将所述场内气象数据、所述机场自观数据以及所述气象观测数据发送至所述数据处理服务器。

10.一种基于多源设备组网的机场云雾综合预警方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤S10：机场内气象观测装置将采集到的机场范围内的场内气象数据发送至数据处理服务器；

步骤S20：场内自观数据库将机场自观数据发送至所述数据处理服务器；

步骤S30：气象局多源数据库将气象观测数据发送至所述数据处理服务器；

步骤S40：所述数据处理服务器根据所述场内气象数据、所述机场自观数据以及所述气象观测数据生成以所述气象观测数据为气象背景场、以所述场内气象数据为判断和变化依据的气象地图，将所述气象地图发送至所述控制监控服务器，并实时将所述场内气象数据、所述机场自观数据以及所述气象观测数据的各项参数数值与预存储的气象预警阀值进行比对，在单项或多项所述参数数值超出所述气象预警阀值时，生成气象预警，将所述气象预警发送至所述控制监控服务器；

步骤S50：所述控制监控服务器展示所述气象地图，并在预警发生时，将所述气象预警在所述气象地图上进行显示。

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