張志龍，尹雪梅，成曉裕

(1.河北省豐南區(qū)氣象局，河北豐南 063300；2.四川省攀枝花市氣象局，四川攀枝花 617000；3河北省氣象信息中心，河北石家莊 050021)

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新型自動(dòng)氣象站數(shù)據(jù)備份方法設(shè)計(jì)與應(yīng)用

張志龍1，尹雪梅2，成曉裕3

(1.河北省豐南區(qū)氣象局，河北豐南 063300；2.四川省攀枝花市氣象局，四川攀枝花 617000；3河北省氣象信息中心，河北石家莊 050021)

自2014年開始使用新型自動(dòng)氣象站ISOS軟件采集數(shù)據(jù)，特殊情況下存在數(shù)據(jù)丟失的風(fēng)險(xiǎn)，針對(duì)此，提出了編制多個(gè)批處理文件，自動(dòng)按時(shí)對(duì)ISOS軟件全部數(shù)據(jù)分別對(duì)應(yīng)24個(gè)文件夾進(jìn)行備份，當(dāng)出現(xiàn)數(shù)據(jù)文件被破壞的情況時(shí)，仍可在備份文件夾中找回異常前的所有正常數(shù)據(jù)，解決了實(shí)時(shí)備份存在的不足，提高新型站現(xiàn)用計(jì)算機(jī)ISOS軟件數(shù)據(jù)安全性。

新型自動(dòng)氣象站；數(shù)據(jù)備份；設(shè)計(jì)；應(yīng)用

自2014年開始?xì)庀笈_(tái)站使用新型自動(dòng)氣象站(以下簡(jiǎn)稱“新型站”)ISOS軟件采集數(shù)據(jù)，軟件使用或維護(hù)不當(dāng)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)容易損壞，雷擊或網(wǎng)絡(luò)安全等原因可能造成參數(shù)、數(shù)據(jù)的損壞或丟失。為避免丟失數(shù)據(jù)，軟件開發(fā)團(tuán)隊(duì)在MOI3.0.0.2及其后版本中設(shè)計(jì)了自動(dòng)隱藏備份MOI數(shù)據(jù)的功能，使軟件功能更加完善。

各臺(tái)站為了防范異常情況下數(shù)據(jù)丟失，一般采用20：00后人工備份所有數(shù)據(jù)的做法。目前有些臺(tái)站使用自己編寫的數(shù)據(jù)備份程序，通過自動(dòng)運(yùn)行，對(duì)所有數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)進(jìn)行備份，極大地保證了所有數(shù)據(jù)的安全。但實(shí)時(shí)備份存在一個(gè)嚴(yán)重缺陷，當(dāng)數(shù)據(jù)文件被破壞時(shí)，實(shí)時(shí)備份會(huì)覆蓋之前備份的正常數(shù)據(jù)，導(dǎo)致備份功能失去作用。針對(duì)此問題，筆者設(shè)計(jì)了ISOS軟件數(shù)據(jù)的多渠道自動(dòng)備份方法，并針對(duì)幾種特殊情況給出了備份數(shù)據(jù)的應(yīng)用方法。

1　數(shù)據(jù)備份與應(yīng)用

1.1MOI軟件數(shù)據(jù)自動(dòng)備份與應(yīng)用

1.1.1MOI軟件按設(shè)置自動(dòng)備份數(shù)據(jù)。為確保數(shù)據(jù)安全[1]，使用MOI軟件自帶的備份數(shù)據(jù)功能時(shí)，應(yīng)設(shè)置為向異機(jī)進(jìn)行備份。在MOI軟件“參數(shù)”菜單“臺(tái)站參數(shù)”功能中，在“報(bào)文編發(fā)、數(shù)據(jù)備份”頁(yè)面右下角“數(shù)據(jù)備份”“測(cè)報(bào)業(yè)務(wù)機(jī)備份”中，勾選“啟用”，周期選擇每天或每小時(shí)。選擇每天，在每日08：12和20：12各備份一次；選擇每小時(shí)，在每小時(shí)12分備份一次；備份目錄選擇其他內(nèi)網(wǎng)計(jì)算機(jī)共享盤映射到本機(jī)盤符下的文件夾，點(diǎn)擊測(cè)試，如果顯示“本機(jī)備份測(cè)試成功”，單擊“保存”，MOI軟件即可按設(shè)置好的路徑定時(shí)備份(圖1a)。MOI軟件自動(dòng)備份D:ISOSMOI目錄下的AwsDataBase、Configure和MOIRecord 3個(gè)文件夾內(nèi)容[2]，次日將其打包為MOIBackupYYYYMMDD.zip文件，每日形成1個(gè)壓縮文件；MOI軟件每天檢查備份文件數(shù)量，僅保留最近7 d的備份文件，超過7 d的備份文件自動(dòng)刪除。備份數(shù)據(jù)中，AwsDataBase文件夾下，CIIiii_YYYY.db文件(以下簡(jiǎn)稱C庫(kù))為原始數(shù)據(jù)庫(kù)，保存分鐘數(shù)據(jù)、小時(shí)數(shù)據(jù)、天氣現(xiàn)象等；BIIiii_YYYY.db文件(以下簡(jiǎn)稱B庫(kù))保存經(jīng)過質(zhì)控的小時(shí)數(shù)據(jù)、日照數(shù)據(jù)、日數(shù)據(jù)和降水分鐘數(shù)據(jù)等。Configure文件夾下為審核規(guī)則庫(kù)和參數(shù)文件。MOIRecord文件夾下為發(fā)報(bào)記錄文件。

1.1.2MOI軟件自動(dòng)“隱藏”備份數(shù)據(jù)。無論是否啟用MOI軟件自帶的備份數(shù)據(jù)功能，MOI軟件均會(huì)在D:ISOSMOI文件夾下的隱藏文件夾“～BackupTemp”下，每日備份上述數(shù)據(jù)。本機(jī)數(shù)據(jù)備份是默認(rèn)的，只要軟件正常運(yùn)行，就一定有備份數(shù)據(jù)存在。打開“我的電腦”，選中地址欄中的“我的電腦”(WIN系統(tǒng)是打開“計(jì)算機(jī)”，選中地址欄中的“計(jì)算機(jī)”)，輸入“D:ISOSMOI～BackupTemp”，可找到這些備份數(shù)據(jù)(圖1b)。

當(dāng)現(xiàn)用機(jī)無法正常工作時(shí)，應(yīng)及時(shí)啟用備份計(jì)算機(jī)[3](以下簡(jiǎn)稱備份機(jī))，因此備份機(jī)中的ISOS軟件應(yīng)隨著現(xiàn)用機(jī)軟件同時(shí)升級(jí)。當(dāng)現(xiàn)用機(jī)B庫(kù)或C庫(kù)異常，或遇到緊急情況需要啟用備份機(jī)發(fā)報(bào)時(shí)，先關(guān)閉備份機(jī)MOI軟件及DbAuto.exe程序，將備份的壓縮文件解壓縮后，將其中的B庫(kù)或C庫(kù)覆蓋拷貝到備份機(jī)D:ISOSMOIAwsDataBase文件夾下，打開MOI軟件，即可開始正常工作[4]。

為避免重復(fù)備份數(shù)據(jù)，MOI軟件中不用設(shè)置自動(dòng)備份數(shù)據(jù)。MOI軟件自動(dòng)“隱藏”備份數(shù)據(jù)簡(jiǎn)單、方便，但不能對(duì)SMO軟件、MOIFTP軟件的數(shù)據(jù)[5]進(jìn)行備份，因此需要按照地面氣象觀測(cè)規(guī)范的要求，設(shè)計(jì)其他的備份數(shù)據(jù)方法。

1.2數(shù)據(jù)的常規(guī)自動(dòng)備份方法與應(yīng)用

1.2.1備份機(jī)一小時(shí)一次全目錄備份。新型站現(xiàn)用機(jī)出現(xiàn)故障時(shí)，應(yīng)立即啟用新型站備份機(jī)，因此需要每小時(shí)進(jìn)行另機(jī)全目錄備份。臺(tái)站可根據(jù)本站ISOS軟件安裝目錄、備份機(jī)映射目錄，來編制備份數(shù)據(jù)的批處理程序，然后通過設(shè)置任務(wù)計(jì)劃，每小時(shí)自動(dòng)調(diào)用、運(yùn)行一次該程序，把新型站數(shù)據(jù)覆蓋式復(fù)制到備份機(jī)對(duì)應(yīng)文件夾中[6]。另機(jī)全目錄備份的優(yōu)點(diǎn)是簡(jiǎn)單方便、數(shù)據(jù)備份全面，但也存在2個(gè)缺點(diǎn)，一是全目錄備份會(huì)將所有文件同步，只要備份機(jī)打開MOIFTP軟件，就會(huì)有上傳數(shù)據(jù)的風(fēng)險(xiǎn)，造成現(xiàn)用機(jī)和備份機(jī)同時(shí)向省氣象信息中心上傳數(shù)據(jù)[7]，可能導(dǎo)致MDOS入庫(kù)的數(shù)據(jù)錯(cuò)誤，因此不啟用備份機(jī)時(shí)禁止打開備份機(jī)ISOS軟件；二是全目錄備份復(fù)制的數(shù)據(jù)量很大，用時(shí)較長(zhǎng)。

1.2.2重要數(shù)據(jù)增量備份。為了緊急情況下正確、快速地啟用或停止使用備份機(jī)，根據(jù)正式和非正式上傳參數(shù)文件所在目錄，編制切換參數(shù)的批處理程序，實(shí)現(xiàn)一鍵快速更改參數(shù)。D:ISOSMOIftp文件夾下的MobileNum.xml文件是控制數(shù)據(jù)上傳的參數(shù)文件，如不按照對(duì)應(yīng)目錄備份此文件，易使備份機(jī)該參數(shù)失效。因此在備份數(shù)據(jù)前，先在新型站備份機(jī)D:ISOS文件夾下新建“文件與批處理程序”文件夾，其下再新建“正式參數(shù)文件”和“本地參數(shù)文件”2個(gè)文件夾；分別把新型站現(xiàn)用機(jī)、備份機(jī)D:ISOSMOIftp文件夾下的MobileNum.xml參數(shù)文件拷入“正式參數(shù)文件”、“本地參數(shù)文件”文件夾；在啟用、停止使用備份機(jī)前，通過復(fù)制對(duì)應(yīng)文件夾中的參數(shù)文件來更改傳輸軟件參數(shù)更簡(jiǎn)便快捷。除更換目錄復(fù)制外，其他文件僅選擇重要的目錄、文件覆蓋式復(fù)制到相應(yīng)文件夾中，并在數(shù)據(jù)備份的批處理程序中，給DOS命令增加“增量備份參數(shù)”，盡量減少備份文件的數(shù)據(jù)量和所需時(shí)間[8]。

圖1　設(shè)置自動(dòng)異機(jī)備份(a)和找“隱藏”備份的數(shù)據(jù)(b)Fig.1　Set up the automatic machine backup (a) and find the “hidden” backup data

1.3數(shù)據(jù)的特殊自動(dòng)備份方法與應(yīng)用當(dāng)新型站現(xiàn)用機(jī)因病毒感染或其他原因，造成數(shù)據(jù)文件損壞時(shí)，自動(dòng)常規(guī)備份的數(shù)據(jù)將覆蓋備份機(jī)中正常的數(shù)據(jù)，造成數(shù)據(jù)均丟失的嚴(yán)重后果[9]?？蓮牟杉髦匦孪螺d數(shù)據(jù)進(jìn)行補(bǔ)救，能夠找回?cái)?shù)據(jù)的多少因CF卡使用情況而定，當(dāng)CF卡工作正常時(shí)，其容量決定儲(chǔ)存數(shù)據(jù)量的多少；當(dāng)未安裝CF卡或CF卡工作異常時(shí)，只能從采集器中下載少量數(shù)據(jù)，且從采集器下載數(shù)據(jù)較慢，會(huì)影響ISOS軟件正常運(yùn)行。因此設(shè)計(jì)更為穩(wěn)妥的數(shù)據(jù)自動(dòng)備份方法來對(duì)該特殊情況進(jìn)行防范，發(fā)現(xiàn)不守班期間數(shù)據(jù)被破壞時(shí)，可從24個(gè)文件夾中快速找回?cái)?shù)據(jù)被破壞前的正常數(shù)據(jù)[10]。

在新型站備份機(jī)“D:ISOS文件與批處理程序”文件夾下新建“數(shù)據(jù)”文件夾，其下再新建名為“01”～“24”的24個(gè)文件夾。各臺(tái)站可根據(jù)本站ISOS軟件安裝目錄、備份機(jī)映射目錄，編制24個(gè)備份數(shù)據(jù)的批處理程序；為了方便區(qū)分，批處理程序也命名為“01”～“24”，每個(gè)批處理程序向與其文件名相同的文件夾中覆蓋式復(fù)制數(shù)據(jù)；考慮到每個(gè)人工觀測(cè)時(shí)次05分前可以錄入人工觀測(cè)數(shù)據(jù)，設(shè)置24時(shí)次每時(shí)次06分啟動(dòng)任務(wù)計(jì)劃，任務(wù)計(jì)劃亦命名為“01”～“24”；每個(gè)任務(wù)計(jì)劃每天僅在與其名相同的時(shí)次06分啟動(dòng)一次，調(diào)用與其名相同的批處理程序，向與其名相同的文件夾中覆蓋式復(fù)制數(shù)據(jù)。如03：06啟動(dòng)任務(wù)計(jì)劃03，調(diào)用“03.BAT”向“03”文件夾中覆蓋式復(fù)制數(shù)據(jù)。

2　數(shù)據(jù)按時(shí)自動(dòng)備份的保障措施

2.1共享與映射網(wǎng)絡(luò)驅(qū)動(dòng)器將新型站現(xiàn)用機(jī)ISOS軟件的安裝盤(默認(rèn)為D盤)設(shè)為共享，為避免數(shù)據(jù)被篡改，設(shè)置共享時(shí)，不選中“允許網(wǎng)絡(luò)用戶更改我的文件”(WIN7系統(tǒng)在權(quán)限中僅勾選“讀取”)，使D盤的文件只能讀，不能改和寫，數(shù)據(jù)更加安全(圖2a)。

將備份機(jī)映射為網(wǎng)絡(luò)驅(qū)動(dòng)器，選擇驅(qū)動(dòng)器X：(圖2b，根據(jù)各站實(shí)際情況選擇或默認(rèn))，輸入新型站現(xiàn)用機(jī)的IP地址和盤符 (如“\XXX.XXX.XXX.XXXD”)，將新型站現(xiàn)用機(jī)的D盤映射成本機(jī)網(wǎng)絡(luò)驅(qū)動(dòng)器X：。

2.2創(chuàng)建批處理程序在文本文件中，根據(jù)需要按照固定的命令格式，寫出若干條DOS命令并保存為擴(kuò)展名為“BAT”的批處理程序。以下批處理程序中的盤符、映射驅(qū)動(dòng)器名稱、目錄、省名、區(qū)站號(hào)均可根據(jù)本站的實(shí)際情況進(jìn)行更改。

2.2.1切換正式上傳文件參數(shù)批處理程序。DOS命令如下：

@echo off

D:

cd

del D: ISOSMOI AwsNet*.* /s/q

del D: ISOSMOI Synop*.* /s/q

taskkill /IM MoiFtp.exe /F /T

copy D:ISOS文件與批處理程序正式參數(shù)文件MobileNum.xml D:ISOSMOIftp MobileNum.xml /y

2.2.2切換非正式上傳文件參數(shù)批處理程序。DOS命令如下：

@echo off

D:

cd

taskkill /IM MoiFtp.exe /F /T

copy D:ISOS文件與批處理程序本地參數(shù)文件MobileNum.xml D:ISOSMOIftp MobileNum.xml /y

圖2　共享與權(quán)限設(shè)置(a)和將共享盤映射為網(wǎng)絡(luò)驅(qū)動(dòng)器(b) Fig.2　Shared and permission settings (a) and the shared disk mapped to a network drive (b)

2.2.3備份數(shù)據(jù)的批處理程序。若新型站現(xiàn)用機(jī)ISOS軟件安裝在D盤，通過共享映射為備份機(jī)網(wǎng)絡(luò)驅(qū)動(dòng)器的名稱為T盤，以備份河北省54533站的數(shù)據(jù)為例，在備份機(jī)運(yùn)行的批處理程序DOS命令如下：

@echo off

D:

cd

del D:ISOSMOIBak*.txt /s/q

del D:ISOSMOIAwsNet*.* /s/q

del D:ISOSMOISynop*.* /s/q

xcopy T:smo D:smo /d/s/e/y

xcopy T:smodataset河北54533AWS D:smodataset河北54533AWS /s/e/y

xcopy T:ISOSMOIawsdatabase D:ISOSMOIawsdatabase /d/s/e/y

xcopy T:ISOSMOIConfigure D:ISOSMOIConfigure /s/e/y

xcopy T:ISOSMOILog D:ISOSMOILog /d/s/e/y

xcopy T:ISOSMOIReportFiles D:ISOSMOIReportFiles /d/s/e/y

xcopy T:ISOSMOIRuleBase D:ISOSMOIRuleBase /d/s/e/y

xcopy T:ISOSMOIftp ecord D:ISOSMOIftp ecord /s/e/y

xcopy T:ISOSMOIBak D:ISOSMOIBak /d/s/e/y

xcopy T:ISOSMOIAwsNet D:ISOSMOIAwsNet /d/s/e/y

xcopy T:ISOSMOISynop D:ISOSMOISynop /d/s/e/y

copy T:ISOSMOIMOIRecordTaskRecord.xml D:ISOSMOIMOIRecordTaskRecord.xml /y

copy T:ISOSMOIftpMOIFtp.exe D:ISOSMOIftpMOIFtp.exe /y

copy T:ISOSMOIConfigureworklog.db D:ISOSMOIConfigureworklog.db /y

注：刪除命令自動(dòng)清理D:ISOSMOIBak文件夾下的未打包Z文件。

2.3設(shè)置任務(wù)計(jì)劃任務(wù)計(jì)劃需要密碼啟動(dòng)，先為計(jì)算機(jī)管理員設(shè)置密碼，即單擊控制面板中的用戶帳戶,設(shè)置計(jì)算機(jī)管理員的密碼。將任務(wù)設(shè)置計(jì)劃為每天啟動(dòng)和每小時(shí)重復(fù)(圖3)。

圖3　設(shè)置任務(wù)計(jì)劃為每天啟動(dòng)(a)和每小時(shí)重復(fù)(b)Fig.3　Set up task as start every day (a) and repeat (b) per hour

3　結(jié)論與討論

在日常使用ISOS軟件的過程中，如按上述方法編制批處理程序、設(shè)置多任務(wù)自動(dòng)進(jìn)行所有數(shù)據(jù)多渠道備份后，在遇到以下特殊情況時(shí)，就可以方便快捷的找回需要的數(shù)據(jù)：①ISOS軟件因計(jì)算機(jī)內(nèi)存不足而自動(dòng)關(guān)閉；②安裝免費(fèi)殺毒軟件的現(xiàn)用機(jī)升級(jí)ISOS軟件，受殺毒軟件干擾導(dǎo)致通信參數(shù)發(fā)生變化，致使SMO軟件找不到COM口，打不開SMO軟件，使數(shù)據(jù)不能及時(shí)上傳；③免費(fèi)殺毒軟件誤殺ISOS軟件某個(gè)程序，數(shù)據(jù)無法正常卸載上傳；④強(qiáng)雷擊造成新型站現(xiàn)用機(jī)癱瘓、COM口損壞等情況，影響數(shù)據(jù)及時(shí)上傳；⑤遇到病毒侵襲，從硬盤中復(fù)制數(shù)據(jù)或從采集器中下載部分?jǐn)?shù)據(jù)，耗時(shí)較長(zhǎng)，影響業(yè)務(wù)正常運(yùn)行等。解決問題總是滯后的，避免出現(xiàn)上述問題才是明智之舉，配備適合的計(jì)算機(jī)、使用正版殺毒軟件(不安裝免費(fèi)的殺毒軟件)、按要求做好防雷措施，才能盡最大限度地保障新型站數(shù)據(jù)的安全。

[1]中國(guó)氣象局．地面氣象觀測(cè)規(guī)范[M]．北京：氣象出版社，2003：103.

[2]黃思源，張志龍．地面氣象觀測(cè)綜合技術(shù)問答[M]．北京：氣象出版社，2015：109-116.

[3]黃思源，劉鈞．新型自動(dòng)氣象站觀測(cè)業(yè)務(wù)技術(shù)[M]．北京：氣象出版社，2014：144-145.

[4]中國(guó)氣象局氣象探測(cè)中心．臺(tái)站地面綜合觀測(cè)業(yè)務(wù)軟件(ISOS)用戶操作手冊(cè)[M]．北京：氣象出版社，2014：126.

[5]中國(guó)氣象局．地面氣象觀測(cè)數(shù)據(jù)文件和記錄簿表格式[M]．北京：氣象出版社，2005：1-3.

[6]孫學(xué)金，王曉蕾，李浩．大氣探測(cè)學(xué)[M]．北京：氣象出版社，2009：251-256.

[7]張靄琛．現(xiàn)代氣象觀測(cè)[M]．北京：北京大學(xué)出版社，2000：196-206.

[8]李黃．自動(dòng)氣象站實(shí)用手冊(cè)[M]．北京：氣象出版社，2007：8-9.

[9]封秀燕，何志軍，吳書成．地面氣象觀測(cè)資料電子檔案的安全性[J]．氣象科技，2013，41(2)：282-283.

[10]吳增祥．氣象檔案保護(hù)和數(shù)字氣象檔案館建設(shè)[J]．氣象科技，2001，29(2)：61-64.

Design and Application for the Data Backup Methods of New Type of Automatic Meteorological Station

ZHANG Zhi-long1,YIN Xue-mei2,CHENG Xiao-yu3

(1.Fengnan Meteorological Service,Fengnan,Hebei 063300;2.Panzhihua Meteorological Service,Panzhihua,Sichuan 617000;3.Meteorological Information Center of Hebei Province,Shijiazhuang,Hebei 050021)

The new type of automatic meteorological station ISOS software has been used to collect data since 2014,the risk of data loss exists under special circumstances.Aiming at this problem,compiling several batch files were proposed,backup was conducted on 24 folders of ISOS software on time and automatically.When a data file is damaged,you can find all the normal data in the backup folder,and solve the problem of real-time backup to improve the security of ISOS software data in the new station.

The new type of automatic meteorological station;File backup;Design;Application

張志龍(1972- )，男，河北圍場(chǎng)人，工程師，從事綜合氣象觀測(cè)方面研究。

2016-07-04

S 163+.7

A

0517-6611(2016)25-152-04