气象观测装备编码规则编制说明.docx
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气象观测装备编码规则编制说明
气象国家标准《气象观测装备编码规则》编制说明
一、工作简况
1.任务来源
本标准由全国气象仪器与观测方法标准化技术委员会（SAC/TC507）提出并归口，本标准由《气象观测装备编码规范》（QX/T-347-206）行业标准经过多年的实践应用，业务应用比较好，业务使用范围比较广，符合各个行业气象装备编码要求，因此，申请了将行业标准上升为国家标准。
国标委发函[2018]83号《国家标准化管理委员会关于下达第四批推荐性国家标准计划的通知》下达了本标准《气象观测装备编码规则》（项目编号20184828-T-416）的编写任务。
2.协作单位
本标准起草单位为：
北京华云东方探测技术有限公司、成都信息工程大学、安徽省大气探测中心。
3.主要工作过程
（1）2018年4月，任务下达后，随即成立了以杜建苹为负责人的编写组，落实编制任务；
（2）2018年6月，编写组成员进行了分工，并开始收集相关资料；
（3）2018年8月，对其他行业气象装备编码使用情况进行调研；
（4）2019年4月22日，在《气象装备编码规范》行业标准的基础上，经过一段时间的实践，结合用户单位反馈的信息，编写组完成了《气象装备编码规则》讨论稿；
（5）2020年1月19日，在收集到的专家意见基础上，主要增加了标准合理性、可操作性论证等内容，并完成了《气象装备编码规则》征求意见稿。
4.主要起草人及所做工作
本国家标准由气象行业标准修改、完善而来，在气象行业标准编制过程中，主要起草人为北京华云东方探测技术有限公司杜建苹、刘银锋、任杰、李德伟、张利利，成都信息工程大学的张路桥，安徽省气象局大气探测技术保障中心的方海涛。
各起草人分工如下：
杜建苹、刘银锋，主要负责编写工作计划、安排以及工作推进，处理各类意见，以及标准、编制说明的审阅。
任杰、李德伟、张利利，主要负责与标委会的沟通、征询专家意见以及落实各项修改工作。
张路桥，主要负责标准、编制说明的撰写、修改。
方海涛主要负责了标准合理性论证各项数据、资料的搜集和整理工作。
二、标准编制原则和确定标准主要内容的论据，修订标准时，应增列新旧标准水平的对比；
1.原则
（1）统一性
目前气象行业中对气象观测装备编码已经有了统一的约定，对气象装备的使用、全寿命周期的管理带来诸多便利。
但其他行业中（例如：
民航、海洋、林业、水文），气象观测装备编码尚没有统一约定，对气象装备的生成、销售、使用与管理带来诸多不便。
例如：
由于缺乏装备编码的统一约定，以致在生产、销售、使用等各环节使用不同编码，导致不必要的重复编码、编号。
所以本次标准编制工作的首要原则就是形成全国范围内的气象观测装备的统一编码规范。
（2）唯一性
为实现对气象观测装备在生产、使用等寿命周期中各环节的有效追踪和管理，要求观测装备编码必须具有唯一性。
即便同类型、同型号、同批次装备编码也不能重复，否则极易导致管理过程出现混乱。
（3）可扩展性
为了保证在今后较长时间内，气象观测装备各项生产、使用、管理业务的稳定性和连续性，编码规则必须留有余量，一方面需要兼容目前已列装并在用的各类气象观测装备；另一方面还可兼容已列装但新生产的各类气象观测装备；最后还应当兼容今后新研制并可能列装的气象观测装备。
（4）实用性
编码规则必须充分考虑不同行业中气象观测装备使用、管理业务的特点及不同需求，不可直接照搬现有各类通用物品、商品编码标准。
（5）简洁性
为了降低编码在读写过程中出错概率，降低对编码载体存储容量等要求，降低人工处理难度，编码长度应尽量简短。
2.主要内容及确定的论据
本标准的主要内容为：
编码结构和规则。
（1）编码结构部分
图1气象观测装备编码总体结构
气象观测装备编码内容、结构及长度如图1所示。
其既保证了气象观测装备编码的唯一性，也体现了气象观测装备使用与管理业务的特点。
其长度适中，能够使用目前广泛应用的二维条码、RFID技术进行存储。
（2）编码规则部分
1）装备类别码
装备类别码体现了装备所属类别，分为门类码、大类码、中类码、小类码和细类码五个部分，其结构如图2所示。
图2装备类别码结构
使用线分法对气象观测装备进行分类。
按照气象观测装备的用途划分出观测设备、组件、耗材三个门类，各门类具体编码如表1所示。
表1门类编码
门类分类
编码
观测仪器
G
组件
Z
耗材
H
观测设备，根据气象专业特性、装备主要特征、观测仪器功能、属性进一步划分出大、中、小、细类。
为兼容今后可能出现并投入使用的新装备，在门类下预留了保留项。
并且，为难以分类的装备设置了收容项，即其它类
门类“观测仪器”包含的大类、中类与小类及其编码分别如表2、表3-5和表6-表11所示。
为编码冲突，在同一级别下各类别采用顺序方式编码。
表2观测仪器（G）大类分类及编码
大类分类
编码
地基观测仪器
1
空基观测仪器
2
天基观测仪器
3
保留项
4-8
其它
9
表3观测仪器（G）地基观测仪器
（1）中类分类及编码
中类分类
编码
地面观测仪器
1
地基遥感探测仪器
2
大气成分观测仪器
3
海洋观测仪器
4
保留项
5-8
其它
9
表4观测仪器（G）空基观测仪器
（2）中类分类及编码
中类分类
编码
气球探空
1
系留气球（艇）
2
飞行器
3
机载观测仪器
4
保留项
5-8
其它
9
表5观测仪器（G）天基观测仪器（3）中类分类及编码
中类分类
编码
气象卫星
1
星载观测仪器
2
地面卫星接收系统
3
保留项
4-8
其它
9
表6观测仪器（门类G）地基观测仪器（大类1）地面观测仪器（中类1）小类编码
小类分类
编码
自动气象站
01
便携式自动气象站
02
自动土壤水分观测仪器
03
能见度观测仪器
04
自动雨量站
05
雪观测仪器
06
天气现象观测仪器
07
风向风速观测仪器
08
云观测仪器
09
辐射观测仪器
10
保留项
11-98
其它
99
表7观测仪器（门类G）地基观测仪器（大类1）地基遥感探测仪器（中类2）小类编码
小类分类
编码
雷电观测仪器
01
多普勒天气雷达
02
天气雷达
03
风廓线雷达
04
全球导航卫星系统遥感水汽探测仪器
05
保留项
06-98
其它
99
表8观测仪器（门类G）地基观测仪器（大类1）大气成分观测仪器（中类3）小类编码
小类分类
编码
大气成分观测仪器
01
保留项
02-98
其它
99
表9观测仪器（门类G）地基观测仪器（大类1）海洋观测仪器（中类4）小类编码
小类分类
编码
船载风廓线雷达
01
保留项
02-98
其它
99
表10观测仪器（门类G）空基观测仪器（大类2）气球探空（中类1）小类编码
小类分类
编码
自动探空系统
01
探空雷达
02
GNSS探空系统
03
保留项
04-98
其它
99
表11观测仪器（门类G）天基观测仪器（大类3）地面卫星接收系统（中类3）小类编码
小类分类
编码
静止卫星接收处理系统
01
极轨卫星接收处理系统
02
保留项
03-98
其它
99
组件，根据气象专业特性、装备主要特征、集成度和在观测设备系统中的功能作用进一步划分出大、中、小、细类。
大类、中类与小类及其编码分别如表12、表13-15和表16所示。
表12组件（Z）大类分类及编码
大类分类
编码
地基观测仪器
1
空基观测仪器
2
天基观测仪器
3
保留项
4-8
其它
9
表13组件（Z）地基观测仪器
（1）中类分类及编码
中类分类
编码
地面观测仪器
1
地基遥感探测仪器
2
大气成分观测仪器
3
海洋观测仪器
4
保留项
5-8
其它
9
表14组件（Z）空基观测仪器
（2）中类分类及编码
中类分类
编码
气球探空
1
系留气球（艇）
2
飞行器
3
机载观测仪器
4
保留项
5-8
其它
9
表15组件（Z）天基观测仪器（3）中类分类及编码
中类分类
编码
气象卫星
1
星载观测仪器
2
地面卫星接收系统
3
保留项
4-8
其它
9
表16组件小类编码
小类分类
编码
采集系统
01
传感器
02
通信系统
03
供电系统
04
辅助系统
05
保留项
06-50
雷达发射系统
51
雷达接收系统
52
雷达信号处理系统
53
雷达天线伺服系统
54
雷达供电系统
55
雷达通讯系统
56
保留项
57-98
其它
99
耗材，根据气象专业特性、装备主要特征、集成度和在观测设备系统中的功能作用进一步划分出大、中、小、细类。
由于耗材与组件的相似性，即其依附于观测仪器存在和使用，因此其大类、种类与小类的划分、编码与组件完全相同。
编码举例：
对江苏省无线电科学研究所有限公司生产的型号为DZZ4S的地面综合气象观测系统进行归类和编码，其门类为气象观测装备（G），大类为地基观测仪器
（1），中类为地面观测仪器
（1），小类为自动气象站（01），细类为地面综合气象观测系统-DZZ4S（0014），最后获得其装备类别码G11010014。
2）厂商识别码
厂商码标识了气象观测装备的生产厂商，对气象观测装备的采购、维修、检定及质量评价等具有重要作用。
为了降低编码工作难度，并兼容现行国家标准，厂商码直接遵照GB12904-2008，4.1.1.2中厂商代码规定，长度为10个字符，长度少于10个字符，在厂商码前方补“0”，补足10位，由各气象观测装备生产厂商向中国物品编码中心申请。
3）生产序列码
生产序列码可区分同类型、同批次、同型号的气象观测装备，保证任意两台（套）气象观测装备编码不相同，其结构、长度如图3所示。
图3生产序列码结构
由于相同型号气象观测装备由于在技术参数上存在差异、调整，故设置型号批次码用于标识相同型号、不同型号批次的气象观测装备。
再通过装备生产日期码和生产顺序码进一步区分同型号装备，保证了编码的唯一性。
其中，生产日期码遵守GB/T7408-20055.2.1.1规定。
4）校验码
校验码是避免信息处理、识别过程中偶然性错误的重要手段。
为兼顾纠错能力和缩短编码长度两项需求，采用了垂直奇偶校验码。
3.主要参考和引用的标准
GB/T2260-2007中华人民共和国行政区划代码
GB/T7027-2002标准化工作导则信息分类编码的基本原则和方法
GB/T7408-2005数据元和交换格式信息交换日期和时间表示法
GB/T10113-2003分类与编码通用术语
GB12904-2008商品条码零售商品编码与条码表示
QX/T6-2013气象仪器型号与命名方法
三、主要试验的分析、综述报告，技术经济论证，预期的经济效果；
对编码各分段均进行了分析，以保证各项内容科学、规范。
编码规则分析结果如下：
1.类别码
根据对已有气象观测装备的整理、分类，形成了表1至表16的分类及编码，且经过专家论证与实际使用，证明上述分类及编码已经涵盖了现有各类观测仪器、组件和耗材，充分证明分类方法具有较强科学性，能够满足当下乃至今后一段时期的气象观测装备分类和编码要求。
2.厂商识别码
经过华云东方探测技术有限公司等气象观测装备生产厂商的实际操作，向中国物品编码中心申请厂商编码流程规范可行。
所获得的厂商编码全球唯一，能够满足对气象观测装备生产厂商的唯一性标识需要。
3.生产顺序码
在编码规则合理性、实用性验证过程中发现部分在用装备，其生产日期已难以查证，无法按规定既定规则确定其生产日期码和生产顺序码。
为兼容各类在用装备，生产日期码和生产顺序码对新生产出厂装备和在用装备采用不同编码方法。
对于新出厂装备，生产日期码为装备生产的日历日期，日历日期格式遵守GB/T7408，5.2.1.1规定，为8位数字；生产顺序码按生产先后顺序由“0”开始编码，用于区分同一天生产的相同类别、相同型号批次装备，共4位数字，不足4位的高位用“0”补足。
对于已出厂装备，生产日期码为装备所在地行政区划码，行政区划码遵守GB/T2206中规定,共6位数字，并在高位补“0”，补足8位数字；生产顺序码按编码先后顺序由“0”开始编码，用于区分同一行政区划内相同类别、相同型号批次装备，共4为数字，不足4位的高位用“0”补足。
由于生产日期码和行政区划码长度不同，故可根据高位是否为“00”区分两种编码方法。
4.校验码
校验码直接采用通用、公开数据校验算法，并综合考虑校验码的检错能力、长度等因素，最终选用了垂直奇偶校验码。
除上述理论分析外，编码规则还在中国气象局气象探测中心主持的行业专项“综合气象观测网气象装备全寿命自动跟踪技术”和安徽省大气探测技术保障中心主持的中国气象局2013年关键技术集成重点项目“省级气象装备动态管理系统”中进行了验证和应用。
并且，通过安徽省大气探测保障中心的气象技术装备动态管理信息系统对编码的合理性、可操作性等完成了进一步验证，具体如下：
1.上述业务系统于2015年开始投入运行，并在包括：
北京、天津、河北等在内的全国共计31省（市）进行了推广运用。
系统共计对全国各类观测仪器49659台（套），组件256121个（套）和耗材62种共计进行了编码。
编码不仅涵盖了各种类型的观测仪器，也涵盖了各类气象观测装备的各种使用状态，包括：
未启用39490条，待用8099条，待修1526条，待检5038条，报废2282条，返厂195条。
编码中过程未发现装备编码出现冲突，即“一物多码”或“多物一码”的情况。
同时，编码规则很好的兼容了各类已有在用的观测装备。
上述过程的地域分布、装备数量、使用状态充分证明编码规则的合理性、有效性。
2.在编码规则的有力支撑下，实现了对气象观测装备的信息化管理，其改变了通过人力、纸质记录来实现装备管理的局面。
在系统投入使用后，装备清点更为快捷高效，节约了大量人力。
并且，各类统计数据收集的及时性、准确性、全面性得到了极大提升。
除此之外，其为科学合理安排供应、检定、维修各环节，为客观准确评价各生产厂家的产品优劣，提供了数据支撑，也是日后产品选型、采购的重要依据。
多年的系统运行使用经验证明：
对气象装备统一赋码，是信息化管理的必备基础条件，且技术上稳定可靠，为提升装备管理的自动化水平、效率、准确性提供了有力支撑。
由于管理手段变化带来的人力需求下降，大大降低了管理的人力、资金负担，具有良好的经济效益。
综上，将此编码规则拓展到其他行业（例如：
民航、海洋、林业、水文）是切实可行的，并且对提供相关行业气象观测装备管理的信息化水平有重要作用。
四、采用国际标准和国外先进标准的程度，以及与国际、国外同类标准水平的对比情况，或与测试的国外样品、样机的有关数据对比情况；
编写组在编码内容与结构的制定中主要借鉴了国际标准ISO/IEC15420:
2000，自动识别和数据获取技术-条形码符号规范-欧洲商品编号和通用产品代码，并结合我国气象行业实际情况确定了编码结构与内容。
五、与有关的现行法律、法规和强制性国家标准的关系；
本标准与国内现行的法律、法规、政策及相关标准相一致，无冲突。
六、重大分歧意见的处理经过和依据；
无。
七、标准作为强制性标准或推荐性标准的建议；
因气象观测装备种类多、数量大，依靠人工难以进行有效管理。
另外，气象观测装备是各类气象业务正常运行的基础，对气象业务正常开展有重大影响。
故建议本标准为使用气象观测装备的各行业、各单位的推荐性标准。
八、贯彻标准的要求和措施建议；
无。
九、废止现行有关标准的建议；
无。
十、其他应予说明的事项。
1.对于编码载体的建议与说明
编码载体建议在对管理成本敏感，或编码载体不易丢失、污损的应用场景中，仅适用二维条码标签，以降低介质、读写设备成本。
对于二维条码标签易丢失、易污损的应用场景，建议同时使用二维条码标签与RFID标签，以避免由于编码污损、丢失带来的管理问题。
2.气象观测装备标准的使用、管理单位建议
在业务过程中，有使用各类气象观测装备的单位均可使用本标准作为相关装备标识、使用管理的规范。
业务化过程中，建议由中国气象局负责入围厂商、入围设备编码管理和编码规则维护。
并由各气象观测装备生产厂商按照相应规则为所生产的装备生成编码并黏贴纸质标签、RFID标签。
由气象观测装备具体使用、维护单位，即各行业气象观测装备用户单位，根据装备编码更新装备的各类维修、检定等使用记录。
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