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GPRS災(zāi)害預(yù)警系統(tǒng)

摘   要:本文提出了一種基于 GPRS 的災(zāi)害預(yù)警系統(tǒng)設(shè)計原理和實現(xiàn)方案,簡要介紹了GPRS 技術(shù)的基本知識,描述了GPRS 無線傳輸應(yīng)用于氣象數(shù)據(jù)傳輸?shù)膶崿F(xiàn)方法。通過實際應(yīng)用,獲得了理想的效果。

關(guān)鍵詞:GPRS;DDN;災(zāi)害;聯(lián)網(wǎng);預(yù)警系統(tǒng);防災(zāi);減災(zāi);水情;水文;氣象

一、 背景介紹

2005年1月18日,聯(lián)合國世界減災(zāi)會議在日本神戶開幕,來自150個國家的4000多名代表參加了這次會議。聯(lián)合國秘書長安南向會議發(fā)去電視講話,他呼吁人類團(tuán)結(jié)起來共同抗擊自然災(zāi)害。過去10年,自然災(zāi)害造成的死亡人數(shù)比前一個10年多50%,人類財產(chǎn)也遭受重大損失。現(xiàn)在各國已從中吸取經(jīng)驗和教訓(xùn),增強抵御自然災(zāi)害的能力,投入更多資源,做預(yù)防工作,增強應(yīng)對經(jīng)驗,將災(zāi)害帶來的損失減小化。 

我國幅員遼闊、地勢復(fù)雜、季風(fēng)氣候明顯,極端天氣氣候事件導(dǎo)致的災(zāi)害比較頻繁,暴雨、洪澇、干旱、冷害、凍害、寒害、暴雪、冰雹、大霧、暴雷、龍卷、大風(fēng)、熱浪、沙塵暴、干熱風(fēng)、連陰雨、熱帶氣旋等氣象災(zāi)害時有發(fā)生。尤其近年經(jīng)常出現(xiàn)極端天氣,氣象災(zāi)害呈現(xiàn)種類多、范圍廣、強度大的特征,氣象災(zāi)害每年造成的損失占整個自然災(zāi)害的70%左右,造成的直接經(jīng)濟損失占GDP的6%左右,利用科技手段防災(zāi)減災(zāi),已經(jīng)成為各級政府、水利局、氣象單位、廣播電視局、辦公室等的重要施政內(nèi)容。該系統(tǒng)是采用INTERNET網(wǎng)絡(luò)、GIS地理信息、蜂窩網(wǎng)絡(luò)帶寬傳輸、嵌入式文語轉(zhuǎn)換、LED顯示控制等技術(shù),設(shè)計的集“無線文轉(zhuǎn)語應(yīng)急廣播”和“電話應(yīng)急廣播”、“無線LED顯示屏發(fā)布”于一體的災(zāi)害預(yù)警發(fā)布系統(tǒng)??煽焖佟⒓皶r、準(zhǔn)確地將各類信息,特別是氣象災(zāi)害預(yù)警信息傳播給社會公眾,擴大氣象信息覆蓋面,解決氣象信息“末端一公里”問題,提高氣象災(zāi)害預(yù)警能力,達(dá)到防災(zāi)減災(zāi)的目的。

二、本方案優(yōu)勢

1、GPRS無線集群發(fā)布

系統(tǒng)充分利用現(xiàn)有移動公共通信網(wǎng)絡(luò)的資源,采用TCP/IP網(wǎng)絡(luò)技術(shù)及語音合成技術(shù),可以同時對成千上萬個災(zāi)害預(yù)警終端發(fā)布預(yù)警信息,覆蓋范圍廣,發(fā)布速度快。

2、GIS地理信息平臺

系統(tǒng)采用GIS地理信息系統(tǒng),操作直觀、快捷,可以根據(jù)地圖迅速定位選擇需要發(fā)布預(yù)警信息的站點。

3、語音和文字雙通道預(yù)警發(fā)布

系統(tǒng)具有音頻輸出和LED顯示屏驅(qū)動接口,站點可以同時支持語音輸出和LED顯示屏驅(qū)動。

4、電話緊急插播功能

預(yù)警終端可以設(shè)置管理員鑒權(quán),在緊急情況下,管理員可以通過撥打預(yù)警終端的手機號碼,進(jìn)行電話廣播。在農(nóng)村廣播的應(yīng)用中,管理員平時的可以撥打預(yù)警終端機的號碼進(jìn)行廣播,而無需到村廣播室。

5、短信息轉(zhuǎn)語音廣播功能

系統(tǒng)管理員可以按照給定的格式編輯短信發(fā)送到預(yù)警終端機的手機號碼,預(yù)警終端機將自動解析并合成語音輸出廣播。

6、經(jīng)濟節(jié)能

系統(tǒng)可以充分利用現(xiàn)有的農(nóng)村廣播,預(yù)警終端的音頻輸出直接輸入到農(nóng)村廣播系統(tǒng)的音頻輸入,預(yù)警終端還帶有開關(guān)控制功能,只在需要廣播的時候才開啟功放主機,廣播結(jié)束后自動關(guān)閉功放主機的電源,安全節(jié)能。

三、系統(tǒng)組成

圖片關(guān)鍵詞


災(zāi)害預(yù)警系統(tǒng)示意圖

如上圖所示災(zāi)害預(yù)警系統(tǒng)基于GIS地理信息系統(tǒng),分為用戶管理、站點管理、預(yù)警語音節(jié)目管理及發(fā)布、LED顯示屏節(jié)目管理及發(fā)布、事件管理等功能模塊,旨在為用戶提供一個便捷的、簡單的、有效的預(yù)警信息發(fā)布平臺。平臺由后臺數(shù)據(jù)服務(wù)及前臺用戶操作界面構(gòu)成,后臺數(shù)據(jù)服務(wù)處理預(yù)警終端的通信管理及數(shù)據(jù)庫管理,前臺為用戶提供友好的操作界面。

此系統(tǒng)具有以下特點:

1、工業(yè)級設(shè)計,寬溫度適用范圍,滿足各種惡劣環(huán)境的需求;

2、支持RS232串口通訊,通訊接口做防浪涌設(shè)計;

3、支持圖形界面遠(yuǎn)程配置與維護(hù); 

4、支持設(shè)備狀態(tài)自檢以及設(shè)備狀態(tài)實時上報功能; 

5、系統(tǒng)運行狀態(tài)LED指示; 

6、支持開關(guān)量輸入輸出,模擬量輸入采集;

7、支持短信文字轉(zhuǎn)語音、撥號通話廣播輸出; 

8、支持GPRS/GSM/CDMA網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)語音廣播輸出數(shù)據(jù)傳輸功能特性;

9、支持虛擬數(shù)據(jù)專用網(wǎng)APN; 

10、可向1~4個中心同時發(fā)送數(shù)據(jù)(固定IP或動態(tài)域名地址); 

11、支持點對點、點對多點、多點對多點對等數(shù)據(jù)傳輸;          

12、支持GPRS實時在線和GSM短信息兩種通信模式;

13、可合成任意的中文文本,支持英文字母的合成;

14、支持GB2312、GBK、BIG5、UNICODE四種內(nèi)碼格式的文本;

15、具有智能的文本分析處理算法,可正確的識別和處理數(shù)值、號碼、時間日期及一些常用的度量衡符號,具備較強多音字處理和中文姓氏處理能力;

16、雙發(fā)音人:男聲、女聲;

17、清晰、自然、準(zhǔn)確的文語音合成效果;

工作人員通過操作和使用接入INTERNET網(wǎng)絡(luò)的災(zāi)害預(yù)警廣播平臺,將天氣預(yù)報、病蟲災(zāi)害、地質(zhì)災(zāi)害、科技興農(nóng)、時政方針、應(yīng)急情況等信息定時或手動發(fā)布。經(jīng)TCP/IP協(xié)議對所發(fā)布信息數(shù)據(jù)進(jìn)行分組、封裝送入INTERNET傳輸,再由INTERNET骨干網(wǎng)與無線移動通信網(wǎng)絡(luò)的GTP隧道協(xié)議對接,用TCP/IP協(xié)議報作為承載層將氣象災(zāi)害預(yù)警廣播信息送至無線移動通信網(wǎng)絡(luò)。

GPRS網(wǎng)絡(luò)在全國31個省的城市和農(nóng)村均有良好覆蓋,基本上在手機可以打電話的地方都存在無線移動通信網(wǎng)絡(luò)。災(zāi)害預(yù)警廣播信息便通過無線蜂窩寬帶網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)在無線移動通信網(wǎng)絡(luò)中分組交換傳輸覆蓋。災(zāi)害預(yù)警廣播(也成無線預(yù)警)終端是基于無線移動通信網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行數(shù)據(jù)和語音通信的,能夠?qū)崿F(xiàn)將GPRS數(shù)據(jù)、文字、短信息、直接電話撥號,轉(zhuǎn)換為模擬語音信號并進(jìn)行放大輸入,能夠?qū)PRS數(shù)據(jù)、文字、短信息轉(zhuǎn)換為LED實時顯示。并可將接收信息與否狀態(tài)上報氣象災(zāi)害預(yù)警廣播平臺。

四、總結(jié)

該系統(tǒng)具備與政府及相關(guān)部門開展突發(fā)事件應(yīng)急指揮,協(xié)同決策等功能,要讓這個功能得到發(fā)揮還需要推進(jìn)氣象災(zāi)害預(yù)警部門聯(lián)絡(luò)工作日?;?,規(guī)范化,把氣象災(zāi)害預(yù)警信息與防災(zāi)減災(zāi)工作有效結(jié)合,有效益地做好災(zāi)害防御工作。按照“安全、先進(jìn)、有效、可靠”的建設(shè)目標(biāo),水文監(jiān)測及遠(yuǎn)程預(yù)警系統(tǒng)為災(zāi)害預(yù)警系統(tǒng)的核心,其建設(shè)的總體目標(biāo)為:應(yīng)用可靠的信息采集設(shè)備和成熟先進(jìn)的通信手段,收集地區(qū)內(nèi)雨情和水情等基本資料快速準(zhǔn)確地發(fā)送到管理中心,在當(dāng)前計算機軟、硬件基礎(chǔ)上,建設(shè)完善、合理的信息綜合數(shù)據(jù)庫,實現(xiàn)信息的自動采集、實時傳輸和有序存儲,使水文信息在局域網(wǎng)上共享,利用計算機和通信技術(shù)建立“安全、先進(jìn)、有效、可靠”信息查詢顯示系統(tǒng),并通過災(zāi)害預(yù)警系統(tǒng)向災(zāi)區(qū)群眾發(fā)布,建立快速實用的災(zāi)區(qū)評估系統(tǒng)和災(zāi)后建設(shè)系統(tǒng)。

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