氣象災(zāi)害預(yù)警廣播系統(tǒng)方案
 一、氣象災(zāi)害預(yù)警廣播概述
    近年來(lái)，由于人類活動(dòng)和自然因素的綜合影響，氣候呈逐年變暖趨勢(shì)，大范圍不規(guī)則異常天氣不斷涌現(xiàn)，天氣事件頻繁發(fā)生，給社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展、人民生命財(cái)產(chǎn)安全帶來(lái)重大影響和破壞，也使人類賴以生存的生態(tài)環(huán)境遭到直接威脅。“哥本哈根世界氣候大會(huì)”的召開(kāi), 證實(shí)各國(guó)政府和機(jī)構(gòu)對(duì)此都高度重視，應(yīng)對(duì)復(fù)雜、多變的氣候環(huán)境已成為關(guān)乎人類、關(guān)乎世界的重要課題。
    我國(guó)幅員遼闊、地勢(shì)復(fù)雜、季風(fēng)氣候明顯，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(shí)有發(fā)生。尤其是近年天氣經(jīng)常走，氣象災(zāi)害呈現(xiàn)種類多、范圍廣、強(qiáng)度大的特征，氣象災(zāi)害每年造成的損失占整個(gè)自然災(zāi)害的70%左右，造成的直接經(jīng)濟(jì)損失占GDP的3-6%左右，利用科技手段防災(zāi)減災(zāi)，已經(jīng)成為各級(jí)政府、水利局、氣象單位、廣播電視局、防洪抗旱辦公室等的重要施政內(nèi)容。
    廈門宇能科技有限公司在國(guó)內(nèi)*設(shè)計(jì)、開(kāi)發(fā)并推出基于覆蓋無(wú)線移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)的氣象災(zāi)害預(yù)警廣播系統(tǒng)。該系統(tǒng)是采用的INTERNET、蜂窩網(wǎng)絡(luò)帶寬傳輸、UTP/Gn接入、嵌入式文語(yǔ)轉(zhuǎn)換、LED顯示控制等技術(shù)，設(shè)計(jì)的集“無(wú)線文轉(zhuǎn)語(yǔ)應(yīng)急廣播”和“無(wú)線LED顯示屏發(fā)布”于一體的氣象災(zāi)害預(yù)警廣播系統(tǒng)?？煽焖佟⒓皶r(shí)、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(huì)公眾，擴(kuò)大氣象信息覆蓋面，解決氣象信息“后一公里”問(wèn)題，提高氣象災(zāi)害預(yù)警能力，達(dá)到大限度防災(zāi)減災(zāi)的目的。
    二、氣象災(zāi)害預(yù)警廣播設(shè)計(jì)原則
    氣象災(zāi)害預(yù)警廣播方案設(shè)計(jì)遵循“*科學(xué)、穩(wěn)定可靠、方便擴(kuò)展、經(jīng)濟(jì)適用、安全保密”的原則。并綜合考慮施工、維護(hù)等重要因素，同時(shí)也為今后的發(fā)展、擴(kuò)建、改造等留有余地。本系統(tǒng)設(shè)計(jì)內(nèi)容是系統(tǒng)的、完整的、全面的，設(shè)計(jì)方案具有科學(xué)性、合理性、實(shí)用性。
    2.1*科學(xué)性：
    充分利用INTERNET、蜂窩網(wǎng)絡(luò)帶寬傳輸、UTP/Gn接入、嵌入式文語(yǔ)轉(zhuǎn)換、LED顯示控制等*技術(shù)設(shè)計(jì)，采用目前*的系統(tǒng)軟件平臺(tái)及終端設(shè)備，不但能夠滿足氣象、農(nóng)業(yè)、科技等信息及時(shí)、快速、準(zhǔn)確發(fā)布需要，而且能夠作為國(guó)家三農(nóng)服務(wù)政策宣傳的媒介，是我國(guó)新農(nóng)村建設(shè)的服務(wù)載體和支撐。
    2.2穩(wěn)定可靠性：
    由于氣象災(zāi)害預(yù)警廣播系統(tǒng)使用環(huán)境的特殊性，必須保證系統(tǒng)工作相對(duì)穩(wěn)定可靠。一是中心系統(tǒng)的可靠性，選用穩(wěn)定可靠的WINDOWSXP和工控機(jī)作為氣象災(zāi)害預(yù)警廣播平臺(tái)載體，氣象預(yù)警廣播平臺(tái)具有權(quán)限操作功能，從應(yīng)用上保證了系統(tǒng)的可靠運(yùn)行發(fā)布；二是國(guó)內(nèi)優(yōu)質(zhì)的LED控制卡和顯示屏硬件故障率低，嵌入式文語(yǔ)模塊支持多種文字、字符等實(shí)時(shí)轉(zhuǎn)為語(yǔ)音，擴(kuò)音機(jī)等外設(shè)電源采用干觸點(diǎn)控制，都保證了終端顯示和播報(bào)的可靠性。三是通信機(jī)制可靠，系統(tǒng)傳輸采用具有大面積穩(wěn)定覆蓋的無(wú)線移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)，數(shù)據(jù)傳輸高效可靠性不容置疑。
    2.3方便擴(kuò)展性：
    目前氣象災(zāi)害預(yù)警廣播系統(tǒng)能夠支持現(xiàn)有的各類無(wú)線通信接入，CDMA通信系統(tǒng)、GSM
    通信系統(tǒng)、GPRS通信系統(tǒng)，并實(shí)現(xiàn)了這些系統(tǒng)的并網(wǎng)運(yùn)行，今后通過(guò)開(kāi)發(fā)和安裝相應(yīng)的通信接口協(xié)議即可實(shí)現(xiàn)其他未來(lái)通信系統(tǒng)的接入。
    2.4經(jīng)濟(jì)實(shí)用性：
    整個(gè)系統(tǒng)的操作以方便、簡(jiǎn)潔、高效為目標(biāo)，既充分體現(xiàn)快速反應(yīng)的特點(diǎn)，又能便于操作人員進(jìn)行信息設(shè)置、發(fā)布和廣播。
    2.5安全保密性：
    對(duì)于系統(tǒng)的管理實(shí)行嚴(yán)格的權(quán)限管理，只有持有一定權(quán)限的密鑰才能訪問(wèn)、監(jiān)控、管理、操作，確保系統(tǒng)使用安全可靠，杜絕不法分子非法盜用平臺(tái)宣傳。
    三、氣象災(zāi)害預(yù)警廣播功能特點(diǎn)
    3.1氣象災(zāi)害預(yù)警廣播功能
    文語(yǔ)轉(zhuǎn)換：支持氣象等信息文字轉(zhuǎn)語(yǔ)音廣播輸出。
    LED顯示：支持氣象等信息文字轉(zhuǎn)LED顯示。
    定時(shí)播報(bào)：支持氣象等信息定時(shí)自動(dòng)語(yǔ)音播報(bào)和LED顯示。
    緊急播報(bào)：支持手動(dòng)發(fā)送信息緊急自動(dòng)語(yǔ)音播報(bào)和LED顯示。
    播報(bào)設(shè)置：支持語(yǔ)音男/女聲選擇，音調(diào)和語(yǔ)速可按需設(shè)置。
    顯示設(shè)置：支持LED顯示文字滾動(dòng)速度設(shè)置。
    次數(shù)設(shè)置：支持語(yǔ)音播報(bào)、LED顯示信息次數(shù)設(shè)置。
    身份鑒別：支持信息發(fā)送者身份鎖定和鑒別，非法信息不予接收和播報(bào)。
    狀態(tài)監(jiān)測(cè)：支持發(fā)送狀態(tài)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，信息發(fā)送成功與否軟件有明確提示。
    外設(shè)控制：支持?jǐn)U音機(jī)電源自動(dòng)控制功能。
    多元文本：支持GB2312、GBK、BIG5、UNICODE四種內(nèi)碼格式文本。
    3.2氣象災(zāi)害預(yù)警廣播特點(diǎn)
    廣域覆蓋：無(wú)線移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)在31個(gè)省的城市和農(nóng)村均有良好覆蓋，基本上在手機(jī)可以打電話的地方都可傳輸氣象災(zāi)害預(yù)警廣播。
    永遠(yuǎn)在線：系統(tǒng)只要激活無(wú)線預(yù)警廣播應(yīng)用后，將一直保持在線，類似于無(wú)線專線網(wǎng)絡(luò)服務(wù)。
    按量計(jì)費(fèi)：無(wú)線專線網(wǎng)絡(luò)服務(wù)雖然保持一直在線，但只有產(chǎn)生通信流量時(shí)才計(jì)費(fèi)，費(fèi)用低廉。
    高速傳輸：采用蜂窩網(wǎng)絡(luò)帶寬傳輸，可支持53.6Kbps的峰值傳輸速率，傳輸速率高，傳輸速度快。
    實(shí)時(shí)發(fā)布：隨時(shí)發(fā)布和接收信息，且可以定時(shí)或立即顯示和播報(bào)。
    擴(kuò)展無(wú)限：在范圍內(nèi)，只要無(wú)線GPRS 網(wǎng)絡(luò)覆蓋的地方都可以使用，不受距離和位置的限制。
    安裝方便：只要有無(wú)線移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)，氣象災(zāi)害預(yù)警廣播終端接通電源即可。
    四、氣象災(zāi)害預(yù)警廣播組成
    4.1氣象災(zāi)害預(yù)警廣播發(fā)布平臺(tái)
    在省、市、縣或鎮(zhèn)建立氣象災(zāi)害預(yù)警廣播發(fā)布平臺(tái)，定時(shí)/手動(dòng)發(fā)布所轄范圍各類氣象、防汛、災(zāi)害、農(nóng)業(yè)、科技、事政等綜合信息，并通過(guò)無(wú)線移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)空中發(fā)送。
    4.2氣象災(zāi)害預(yù)警廣播接收終端
    在區(qū)、鎮(zhèn)或村建立氣象災(zāi)害預(yù)警廣播接收終端，通過(guò)電子顯示屏將發(fā)布信息LED文字滾動(dòng)顯示，并轉(zhuǎn)換為語(yǔ)音（男聲、女聲可選）通過(guò)已有擴(kuò)音機(jī)經(jīng)大喇叭（高音喇叭）播放出來(lái)。將氣象等信息實(shí)時(shí)通知，使農(nóng)民防患于未然。
    說(shuō)明：文字滾動(dòng)的速度和次數(shù)，高音喇叭語(yǔ)音播出次數(shù)可通過(guò)氣象災(zāi)害預(yù)警發(fā)布平臺(tái)根據(jù)需要隨意設(shè)置。
    五、氣象災(zāi)害預(yù)警廣播原理
    5.1氣象災(zāi)害預(yù)警廣播原理
    氣象服務(wù)/科技信息發(fā)布工作人員，通過(guò)操作和使用接入INTERNET網(wǎng)絡(luò)的氣象災(zāi)害預(yù)警廣播平臺(tái)，將天氣預(yù)報(bào)、病蟲(chóng)災(zāi)害、地質(zhì)災(zāi)害、科技興農(nóng)、時(shí)政方針、應(yīng)急情況等信息定時(shí)或手動(dòng)發(fā)布。經(jīng)TCP/IP協(xié)議對(duì)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)的Gn接口與無(wú)線移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的GTP隧道協(xié)議對(duì)接，用UPP/IP協(xié)議報(bào)作為承載層將氣象災(zāi)害預(yù)警廣播信息送至無(wú)線移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)。
    無(wú)線移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)在31個(gè)省的城市和農(nóng)村均有良好覆蓋，基本上在手機(jī)可以打電話的地方都存在無(wú)線移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)。氣象災(zāi)害預(yù)警廣播信息便通過(guò)無(wú)線蜂窩寬帶網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)在無(wú)線移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)中分組交換傳輸覆蓋。
    氣象災(zāi)害預(yù)警廣播（也稱無(wú)線預(yù)警）終端是基于無(wú)線移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行數(shù)據(jù)和語(yǔ)音通信的，能夠?qū)崿F(xiàn)將CDMA/GSM/GPRS數(shù)據(jù)、文字、短信息、直接電話撥號(hào)，轉(zhuǎn)換為模擬語(yǔ)音信號(hào)并進(jìn)行放大輸入，能夠?qū)DMA/GSM/GPRS數(shù)據(jù)、文字、短信息轉(zhuǎn)換為L(zhǎng)ED實(shí)時(shí)顯示。并可將接收信息與否狀態(tài)上報(bào)氣象災(zāi)害預(yù)警廣播平臺(tái)。
    5.2氣象災(zāi)害預(yù)警廣播原理圖
   
   
    5.3氣象災(zāi)害預(yù)警廣播終端介紹
   
    YN2160隸屬于氣象災(zāi)害預(yù)警終端，是廈門宇能科技有限公司在國(guó)內(nèi)*設(shè)計(jì)、開(kāi)發(fā)并推出基于覆蓋的無(wú)線移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)的氣象災(zāi)害預(yù)警廣播系統(tǒng)接收設(shè)備。是采用的INTERNET、蜂窩網(wǎng)絡(luò)帶寬傳輸、UTP/Gn接入、嵌入式文語(yǔ)轉(zhuǎn)換、LED顯示控制等技術(shù)，設(shè)計(jì)的集“無(wú)線文轉(zhuǎn)語(yǔ)應(yīng)急廣播”和“無(wú)線LED顯示屏發(fā)布”于一體的氣象災(zāi)害預(yù)警廣播系統(tǒng)?？煽焖佟⒓皶r(shí)、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(huì)公眾，擴(kuò)大氣象信息覆蓋面，解決氣象信息“后一公里”問(wèn)題，提高氣象災(zāi)害預(yù)警能力，達(dá)到大限度防災(zāi)減災(zāi)的目的。
    YN2160終端設(shè)備符合工業(yè)級(jí)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，優(yōu)化電磁兼容設(shè)計(jì)，具有*的可靠性。內(nèi)嵌PPP、TCP/IP、DDP等多種協(xié)議，除語(yǔ)音轉(zhuǎn)化之外，還可實(shí)現(xiàn)用戶設(shè)備到數(shù)據(jù)中心遠(yuǎn)程透明數(shù)據(jù)通信。設(shè)備即插即用，安裝簡(jiǎn)單，使用方便。
    硬件特性：
    工業(yè)級(jí)設(shè)計(jì)，寬溫度適用范圍，滿足各種惡劣環(huán)境的需求
    支持電源過(guò)壓過(guò)流保護(hù)
    支持RS232串口通訊：
    支持監(jiān)聽(tīng)喇叭，監(jiān)控短信和電話轉(zhuǎn)換為語(yǔ)音信號(hào)后的播出情況
    支持設(shè)備狀態(tài)自檢以及設(shè)備狀態(tài)實(shí)時(shí)上報(bào)功能
    通訊接口做防浪涌設(shè)計(jì)
    系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)LED指示
    支持短信文字、撥號(hào)通話和無(wú)線對(duì)講信息轉(zhuǎn)語(yǔ)音廣播輸出
    支持GPRS/GSM/CDMA網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)和語(yǔ)音通信
    數(shù)據(jù)傳輸功能特性：
    透明數(shù)據(jù)傳輸與協(xié)議轉(zhuǎn)換；
    支持虛擬數(shù)據(jù)網(wǎng)APN；
    可向1~5個(gè)中心同時(shí)發(fā)送數(shù)據(jù)(固定IP或動(dòng)態(tài)域名地址)；
    支持點(diǎn)對(duì)點(diǎn)、點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)、多點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)對(duì)等數(shù)據(jù)傳輸；
    短消息數(shù)據(jù)備用通道；
    可兼容組態(tài)軟件；
    支持多種電力通訊規(guī)約；
    根據(jù)用戶的特殊需求定制；
    通過(guò)串口進(jìn)行軟件升級(jí)；
    支持圖形界面遠(yuǎn)程配置與維護(hù)；
    自診斷與串口告警輸出；
    語(yǔ)音模塊功能特性：
    終端內(nèi)嵌語(yǔ)音合成模塊，提供語(yǔ)音合成通信協(xié)議，方便服務(wù)器下發(fā)語(yǔ)音播報(bào)信息內(nèi)容，語(yǔ)音合成模塊的功能特點(diǎn)如下：
    可合成任意的中文文本，支持英文字母的合成；
    支持GB2312、GBK、BIG5、UNICODE四種內(nèi)碼格式的文本；
    具有智能的文本分析處理算法，可正確的識(shí)別和處理數(shù)值、號(hào)碼、時(shí)間日期及一些常用的度量衡符號(hào)，具備較強(qiáng)多音字處理和中 文姓氏處理能力；
    雙發(fā)音人：男聲、女聲；
    清晰、自然、準(zhǔn)確的文語(yǔ)音合成效果；
    集成提示音效，針對(duì)某些行業(yè)領(lǐng)域的常見(jiàn)語(yǔ)音提示音；
    支持多種控制命令，包括：合成、停止、暫停合成、繼續(xù)合成等；
    支持多種文本控制標(biāo)記，提升文本處理的正確率；
    支持休眠功能，在休眠狀態(tài)下可降低功耗；
    Line out音頻輸出；
    語(yǔ)音合成通信協(xié)議：
    幀結(jié)構(gòu)由8部分組成：
    幀頭 循環(huán)次數(shù) 角色1-6 語(yǔ)速 提示音 數(shù)據(jù)長(zhǎng)度 數(shù)據(jù)區(qū) 結(jié)束符
    ‘AST’ 2個(gè)字節(jié)
    （ASCII） 小燕 1-9 A-U 3個(gè)字節(jié) GB2312碼 ‘AED’
    小萍
    許久
    許多
    唐老鴨
    女童
    示例：
    語(yǔ)音播報(bào)內(nèi)容：廈門火炬高新區(qū)，廈門宇能科技有限公司。
    完整幀為:AST0214A038廈門火炬高新區(qū)，廈門宇能科技有限公司。AED
    數(shù)據(jù) 16進(jìn)制格式 說(shuō)明
    AST 41 53 54 ASCII碼
    02 30 32 循環(huán)次數(shù)
    1 31 使用角色1
    4 34 使用速度4
    A 41 使用提示音A
    038 30 33 38 固定長(zhǎng)度3字節(jié)
    廈門火炬高新區(qū)，廈門宇能科技有限公司。 CF C3 C3 C5 BB F0 BE E6 B8 DF D0 C2 C7 F8 A3 AC CF C3 C3 C5 D3 EE C4 DC BF C6 BC BC D3 D0 CF DE B9 AB CB BE A1 A3 須使用全角字符。
    AED 41 45 44 ASCII碼
   
    技術(shù)參數(shù)如下：
    所選模塊:工業(yè)級(jí)手機(jī)模塊
    工作環(huán)境：
    模塊工作溫度:-30°C～75°C
    器件工作溫度:－40°C～85°C
    濕度范圍:0－95%，非冷凝
    儲(chǔ)存溫度:－40°C～85°C
    電源：
    電壓范圍:DC5V～16V
    標(biāo)準(zhǔn)電源:DC5V/1000mA
    功耗:通信時(shí)平均電流100mA@+5VDC
    空閑時(shí):35mA@+5VDC
    接口：
    天線接口:50Ω/SMA 陰頭
    接收靈敏度:-104dbm
    SIM卡:3V/5V
    用戶數(shù)據(jù)接口:RS232(工業(yè)級(jí)3.81mm插座)
    波特率:1200～115200bit/s
    語(yǔ)音接口：標(biāo)準(zhǔn)蓮花端子輸出
    LED輸出：RS232串口輸出
    電源控制接口：兩芯插座
    六、氣象災(zāi)害預(yù)警廣播意義
    隨著農(nóng)村經(jīng)濟(jì)發(fā)展和農(nóng)民生活水平提高，農(nóng)業(yè)、農(nóng)村、農(nóng)民對(duì)氣象信息特別是災(zāi)害性天氣信息的需求急劇增強(qiáng)，但針對(duì)農(nóng)村和農(nóng)民的氣象信息發(fā)布手段仍顯單一，在很大程度上影響著農(nóng)村氣象防災(zāi)減災(zāi)工作的開(kāi)展。建設(shè)農(nóng)村氣象災(zāi)害預(yù)警廣播平臺(tái)，安裝氣象預(yù)警LED顯示屏和氣象災(zāi)害應(yīng)急廣播系統(tǒng)，是加強(qiáng)區(qū)域性氣象防災(zāi)減災(zāi)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，有效提高氣象災(zāi)害預(yù)警能力的重要途徑。對(duì)農(nóng)村來(lái)講，“大喇叭”普及、“氣象災(zāi)害預(yù)警廣播接收機(jī)+大喇叭+顯示屏”的模式，*解決了氣象信息到農(nóng)村“后一公里”的問(wèn)題，可以大大提高農(nóng)民防災(zāi)減災(zāi)的能力，帶來(lái)巨大的農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)效益。