CN101552973B - 公共安全预警广播系统 - Google Patents
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本发明涉及一种基于2.5G/3G电信移动网与互联网结合而产生的移动互联网技术(mobile internet)及音频压缩编码技术之上而建立的公共安全预警广播系统。系统由下述部分构成：向广泛设置的无线预警广播终端发送预警格式文件的预警信息发送平台；受理报警求助电话和控制终端抓拍图像的呼叫平台；平台和终端之间用于传输语音、数据、文件、图像的PSTN网、移动互联网及通信协议；紧急状态下平台和终端相联的无线路由器和台式移动电话；集报警、现场图像抓拍、预警声音播放结构为一体的无线预警广播终端，终端采用太阳能电池供电。是当前我国建设社会公共安全服务保障体系的重要组成部分。
Description
技术领域
本发明涉及一种基于2.5G/3G电信移动网与互联网结合而产生的移动互联网技术(mobile internet)及音频压缩编码技术之上而建立的公共安全预警广播系统。
背景技术
随着我国经济社会的持续快速发展，我国正处在突发公共事件的高发期，每年因突发公共事件造成的损失惊人，在很长一段时间内，我国都将面临着突发公共事件所带来的严峻考验。应对公共危机事件，利用现代通信和信息技术手段，建设技术先进、设施完善的公共安全预警网络，是当前我国建设社会公共安全服务保障体系的重要组成部分。对处置紧急事件、救助群众、打击犯罪乃至维护社会稳定都至关重要。
目前，包括我国在内的大多数国家，公共安全预警体系中，预警信息发布现有的技术手段是政府部门借助电视、广播电台等媒体及手机短信等途径向公众发布。在通信和信息技术日新月异发展的今天，在技术上还没有一套较完善的专业公共安全预警广播体系。这和我国幅员辽阔的国土面积和人口众多的国情很不适应，特别在广大的农村等地方迫切需要建设一个覆盖地域广泛，网络完善，手段先进，高效便捷，适应野外不同环境场合工作的公共安全预警广播系统。
近年来，伴随电信移动网与互联网结合而产生的移动互联网技术(mobileinternet)给人以全新的信息交互和资源共享环境。在我国电信移动网络覆盖广、技术先进、不受地理环境和天气条件的限制，对自然环境的抗风险能力较强，以无线方式的CDMA、GPRS等数据业务安全可靠性高，组网方便、投资和运行费用较低，随着我国3G移动网及下一代互联网的建设，移动互联网技术将成为我国构建公共安全预警广播系统的最好技术手段和载体。
发明内容
本发明的目的就是提供了一种基于移动互联网技术(mobile internet)及当今较流行的MP3、WMA等音频压缩编码技术而建立的公共安全预警广播系统。其特征在于：该系统包括有向广泛设置的无线预警广播终端发送预警格式文件的预警信息发送平台(12)；受理报警求助电话和控制终端抓拍图像的呼叫平台(13)；平台和终端之间用于传输语音、数据、文件、图像的PSTN网、移动互联网(mobile internet)及通信协议(14)；紧急状态下平台和终端相联的无线路由器和台式移动电话(15)；广泛设置的无线预警广播终端(Ni)，终端采用太阳能电池供电。
本发明是这样实现的：根据实际需要，在电信移动网络服务区范围内，可广泛设置无线预警广播终端，当突发公共事件或公众急需帮助时，摘下无线预警广播终端的通话话柄，按下报警按钮，终端通过预存在无线收发模块SIM卡内的特服号码，自动拨通呼叫平台(13)，即可进行双向通话报警求助，同时呼叫平台对报警受理，需要时呼叫平台发命令通过终端的摄像头抓拍回传现场的图片。
本发明还可这样实现：利用声音在室外传播的便利性，当需要预警广播时，预警信息发送平台(12)将要发布的声音信息用音频压缩编码技术制成或转换成支持如MP3、WMA的格式文件，通过移动互联网(mobile internet)群发到广泛设置的无线预警广播终端，终端进行文件的解压缩，还原成声音，通过功放模块推动扬声器进行预警广播。预警文件用MP3、WMA格式文件，一是大幅度地降低音频数据量，二是对于听众来说，重放的音质与最初的不压缩音频相比没有明显的下降。保证了声音信号不失真，所以随着我国3G移动网及下一代互联网的建设，数据传输速率的大幅度提高，本发明还是一套新颖实用的双向可交流的无线高保真广播系统。
在紧急工作状态下两个平台将采用无线路由器和台式移动电话取代有线接入方式。
本发明具有以下新颖功能：
1、利用了移动互联网全新的交互和资源共享环境，实现了互联网和移动网间的无缝通信服务。系统利用移动互联网实现了声音、数据、图像的高品质电信服务。
2、本发明是利用声音传播的便利性、简单性、原始性等特点，在对应各种公共突发事件工作中可以发挥强大的信息传播优势。技术上，采用当前计算机信息领域的声音信息处理技术，预警信息发送平台的各种声音预警广播信息(语音、音乐等)通过音频压缩编码技术录制或转换成支持MP3、WMA的格式文件，这种方式可以保证重放的音质与最初的不压缩音频相比没有明显的下降，由于中心可对多个终端同时发送相同信息，也为一些具有广播性质的信息服务开辟了新的途径。所以该发明还是一套新颖实用的双向可交流的无线高保真广播系统。
3、无线预警广播终端采用无线通信方式和太阳能电池独立供电。故装置不需外接电源和电话线，甩掉了线缆，安装维护都很方便。加之利用了声音传播的便利性、简单性、原始性等特点，使该发明特别能满足在广大的农村、旅游区、公共广场、街道等场合报警求助及预警广播的需要。
4、在遭受到如地震、水灾等重大灾难，有线网络全部瘫痪时，利用移动网络甩掉有线网络，可以建立起一个临时移动的预警广播中心，保障整个预警广播网络的正常运行。
5、在技术上，该发明可填补当前我国还没有完善的公共安全预警广播系统的空白。特别在当前公共事件的高发期，该发明是充分利用最新通信和信息技术在公共安全防范领域的有效尝试。也是对目前110系统的补充和升级。随着我国3G移动网及下一代互联网的建设，数据传输速率的提高，相信利用该发明可以在我国幅员辽阔的国土面积上，建立起从城市到农村覆盖广泛的新型公共安全预警广播网络。使政府在当今信息社会发布预警等各种信息将更为便捷和有效。
附图说明：
图1是本发明的系统原理框图。
图2是本发明无线预警广播终端原理框图。
预警信息发送平台(12)的具体实施方式：
如图1所示，预警信息发送平台(12)通过移动互联网及通信协议(14)和每个无线预警广播终端(Ni)建立通讯，在紧急状态下，由无线路由器(15)取代有线接入方式。预警信息发送平台(12)结构上包括预警格式文件的制作、发送、终端状态监控、权限管理、工作日志、参数设置模块。
文件制作模块：用户按照权限管理进入系统，首先要完成发送文件的制作，发送的预警文件格式是MP3、WMA文件，应用软件提供了三种MP3、WMA文件转换途径：1、用户对话筒直接录制预警广播语音，并压缩成MP3、WMA的音频压缩编码格式文件；2、将各种音源文件直接添加到应用程序中，再转换为标准的MP3、WMA的格式文件；3、直接使用MP3、WMA的格式文件。在完成文件格式转换后，用户对文件进行播放审定，并可根据需要对文件进行编辑。然后进入审签预发送流程。
发送模块：在发送程序中，用户可直接从终端群组的列表中选择发送对象，对发送的方式可以设置，如：播放次数、是否需要终端接收情况的反馈信息、是否需要终端播放完成情况的反馈信息等，经过审签后，在文件发送器中，一次性将相同内容的文件发给若干个不同的终端，实现信息群发，发送的文件可自动进行归档管理，实现了文件的发送与管理，程序还可以对以往发布的信息重新发送。
终端状态监控模块：终端状态监控模块是在软件界面上实时查看和显示各终端接收预警文件的状况，同时监护所有无线终端的在线状态(如：掉线、工作、待机等)。
权限管理模块：系统工作时，由管理员对要使用本系统的人员进行注册、登记相关信息。
参数设置模块：主要用于对系统和远程无线终端的参数进行设置和修改。
工作日志模块：发送以及程序的运行状态以日志方式进行记录，同时，软件具有检索功能，很方便就能查出以前发的信息。
呼叫平台(13)的具体实施方式：
如图1所示，呼叫平台(13)是一套整合性系统，由中心数据库和前台应用软件两部分组成。呼叫平台和无线预警广播终端(Ni)之间通过PSTN网、移动互联网(mobile internet)及通信协议(14)相连，在紧急工作状态下呼叫平台将采用无线路由器和台式移动电话取代有线接入方式。应用软件结构包括接听受理模块、创建记录模块、联动处理模块、案件归档模块组成。呼叫平台可连接公安局网络。
接听受理模块：当报警求助电话打入时，话路将自动转接到人工座席上，电话已经接通立即开始录音，在软件界面上显示来电终端编号、来电日期时间，并在电子地图上显示出报警的终端坐标位置。接警员在软件预先定义的事件类型列表中选择案件的类型，然后根据报案人提供的资料，输入相关信息，当认为有必要时，接警员可按下抓拍按钮。经移动互联网对终端发出抓拍指令，对报警现场进行图像抓拍并回传。
创建记录模块：系统以一定的格式将案件的基本资料，如：记录接警时间、接警员编号、案件类型、报案人提供的资料、通话录音、终端电子地图坐标、现场抓拍照片等自动创建形成一条新记录。
联动处理模块：接警员对案情的联动处理有两种实现方式：一是接警人员与报警求助人通话结束后挂机，再拨打相关单位的电话进行调度指挥；二是接警人员与报警人通话的同时，接通相关单位的的电话，实现多方通话联动。
案件归档模块：接警员在案件处理完成后，系统将每次联动处理的通话录音、时间、所拨出的电话等资料，与先前的报警创建的记录进行关联，按序号归档存储在系统数据库中，以便事后查询。
无线预警广播终端(Ni)的具体实施方式：
如图2所示，无线预警广播终端(Ni)包括单片机微处理器(1)、无线收发模块(2)、U盘或移动硬盘(3)、语音解压缩播放模块(4)、功放模块(5)、扬声器(6)，摄像头(7)、视频编码压缩模块(8)、随机存储器RAM(9)；通话话柄(10)、报警按钮(11)；利用太阳能电源供电。
如图2所示，单片机微处理器(1)通过UART串行数据总线和带语音通话单元的无线收发模块(2)相连接；单片机微处理器(1)的USB端口通过USB串行总线数据和U盘或移动硬盘(3)及语音解压缩播放模块(4)相连，单片机微处理器(1)通过控制线控制语音解压缩播放模块(4)的播放方式；语音解压缩播放模块(4)和功放模块(5)相连，功放模块(5)和扬声器(6)相连。单片机微处理器(1)通过数据总线和视频编码压缩模块(8)相连，视频编码压缩模块(8)和摄像头(7)相连；随机存储器RAM(9)通过数据总线和单片机微处理器(1)相连；报警按钮(11)通过电路和单片机微处理器(1)的外中断控制线相连；通话话柄(10)和带语音通话单元的无线收发模块(2)相连。
无线收发模块(2)是集成了有关通信协议栈的GPRS/CDMA或3G移动通信模块，内部包括有数据终端单元DTU(Data Terminal unit)和语音通话单元，模块有串口和其他设备相连，模块执行调制解调器AT命令(ATCommands)。短消息和语音功能实现则有单片机微处理器(1)通过AT命令来实现，每个无线预警广播终端(Ni)的SIM卡都有唯一的ID号码。
U盘或移动硬盘(3)：用来存储预警信息发送平台(12)发来的MP3、WMA格式的语音预警广播文件。
语音解压缩播放模块(4)：在单片机微处理器(1)的控制下，通过USB接口负责对存储在U盘或移动硬盘(3)的文件进行MP3、WMA格式解压缩，还原成语音。
视频编码压缩模块(8)：负责对摄像头(7)的图像捕获、拍照及编码压缩控制，拍照后的图像数据，在随机存储器RAM(9)里缓存起来。
太阳能电源(B)由太阳能电池板、充电控制器和蓄电池三部分组成。太阳能电源系统将太阳能转换为电能提供终端使用。它们通过线路如(2)依次相连。
无线预警广播终端(Ni)的具体工作过程：终端上电启动后，无线收发模块(2)首先进行移动网络链接确认，单片机微处理器(1)通过UART串行数据总线向无线收发模块(2)如：GPRS/CDMA移动通信模块发AT命令，无线收发模块(2)的数据终端单元DTU将串口上的数据转换成如TCP/IP协议的数据包，通过移动互联网及通信协议(14)，向预警信息发送平台(12)发送网络链接成功信息。预警平台(12)收到信息后，给终端发确认信息，无线收发模块(2)接收到确认信息后，通过串口将信息传给单片机微处理器(1)，对信息进行解析确认，完成终端和预警信息发送平台(12)的在线确认，然后无线预警广播终端(Ni)一直和预警信息发送平台(12)保持在线，即预警信息发送平台(12)通过移动互联网(mobile internet)及通信协议(14)实时链接各终端，等待执行任务。
当突发公共事件或公众急需帮助时，摘下通话话柄(10)，按下终端的报警按钮(11)，通过中断信号触发单片机微处理器(1)，微处理器确认后，通过UART串行数据总线，发送AT命令给带语音通话单元的无线收发模块(2)，自动拨出先存贮在模块SIM卡内的特服电话号码，经移动网和PSTN公共电话网和呼叫平台(13)建立通话连接，呼叫平台摘机确认后，求助者即可进行双向通话报警求助。
如呼叫平台需要时，呼叫平台向指定的终端发出抓拍或视频打开命令，通过移动互联网及通信协议(14)传输给无线收发模块(2)，将呼叫平台的需求信息通过UART串口发给单片机微处理器(1)，控制器对信息进行解析确认，然后单片机微处理器(1)通过接口电路控制视频编码压缩模块(8)，发起对摄像头(7)的图像拍照、接收、编码压缩后，将图像数据放在RAM(9)缓冲区，完成后，单片机微处理器(1)将摄取的图像数据通过UART串口依次发送给无线收发模块(2)的数据终端单元DTU，由DTU将数据转换成如TCP/IP协议的数据包，再经过移动互联网(mobile internet)及通信协议(14)传回呼叫平台(13)。
当预警信息发送平台(12)向指定的若干无线预警广播终端(Ni)发送预警广播信息时，预警信息发送平台将含有MP3、WMA格式文件及播放次数的数据包经过移动互联网(mobile internet)及通信协议(14)传输给指定终端的无线收发模块(2)，单片机微处理器(1)对信息数据包进行解析确认，根据解析的结果判断是预警文件还是其它命令。如是预警文件包，单片机微处理器(1)则通过自身的USB接口和外围的USB总线将数据文件传给U盘或移动硬盘(3)存储。同时根据预警信息发送平台(12)发给的数据，解析出终端需播放的次数。之后，单片机微处理器(1)控制语音解压缩播放模块(4)，由(4)对存储在U盘(3)的文件进行MP3、WMA格式解压缩，还原成声音进行播放，播放的声音信号通过功放模块(5)进行功率放大推动扬声器(6)进行预警广播。
Claims (1)
1.一种基于2.5G/3G电信移动网与互联网结合而产生的移动互联网技术及音频压缩编码技术之上而建立的公共安全预警广播系统，包括：预警信息发送平台(12)、呼叫平台(13)、移动互联网及通信协议(14)、紧急状态下呼叫平台和终端相连的无线路由器和台式移动电话(15)、广泛设置的无线预警广播终端，终端采用太阳能电池供电，其中预警信息发送平台(12)、呼叫平台(13)经过移动互联网及通信协议(14)和广泛设置的无线预警广播终端连接；
其特征在于：系统的预警信息发送平台(12)将要发布的声音信息用音频压缩编码技术制成或转换成MP3、WMA的格式文件，通过移动互联网及通信协议(14)群发到广泛设置的无线预警广播终端，实现预警信息文件的群发；
所述的呼叫平台(13)用于接听受理来自无线预警广播终端的报警求助电话，需要时控制终端抓拍现场的图像；
所述的无线预警广播终端接收来自预警信息发送平台(12)群发的MP3、WMA的格式文件，将接收后的文件进行解压缩，还原成声音信号，经功放模块扩音后进行预警广播；
所述的无线预警广播终端还用于公众向呼叫平台(13)的报警求助通话，并接收来自呼叫平台(13)的图像抓拍命令，完成报警现场图像的拍照及回传工作；
所述无线预警广播终端包括：单片机微处理器(1)、无线收发模块(2)、U盘或移动硬盘(3)、语音解压缩播放模块(4)、功放模块(5)、扬声器(6)；摄像头(7)、视频编码压缩模块(8)、随机存储器RAM(9)；通话话柄(10)、报警按钮(11)；其中，无线收发模块(2)是集成了有关通信协议栈的GPRS/CDMA或3G移动通信模块，内部包括有数据终端单元DTU及语音通话单元；语音解压缩播放模块(4)是包括了带USB接口的，对MP3、WMA格式文件可进行解压缩还原成语音播放的模块；视频编码压缩模块(8)负责对摄像头(7)的图像捕获、拍照及编码压缩控制，拍照后的图像数据，在随机存储器RAM(9)里缓存起来。
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