CN101958985A - 基于短信、gprs、卫星的气象信息预警与发布系统及控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种基于短信、GPRS、卫星的气象信息预警与发布系统及控制方法，属于气象预警管理控制系统。该系统包括DAB卫星接收仪、GPRS仪、短信猫、主控机、数据库、大喇叭和LED大屏幕；GPRS仪、DAB卫星接收仪连接到主控机USB口上，短信猫和主控机通过RS232串口相连，主控机和数据库之间通过网口RJ45相连，大喇叭和LED大屏幕分别和DAB卫星接收仪、GPRS仪、短信猫同时连接。该系统具有灵活的选配方式，避免单一接收方式的信道不通问题，经济实用、方便智能、易于普及。

Description

基于短信、GPRS、卫星的气象信息预警与发布系统及控制方法

技术领域

本发明涉及一种基于短信、GPRS、卫星的气象信息预警与发布系统及控制方法，属于气象预警管理控制系统。

背景技术

近年来，气象灾害频发，造成危害也越来越大。公众对气象预警信息服务的要求也越来越高。通过建立预警信息发布平台，通过DAB(Digital Audio Broadcasting，数字信号广播)卫星、手机短信平台、GPRS、无线LED显示平台以及卫星广播，及时迅速地发布应急预警信息。

手机用户的普及，使短消息收发软件得到广泛的应用。从政府机关、学校到广大的传媒机构，直至诸多的企事业单位，颇受使用者欢迎。使用这类软件，与人们传统的打电话、发电子邮件等通讯方式相比，有独到的优点：它能将信息及时送达对方，不会像查收信件或E-Mail那样存在时间上的延误，也不存在类似于打电话占线或无人接听之类的烦恼。

系统提高灾害性天气的监测预报预警水平，把信息深入到广播和电视不能到达的地区；针对环境突发公共事件的监测和预警，提供预警信息实时播报及对当地气象信息实时监测的功能，方便人们的日常生活，减小各种气象灾害对人民财产安全的破坏，为人民的生活和工作带来极大的便利。

发明内容

本发明解决了一些偏远地区因信息闭塞，单一信道的移动网络，电视广播网络被毁坏而得不到及时有效的预警信息，借助大屏幕、大喇叭，保证预警信息能及时有效发送到灾害地区，提供了一种基于短信、GPRS、卫星的气象信息预警与发布系统及控制方法。

本发明为解决其技术问题所采用如下技术方案：

一种基于短信、GPRS、卫星的气象信息预警与发布系统，其特征在于包括DAB卫星接收仪、GPRS仪、短信猫、主控机、数据库、大喇叭和LED大屏幕；GPRS仪、DAB卫星接收仪连接到主控机USB口上，短信猫和主控机通过RS232串口相连，主控机和数据库之间通过网口RJ45相连，大喇叭和LED大屏幕分别和DAB卫星接收仪、GPRS仪、短信猫同时连接。

所述的主控机包括显示设备、控制主机、主控管理模块，显示设备与控制主机连接，控制主机内置有主控管理模块。

所述的主控管理模块包括USB通信服务模块、DAB卫星信息收集模块、GPRS信息接收发送模块、短信发送接收模块和系统设置模块。

所述的系统分为二种工作模式即预警工作模式、正常工作模式。

一种基于短信、GPRS、卫星的气象信息预警与发布系统，其特征在于，包括以下步骤：

1)先进行预警平台初始化，将智能预警终端信息录入到系统的数据库中，进行大屏幕、大喇叭和智能预警终端的安装以及初始化；

2)设置好系统的工作模式：即预警工作模式和正常工作模式；

3)在预警工作模式下，预警平台远程控制预警终端，预警信息通过DAB卫星、GPRS、短信三种通信方式向智能预警终端发送预警信息，智能预警终端接收信息后，向预警平台发出确认信息，确认后，预警终端自动将预警信息在大屏幕上显示，同时大喇叭将自动广播预警内容；

4)正常工作模式中智能预警终端可发布一些当地的通知、公告等，也可进行宣传、教育活动；同样通过预警平台也可发布类似消息。

本发明的有益效果如下：

1.基于短信、GPRS、DAB卫星三种通讯方式的智能预警接收终端，能避免单一接收方式的信道不通问题。

2.智能预警接收终端不仅可以接收信息，还可以和预警平台进行数据通讯，进行数据采集工作。方便预警平台第一手的资料采集工作。

3.灵活的选配方式，考虑到偏远地区的经济能力，系统提供三种预警发送方式：一是大屏幕、大喇叭混合方式；二是大屏幕单一方式；三是大喇叭单一方式。降低总体造价，方便人们选用。

4.预警平台管理联网的智能预警终端，在发送预警信息时，可以自动选择最佳发送方式。

附图说明

图1为DAB系统发射图。

图2为串行口通信电路设计图。

图3为DAB信道编码流程图。

图4为群发短信流程图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的技术方案作进一步的详细描述：

1、DAB发射系统

DAB发射系统包括信源编码、ETI编码、信道编码、OFDM调制和上变频部分，其结构框图如图1所示。

DAB发射系统中，各种节目的音频节目(AUDIO)采用MPEG-1，Layer II音频编码，在DAB中音频节目采用MPEG-4HE-AAC v2音频编码。视频节目(VIDEO)的图像成分采用H.264图像编码，声音成分可采用MPEG-4HE-AAC v2音频编码或MPEG-4ER-BSAC音频编码。进行节目复合，产生ETI帧信息流，然后进行信道编码，在利用OFDM调制，选择合适的副载波频率间隔，把经过DQPSK调制后的所有载波在时域混合，以形成DAB基带信号。上变频是将从OFDM输出的基带信号调制到高频并发射出去，从而形成真正的数字广播信号。

2、串口通信电路设计

主控机的串行口主要用于与通用微机的通信、单片机间的通信和主从结构的分布式控制系统机间的通信。串行口通信常使用缓冲区。主控机与通用微机进行通信时，要求使用的波特率、发送的位数相同。要想进行数据传送，也必须首先测试双方是否可以可靠通信。系统中通信时采用的参数如下：波特率为2400、8位数据、1位停止位、无奇偶校验。串口通信电路设计如图2所示。

3、DAB信道编码

DAB信道编码的目的是为了提高无线信道中信号传输的可靠性与有效性，主要包括能量扩散、可删除型卷积编码、时间交织、频率交织、DQPSK调制等。DAB信道编码流程是不可颠倒的，具体流程图如图3所示。

信道编码首先对ETI帧进行解码，提取出ETI帧中每一个节目的子信道号、子信道开始地址、子信道长度以及子信道的保护等级等信息；随后能量扩散，方法是用一个伪随机二进制序列与输入数据进行模2相加，其目的是为了降低数据中连“0”和连“1”出现的概率，从而使信号频谱弥散而保持稳恒。在对每一个节目以及FIC进行卷积编码，每输入1bit，卷积编码器就会输出4bit，即最小编码率R＝1/4，这是最高的信道保护。对于不同的数据可根据其对应的子信道的保护等级来确定一个删除矢量，根据删除矢量对母码进行删除，即可实现不同的信道保护等级。DAB中采用时间交织和频率交织技术，把在时间上和频率上可能出现的连续性衰落分散开，变成孤立的错误，从而提高纠错能力。FIC数据由于包含解码控制信息，这些信息需要及时传送给接收端，因此不进行时间交织，而采用较高信道保护等级(R＝1/3)以及循环发送的方法来保证数据的可靠性。为提高抗干扰能力，DAB采用多载波调制技术。每个载波采用数据率较低的DQPSK调制，并且是一种特殊的四相差分相移键控，称之为π/4-shiftDQPSK。每个载波分配2个比特，用来表示该载波的差分相位。

4、短信的编码

SMS(Short Messaging Service)是最早的短消息业务，也是现在普及率最高的一种短消息业务。SMS以简单方便的使用功能受到大众的欢迎，却始终是属于第一代的无线数据服务，在内容和应用方面存在技术标准的限制。SMS是由ETSI(欧洲电信标准化协会)所制定的一个规范(GSM 3.40和GSM 3.38)。

按照产生时间的先后顺序，短消息的发送分为Block模式、Text模式和PDU(Protocol Description Unit)模式。其中，Text模式和PDU模式是基于AT指令实现的，而Block模式已经被PDU模式所取代，这里不加赘述。前面也提到，虽然Text模式发送短信相对简单，但是支持的字符较少，只能发送英文字母和数字，不能发送汉字。PDU模式便填补了这一空白，但同时这也就涉及到了短消息编码和解码的问题。由于本系统是要通过短信猫向手机发送信息，因此必须考虑到手机编码方式的兼容性。PDU模式是当前通用的一种发送或接收手机SMS信息的方法，我国市场上的绝大多数手机都是支持这种模式的。

5、模式选择

预警模式和正常模式是本系统最常用的两个功能。下面以预警模式说明：当有预警信息需要发布时，预警平台会自动从GPRS无线、短信息、DAB卫星三种通讯方式中选择最佳通讯方式，也可三种方式都选，然后向智能预警终端发送预警信息，智能预警终端接收信息后，发回确认指令，预警平台确认后，发送确认指令。智能预警终端将预警信息通过大屏幕，大喇叭发送出去。同样也可选择取消预警信息确认步骤，直接发布预警。智能预警终端发送预警信息后，将向平台发送发布指令。预警平台看在指挥中心查看预警信息发布情况。对智能预警终端未能发布成功的，可选择再次发送或者其他预警通道发布。

预警信息可进行控制，一种需要预警终端发回确认指令，一种直接发布预警，无需确认，这种模式也可以在紧急情况下时候使用。可对预警终端进行管理，正常工作的预警终端能在预警平台中心大屏幕显示出来。确保预警信息及时，正确发布。

而正常模式中智能预警终端可发布一些当地的通知、公告等，可进行宣传、教育等活动，在预警信息到达时，自动切换。

6、信息发送

短信群发如图4所示，首先筛选拟发送短信的对象，判断是否存在记录，如果没有记录，提示发送列表为空，否则移动当前发送记录集到首记录。依次判断记录集每条记录是否选中，如果选中，则继续判断是否计费发送，如果计费发送则判断余额是否充足，如果充足判断短信长度是否小于等于70，如果小于等于，判断是否成功，如成功保存短信同时扣除相应余额，列表框2增加一项，否则提示发送失败。如短信长度大于70则取前70字符发送，判断发送是否成功，如失败提示失败，如果成功继续下一个70字字符的发送直到全部发送。

短信发送模块可以指定目录用户发送短信，也可以设置发送群组进行短信群发。给智能预警终端发送短信可以设置是否需要从相关账户中扣除短信费用，每条短信的费用可以在平台中设置。

预警平台既可以给预警终端发送信息，预警终端也可以给预警平台发送实时信息，实现中心与终端互通，有效实现沟通和信息互换，提高预警信息的服务水平。

7、语言自动播报

智能预警终端在是接收到预警信息确认后，从正常工作模式自动切入到预警模式，将预警信息显示在LED大屏幕上，同时借助内嵌语音播报软件，自动将预警信息向村民广播。无需人工守岗，提高提高工作效率，减轻人员负担。也可进行电话直接远程连通，远程播报。

本系统运行时首先需要配置数据库服务器，智能预警终端和管理模块均和数据库服务器建立联系。短信猫的端口参数和GPRS仪的配置参数由管理模块预先设置好，所以初始化时均会向管理模块索要短信猫端口参数和GPRS仪的配置参数，选择好后将参数写入配置文件中，下次登陆时直接读取配置文件即可。各种发送模块根据服务端设置的参数进行运行，产生相应的发送记录和工作人员操作日志记录。

Claims (5)

1.一种基于短信、GPRS、卫星的气象信息预警与发布系统，其特征在于包括DAB卫星接收仪、GPRS仪、短信猫、主控机、数据库、大喇叭和LED大屏幕；GPRS仪、DAB卫星接收仪连接到主控机USB口上，短信猫和主控机通过RS232串口相连，主控机和数据库之间通过网口RJ45相连，大喇叭和LED大屏幕分别和DAB卫星接收仪、GPRS仪、短信猫同时连接。

2.根据权利要求1所述的一种基于短信、GPRS、卫星的气象信息预警与发布系统，其特征在于所述的主控机包括显示设备、控制主机和主控管理模块，显示设备与控制主机连接，控制主机内置有主控管理模块。

3.根据权利要求2所述的一种基于短信、GPRS、卫星的气象信息预警与发布系统，其特征在于所述的主控管理模块包括USB通信服务模块、DAB卫星信息收集模块、GPRS信息接收发送模块、短信发送接收模块和系统设置模块。

4.根据权利要求1所述的一种基于短信、GPRS、卫星的气象信息预警与发布系统，其特征在于系统分为二种工作模式即预警工作模式和正常工作模式。

5.一种基于权利要求1所述的基于短信、GPRS、卫星的气象信息预警与发布系统的控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)先进行预警平台初始化，将智能预警终端信息录入到系统的数据库中，进行大屏幕、大喇叭和智能预警终端的安装以及初始化；

2)设置好系统的工作模式：即预警工作模式和正常工作模式模式；

3)在预警工作模式下，预警平台远程控制预警终端，预警信息通过DAB卫星、GPRS、短信三种通信方式向智能预警终端发送预警信息，智能预警终端接收信息后，向预警平台发出确认信息，确认后，预警终端自动将预警信息在大屏幕上显示，同时大喇叭将自动广播预警内容；

4)正常工作模式中智能预警终端可发布一些当地的通知、公告，或进行宣传、教育活动；同样通过预警平台发布类似消息。

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