CN102843201B - 基于cap规范标准预警信息的大喇叭发布终端 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种基于CAP规范标准预警信息的大喇叭发布终端，用于接收和发布预警信息，其包括终端硬件以及在其上运行的软件系统，大喇叭发布终端具有消息引擎模块、TTS语音合成模块、系统整合模块、融合通信模块和安全加密模块；消息引擎模块实现国际标准告警CAP协议格式的订阅与解析；TTS语音合成模块把文字信息动态地合成语音信息，系统整合模块用于整合原有的已建成发布系统；融合通信模块采用标准传输协议和策略；安全认证加密模块采用五级的安全架构体系。本发明是以整合现有发布终端为目标；提供标准预警消息的解析、易定制化的模板内容输出方式。通过系统整合，利用已建设的系统设备而可大大缩减成本。

Description

基于CAP规范标准预警信息的大喇叭发布终端

技术领域

本发明属于政府气象预警发布体系建设领域，尤其涉及一种基于CAP协议（公共警报协议，CommonAlertingProtocol）标准的预警信息接发用的大喇叭发布终端。

背景技术

如今，存在着多种多样、令人困惑的公共告警机制。除本地的警报器和持手提式扩音器的警察外，广播、电视、电话、户外电子显示屏等传输载体和互联网业务提供商各自实施了不同的灾害和紧急情况公共告警技术。如果没有一个对重大事件的共同描述，来自不同媒介的告警信息将产生混乱并降低效率。协调告警技术是一个国际性的重大挑战，绝大部分大国也在努力协调内部的职责划分。恶劣天气、火灾、地震、海啸、疾病、国内骚乱和其他许多不同的灾害的告警信息迥然不同，这进一步加剧了问题的复杂性。

从公共告警投资的角度考虑，对于每种威胁，社会都建设一种未经协调的公共告警系统是没有意义的。一个标准的、全媒介、全灾害类型的公共告警战略可以更有效地利用资金并提高公共告警的效率。这样的战略不仅对于需要为公众提供告警的政府部门来说是有意义的，对于各种信息技术提供商和通信运营商而言，也是有意义的。

绝大部分信息和通信有线和无线提供商正在向数字技术过渡。这使得他们可以提供整合的业务，将广播、电视与手机、卫星电话以及多种基于互联网和其他数字网络的业务进行组合。这些通信业务提供商可轻易地通过有线或无线方式，支持在这些整合通信技术中发送全灾害类型的告警信息，但他们需要告警信息内容和处理的标准。

全灾害类型告警信息的内容正在被标准化，其标准化的方式考虑了各种通信技术。CAP信息的分发正在更大规模、更多类型的告警和更多的技术种类上予以实施。已投入使用的系统表明一个单一的、可信安全的告警信息可以快速启动互联网信息、新闻报道、电视文字插播、高速公路标志信息以及自动电话呼叫和无线电广播合成的语音信息。已有针对恶劣天气、地震和火山等多种威胁的国家和国际CAP告警。

对于紧急情况的管理人员，CAP的另一个好处是源自各种渠道的标准化紧急告警可以表格或图表的形式加以编辑，作为情况信息和模式检测的辅助。当大量采用CAP时，管理人员将可以监测任何时刻本地、区域或全国各种告警的全局情况。CAP告警信息可作为一种直接向中心报告相关事件的形式，用于传感器系统，以便收集和分析之用。

CAP是一种突破性的标准，为新告警系统和技术创新打开了大门。作为一种新的信息发布模式，基于终端设备的CAP预警信息发布为核心研究突发公共事件预警信息发布模式和功能，利用3G网络进行信息传输，实现将突发公共事件预警信息面向各类预警发布终端发布和浏览，研发出具有我国特色的基于终端设备的CAP预警信息发布系统，必定具有十分广泛的用途。

CAP是一种简化的标准化XML数据格式，适用于各种网络交换灾害紧急预警与公共预警信息。CAP可以同时通过多种不同的预警系统发布同样的预警信息，从而提高预警信息有效性，简化预警任务。

CAP标准定义了一种称为预警（alert）的文档类型，这种文档用来交换许多方面的预警和事件，比如气象、地质、公共卫生和安全、营救、执法、环境、交通运输、基础设施和恐怖活动。这种预警可以由事件响应部门手工生成，也可以由监视和传感设备监控信息生成，而且目前预警发布手段主要有电视台、大喇叭、网站、短信、电子显示屏等。但在大喇叭这种最及时有效的信息发布手段上，还主要是以新建为主。但由于资金限制，覆盖面还不够广泛，预警信息的覆盖率也无法达到要求。针对这一现象，利用现有已经建设的发布终端进行预警信息发布，是快速有效的手段。此外，根据国家突发公共事件预警信息发布规范的要求，预警信息按照CAP协议，而在接收终端上，目前还没有适合CAP规范要求的终端设备。因此能订阅标准的CAP信息，并整合已有的大喇叭系统进行预警信息发布尤其重要。

申请号CN201110354304.4的发明专利文献公开了一种蜂窝式预警信息发布系统，包括一灾害信息发布模块、一数据传输模块以及若干发布终端，灾害信息发布模块将预警信息发送给数据传输模块，由数据传输模块传递给发布终端，发布终端将预警信息传播出去，数据传输模块与发布终端设有无线调频，发布终端设置频率与数据传输模块一致使得数据传输模块发送预警信息给若干发布终端形成蜂窝传输。但是，该发明传输方式仅限于蜂窝传输，而且不支持GRPS/3G/WIFI/LAN等多种传输方式。

发明内容

本发明基于各类预警信息接收终端，应用先进的计算机、网络通信技术、3G等技术，采用CAP协议，实现基于XML的标准、可提供预警信息的信息发布标准，通过大喇叭的方式发布，形成最终的预警信息接收终端产品。

本发明的目的在于以整合现有发布终端为目标进行产品设计开发的，填补国内在此领域的空白。产品设计严格遵循CAP1.2最新标准，提供标准预警消息的解析、强大的TTS语音输出方式，解决通过大喇叭定向发布预警信息问题。

本发明的技术方案为一种接收CAP规范标准预警信息的大喇叭发布终端产品，用于通过大喇叭定向发布预警信息，其包括终端硬件设计以及在其上运行的软件系统，具有消息引擎模块、TTS语音合成模块、系统整合模块、融合通信模块和安全加密模块五个主要功能模块；所述消息引擎模块实现国际标准告警CAP协议格式的订阅与解析，并对CAP协议进行了本地化的扩展；所述TTS语音合成模块能把文字信息动态地合成语音信息，并能按照当地情况使用地方方言；所述系统整合模块用于整合转换所述大发布终端与原有已建成的第三方发布系统；所述融合通信模块提供多种通信传输手段，采用标准传输协议和策略；所述安全认证加密模块采用五级的安全架构体系。

优选为，所述消息引擎模块实现国际标准告警CAP协议格式的订阅与解析。应急数据交换语言CAP的预警交换内容是要实现对各类预警监测信息的规范化统一管理，实现预警信息接收、存储、分析、发布整个流程都遵循CAP规范的标准。引擎模块严格遵循国际标准CAP1.2版本规范，并对其进行了本地化的扩展，如通过任务调度对消息进行触发、消息通过策略方式进行发布，以满足CAP消息在以事件为驱动中变为一个流动的信息源头，做到消息全生命周期的控制和管理。

优选为，TTS语音合成模块能把文字信息动态地合成语音信息，并可按照当地情况使用地方方言。由于语音合成最终是靠系统动态的搜索与拼接，要想达到连贯像自然人说话哪样，需要强大的语音专业库的支持。系统设计时根据预警信息特殊行业的要求，积累了丰富的专业语音库，以满足对高质量的大喇叭语音发布。

优选为，所述系统整合、预警发布特别是对公众的发布是要求覆盖范围广，因此对目前公众发布终端，不可能全部新建设，利用已有预警信息发布终端是非常重要的。目前大喇叭系统主要服务与偏远或空旷的农村地区，而且经过多年的村村通建设，已建立许多大喇叭广播系统，与所述已有系统容易对接又不影响原有已建成的第三方发布系统使用是尤其重要的。本发明的产品系统整合设计思路是通过终端盒接入已有预警信息发布系统的输出源，当有预警发布需求时，程序自动切换到预警发布平台及时发布信息，预警信息发布完成后程序自动切换到所述原有第三方发布系统，从而保证原有发布系统（即所述原有已建成的第三方发布系统）的正常使用。

优选为，所述融合通信模块提供多种通信传输手段，采用标准传输协议和策略，保证数据可靠传输，目前支持3G、GPRS、WIFI和有线接入等各种通信方式。鉴于目前无线网络信号不稳，有瞬时中断现象，所述大喇叭发布终端设计采用设备主动连方式，例如以一定间隔发送出数据包的心跳包方式，自动进行重连接，并根据网络环境，通过多种通信通道，智能切换连接方式，以保障通信的可靠。如果有需要维持长时间与数据中心的连接，在配置时需要根据实际情况配置心跳包的间隔时间。

优选为，所述安全认证加密模块在终端设备订阅发布消息服务时安全设计采用五级的安全架构体系，其中，一级和二级是系统级别，通过网络本身的安全设置和系统的防火墙进行安全设防；三级保障只有授权订阅的消息才能发布；四级通过安全SSL双向握手加密的方式和传输，以保证消息传输过程中的安全性；五级通过数字签名来保障消息的真实性。

优选为，所述大喇叭发布终端通过语音广播进行预警发布，终端盒下侧设有要整合的原有已建成的第三方发布系统的语音输入口，上侧设有原有系统或终端语音输出口，根据通过左侧的3G/WIFI/GPRS/LAN等通讯方式，订阅发布的预警信息，按照预警信息发布场景要求，随时切换已有的发布系统及其发布系统的信息输出源，达到松耦合整合已有系统的目的。所述发布终端设有应急开关，可在终端盒或者系统故障的情况下，可直连所述原有第三方发布系统，以对意外事情发生作应急处置用。

优选为，基于CAP规范标准预警信息的大喇叭发布终端发布预警信息的流程包括：用户通过所述原有已建成的第三方发布系统先进入预警信息的录入，审核通过后，通过预警信息发布管理平台进行发布，当终端盒订阅该预警信息时，通过终端盒的通讯功能，接收到标准CAP预警信息，并通过消息引擎功能解析相应的信息及发布策略，按照要求切换出所述原有第三方发布系系统输入源，由本发明的大喇叭发布终端发布系统进行语音播报，当按照策略发布语音播报完成后，再切换到所述原有第三方发布发布系统，以保证所述原有系统的正常使用。

附图说明

图1是本发明一实施方式的基于CAP规范标准预警信息的大喇叭发布终端的功能结构图。

图2是本发明一实施方式所述的大喇叭发布端盒发布预警信息的流程图。

具体实施方式

下面结合附图，对优选实施例作详细说明。下述说明仅仅是示例性的，而不是限制本发明的范围及其应用。

图1表示本发明一实施方式的用于接收CAP规范标准预警信息的大喇叭发布终端，所述大喇叭发布终端包括终端硬件设计以及在其上运行的软件系统，具有消息引擎模块、TTS语音合成模块、系统整合模块、融合通信模块和安全加密模块五个主要功能模块；所述消息引擎模块实现国际标准告警CAP协议格式的订阅与解析，并对CAP协议进行了本地化的扩展；所述TTS语音合成模块能把文字信息动态地合成语音信息，并能按照当地情况使用地方方言；所述系统整合模块通过终端盒接入已有预警信息发布系统的输出源；所述融合通信模块提供多种通信传输手段，采用标准传输协议和策略；所述安全认证加密模块在终端设备订阅发布消息服务时安全设计采用五级的安全架构体系。

所述消息引擎模块实现国际标准告警CAP协议格式的订阅与解析。应急数据交换语言CAP的预警交换内容是要实现对各类预警监测信息的规范化统一管理，实现预警信息接收、存储、分析、发布整个流程都遵循CAP规范的标准。引擎模块严格遵循国际标准CAP1.2版本规范，并对其进行了本地化的扩展，如通过任务调度对消息进行触发、消息通过策略方式进行发布，以满足CAP消息在以事件为驱动中变为一个流动的信息源头，做到消息全生命周期的控制和管理。

TTS语音合成模块能把文字信息动态地合成语音信息，并可按照当地情况使用地方方言。由于语音合成最终是靠系统动态的搜索与拼接，要想达到连贯像自然人说话哪样，需要强大的语音专业库的支持。系统设计时根据预警信息特殊行业的要求，积累的了丰富的专业语音库，以满足对高质量的大喇叭语音发布。

所述系统整合、预警发布特别是对公众的发布是要求覆盖范围广，因此对目前公众发布终端，不可能全部新建设，利用已有的发布终端是非常重要的。目前大喇叭系统主要服务与偏远或空旷的农村地区，而且经过多年的村村通建设，已建立许多大喇叭广播系统，与已有系统容易对接又不影响原有已建成的第三方发布系统使用是尤其重要的。本发明发布系统整合设计思路是通过终端盒接入已有系统的输出源，当有预警发布需求时，程序自动切换到预警发布平台及时发布信息，预警信息发布完成后程序自动切换到原有已建成的第三方发布系统，从而保证原有系统的正常使用。

所述融合通信模块提供多种通信传输手段，采用标准传输协议和策略，保证数据可靠传输，目前支持3G、GPRS、WIFI和有线接入等各种通信方式。鉴于目前无线网络信号不稳，有瞬时中断现象，所述发布终端系统设计采用设备主动连接方式，例如以一定间隔发送出数据包的心跳包方式，自动进行重连接，并根据网络环境，通过多种通信通道，智能切换连接方式，以保障通信的可靠。

所述安全认证加密模块在终端设备订阅发布消息服务时安全设计采用五级的安全架构体系，其中，一级和二级是系统级别，通过网络本身的安全设置和系统的防火墙进行安全设防；三级保障只有授权订阅的消息才能发布；四级通过安全SSL双向握手加密的方式和传输，以保证消息传输过程中的安全性；五级通过数字签名来保障消息的真实性。

如图1所述，本发明的一实施例为大喇叭发布终端盒，其通过语音广播进行预警发布，该终端盒下侧设有原有要整合的第三方发布系统的语音输入口，上侧设有原有系统或终端语音输出口，根据通过左侧的3G/WIFI/GPRS/LAN等通讯方式，订阅发布的预警信息，按照预警信息发布场景要求，随时切换原有系统和终端系统的信息输出源，达到松耦合整合已有系统的目的。如图1所示的应急开关，可在终端盒或者系统故障的情况下，可直连所述原有已建成发布系统，以对意外事情发生作应急处置用。

图2表示一个实施例的预警信息发布的流程，用户通过第三方预警业务系统先进入预警信息的录入，审核通过后，通过预警信息发布管理平台进行发布，当终端盒订阅该预警信息时，通过终端盒的通讯功能，接收到标准CAP预警信息，并通过消息引擎功能解析相应的信息及发布策略，按照要求切换出已有系统输入源，由本发明所述的大喇叭终端进行语音播报，当按照策略发布语音播报完成后，切换到所述原有第三方发布系统，以保证所述原有发布系统的正常使用。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种基于CAP规范标准预警信息的大喇叭发布终端，用于接收和发布预警信息，其包括终端硬件以及在其上运行的软件系统，其特征在于，所述大喇叭发布终端具有消息引擎模块、TTS语音合成模块、系统整合模块、融合通信模块和安全认证加密模块，所述消息引擎模块实现国际标准告警CAP协议格式的订阅与解析，并对CAP协议进行了本地化的扩展；所述TTS语音合成模块能把文字信息动态地合成语音信息，并能按照当地情况使用地方方言；所述系统整合模块用于整合变换所述发布终端与原有已建成的第三方发布系统；所述融合通信模块提供多种通信传输手段，采用标准传输协议和策略；所述安全认证加密模块在终端设备订阅发布消息服务时安全设计采用五级的安全架构体系，其中，一级和二级是系统级别，通过网络本身的安全设置和系统的防火墙进行安全设防；三级保障只有授权订阅的消息才能发布；四级通过安全SSL双向握手加密的方式和传输，以保证消息传输过程中的安全性；五级通过数字签名来保障消息的可靠性。

2.根据权利要求1所述的基于CAP规范标准预警信息的大喇叭发布终端，其特征在于，所述融合通信模块采用设备主动连接方式，自动进行中断后的重连接，并采取多重通信通道以及智能切换连接方式，以保障可靠的通信。

3.根据权利要求1所述的基于CAP规范标准预警信息的大喇叭发布终端，其特征在于，所述大喇叭发布终端其机构为发布终端盒结构，通过语音广播进行预警发布，通过该终端提供的3G/WIFI/GPRS/LAN通讯方式，订阅发布的预警信息，按照预警信息发布场景要求，随时切换所述大喇叭发布终端与所述原有第三方发布系统，以松耦合方式利用原有的发布设备。

4.根据权利要求1所述的基于CAP规范标准预警信息的大喇叭发布终端，其特征在于，所述大喇叭发布终端设有应急开关，在所述终端出现硬件或者系统软件技术故障的情况下，直连所述原有第三方发布系统，以对意外事情发生作应急处置用。

5.根据权利要求1所述的基于CAP规范标准预警信息的大喇叭发布终端，其特征在于，所述大喇叭发布终端发布预警信息的流程包括：用户通过所述原有第三方发布系统先进入预警信息的录入，审核通过后，通过预警信息发布管理平台进行发布，当发布终端盒订阅该预警信息时，通过所述终端盒的通讯功能，接收到标准CAP预警信息，并通过消息引擎功能解析相应的信息及发布策略，按照要求从所述原有第三方发布系统的输入源切换到所述大喇叭发布终端，并通过所述大喇叭发布终端进行语音播报，当按照策略发布完成后，再切换到所述原有第三方发布系统，以保证所述原有第三方发布系统的正常使用。