CN103369475A - 一种基于北斗卫星的预警信息发布系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及信息发布系统领域，具体而言，涉及一种基于北斗卫星的预警信息发布系统，包括北斗预警信息发布中心、基站和北斗预警接收终端；所述北斗预警信息发布中心用于通过网络接收预警信息管理中心发送的预警信息；将所述预警信息通过短报文方式经北斗卫星发送给所述北斗预警接收终端；所述北斗预警信息发布中心将所述预警信息通过GPRS方式经所述基站发送给所述北斗预警接收终端。由上述技术方案可见，本发明所述的这种基于北斗卫星的预警信息发布系统包括GPRS和北斗卫星两种预警信息传输方式，在没有GPRS基站覆盖的地方通过北斗卫星进行预警信息的传送，保证了信息的无盲区的及时送达，可靠性高。

Description

一种基于北斗卫星的预警信息发布系统

技术领域

本发明涉及信息发布系统领域，具体而言，涉及一种基于北斗卫星的预警信息发布系统。

背景技术

每年因突发公共事件造成的损失惊人，因此需要建立基于北斗卫星的预警信息发布系统。

相关技术中的预警信息发布系统，往往通过移动网络的通用分组无线服务技术GPRS的方式向移动终端发送报警信息。GPRS技术的缺点是必须依赖基站才能实现，一旦基站瘫痪或遇到没有基站或不方便建立基站的区域便无法将预警信息送达，可靠性低。

发明内容

本发明实施例的目的在于提供一种基于北斗卫星的预警信息发布系统及其实现方法，以解决上述的问题。

为达上述目的，本发明实施例的技术方案具体是这样实现的：

一种基于北斗卫星的预警信息发布系统，包括北斗预警信息发布中心、基站和北斗预警接收终端；

所述北斗预警信息发布中心用于通过网络接收预警信息管理中心发送的预警信息；将所述预警信息通过短报文方式经北斗卫星发送给所述北斗预警接收终端；

所述北斗预警信息发布中心将所述预警信息通过GPRS方式经所述基站发送给所述北斗预警接收终端。

由上述技术方案可见，本发明实施例的这种基于北斗卫星的预警信息发布系统包括GPRS和北斗卫星两种预警信息传输方式，在没有GPRS基站覆盖的地方通过北斗卫星进行预警信息的传送，保证了信息的无盲区的及时送达，可靠性高。

附图说明

图1示出了本发明的基于北斗卫星的预警信息发布系统的原理图；

图2示出了本发明的预警信息发布框图；

图3示出了各级预警信息发布中心关系图；

图4示出了本发明的北斗预警接收终端的组成图。

具体实施方式

下面通过具体的实施例子并结合附图对本发明做进一步的详细描述。

本发明实施例提供一种基于北斗卫星的预警信息发布系统，该信息发布系统如图1、图2、图3和图4所示，

一种基于北斗卫星的预警信息发布系统，包括北斗预警信息发布中心2、基站3和北斗预警接收终端4；

所述北斗预警信息发布中心2用于通过网络接收预警信息管理中心1发送的预警信息；将所述预警信息通过短报文方式经北斗卫星发送给所述北斗预警接收终端4；

所述北斗预警信息发布中心2将所述预警信息通过GPRS方式经所述基站3发送给所述北斗预警接收终端4。

由上述技术方案可见，本发明实施例的这种基于北斗卫星的预警信息发布系统包括GPRS和北斗卫星两种预警信息传输方式，在没有基站3覆盖的地方通过北斗卫星进行预警信息的传送，保证了信息的无盲区的及时送达，可靠性高。

优选地，所述北斗预警信息发布中心2包括北斗收发主机6、室内LED显示屏8、服务器7和北斗收发天线5；

所述北斗收发主机6与所述服务器7和所述北斗收发天线5相连，用于并行发送和并行接收北斗短报文；

所述北斗收发主机根据每张北斗卡的通信容量对长报文进行拆分，形成短报文，然后采用轮询的方式查询每张北斗卡是否处于空闲状态；

如果查询到处于空闲状态的卡则进一步查询该卡的服务频度是否达到预设的值；

如果该卡的服务频度已经达到了预设的值，则利用该卡将所述短报文发送出去；

如果该卡的服务频度没有达到预设的值，则跳过该卡继续查询下一张空闲且服务频度达到预设的值的北斗卡，直到找到一张空闲且服务频度达到预设的值的北斗卡并利用该卡将所述短报文发送出去；

所述室内LED显示屏8与所述北斗收发主机6相连，用于显示和播报北斗收发主机6发送来的所要发送的所述预警信息；

所述服务器7与所述北斗收发主机6相连接并通过网络与所述预警信息管理中心1相连，用于接收所述预警信息管理中心1通过网络传来的所述预警信息并将其传送给所述北斗收发主机6用于发送；

所述北斗收发天线5与所述北斗收发主机6相连，用于发送所述小数据包。

通过设置北斗收发主机6、室内LED显示屏8、服务器7和北斗收发天线5能够达到将所要发送的预警信息数据通过互联网传输之后进行数据分包、显示、并最终通过天线发送出去。

优选地，所述北斗预警接收终端4包括北斗单收模块和GPRS通信模块；

所述北斗单收模块用于接收北斗卫星发送的所述预警信息；

所述GPRS通信模块，用于接收基站转发的所述预警信息以及回传信息。

通过在北斗预警接收终端4上设置北斗单收模块和GPRS通信模块能够确保预警信息数据的全面覆盖，在基站GPRS信号覆盖不到的地方能够北斗卫星单收模块进行数据接收。

优选地，所述北斗预警接收终端4是固定接收终端。

相对于移动接收终端，固定接收终端的好处是成本低，需要的数量少，一般在偏僻地区只需要在政府机构或者基层集体机构附近进行设置即可以最快速度通过广播站或人工向整个地区进行扩散。

优选地，上述的固定接收终端还包括太阳能电池板。

通过在固定接收终端上设置太阳能电池板能够实现固定接收终端的自我供电。同时太阳能是清洁能源，比较环保。

可选地，上述的北斗预警接收终端4是手持式移动接收终端。

当然，在有条件的地区可以发放移动接收终端，移动接收终端的好处是不必派专人值守，体积小，且只需在现有的移动终端比如智能手机上增加一些功能模块便可实现。

优选地，所述固定接收终端包括：

LED显示器10，用于显示接收到的所述预警信息。

通过在固定终端上设置LED显示器10，能够将接收到的预警信息及时通过显示屏进行显示，且LED显示器10耗电量小，亮度高，性能稳定，适合使用在室外环境中。

优选地，所述固定接收终端包括：

喇叭9，用于播放接收到的所述预警信息。

通过设置喇叭9这种音频播放装置能够将接收到的预警信息以很大的音量进行播报，使较大范围内的人都能够听到，传播范围广。

可选地，所述固定接收终端包括：

LED显示器10，用于显示接收到的所述预警信息；

喇叭9，用于播放接收到的所述预警信息。

当然，也可以既包括LED显示器10又包括喇叭9。这样可以兼顾较近和较远的人群均能够及时了解到预警信息的内容。

优选地，所述北斗单收模块和所述GPRS通信模块集成在贴片式芯片中。

北斗单收模块和GPRS通信模块高度集成在贴片式芯片中有利于手持式接收终端的小型化，便于携带。

本发明综合利用北斗短报文和地面移动通信网络，采用北斗和GPRS天地互备方式发布预警信息。信息发布覆盖中国全部国土区域，信息发布及时可靠。从根源上解决预警信息发布渠道“最后一公里”的瓶颈问题。

本发明采用了以下方案解决了基于北斗短报文和地面移动通信网络的北斗卫星应急预警信息发布与控制系统技术难题：

一种基于北斗短报文和地面移动通信网络的北斗卫星的预警信息发布系统，包括北斗预警信息发布中心、固定接收终端和手持式移动接收终端；所述北斗预警信息发布中心通过网络连接预警信息管理中心，统一接收发布自然灾害、事故灾难、公共卫生事件、社会安全事件四大类突发公共事件信息，信息发布准确可靠。该发布中心充分利用北斗短报文通信优势，以北斗卫星通信发布预警信息为主，GPRS为辅，达到信息发布及时、覆盖全面的需求。接收终端采用一体化设计，整机集成度高。手持式移动接收终端首创贴片式收发模块，国内体积最小，重量最轻。在设计过程中，以保证性能指标和质量为前提，做到了低成本控制，高性价比，有利于项目的推广应用。

北斗预警信息发布中心包括北斗收发主机、室内LED显示屏和服务器以、系统发布控制平台以及北斗收发天线组成。北斗收发主机可以对信息实行单播和通播发送，由于北斗短报文通信有一定的数据量和通信频度的限制，因而在进行大数据量数据传输的过程必须要分包传输，即将大的数据包进行拆分，形成多个小的数据包、每个小的数据包加上包头，分别传输。室内LED显示屏具有语音播报和显示功能，在发布信息之前可以先将信息发布到室内LED显示屏上进行预显和预听，以保证信息的完整可靠。服务器安装系统发布控制平台软件和SQL数据库，系统发布控制平台软件采用多文档界面方式，系统主界面为预警信息发布界面，具有信息编辑、预览、发布、接收等功能，为用户提供系统导航及子窗体界面相互切换等功能；系统的其它应用子系统作为子窗体，为用户提供相关主题的查询、管理等功能。系统发布控制平台具有GIS(地理信息系统)地图显示界面，在GIS地图上实现对北斗预警接收终端的位置、预警信息的接收过程进行直观的显示和监控。系统发布控制平台具有信息定时发布、自动更新发布和手动发布功能：能够根据预先设定的时间自动发布天气、科普知识、预警信息等消息，根据设定文件的更新变化自动更新发布消息，根据突发状况随时手动发布预警信息。

固定接收终端使用北斗单收模块和GPRS通信模块，在接收到北斗预警信息后，以文字和语音方式播报预警信息。在收到北斗预警信息后，通过GPRS向北斗预警信息发布中心回传信息发布情况和北斗预警接收终端的工作状态，保障信息准确可靠地传输到最基层的终端用户。对于GPRS网络不能覆盖地区，采用具有北斗收发功能的北斗预警信息接收终端，通过北斗卫星向北斗预警信息发布中心回传预警信息发布情况和北斗预警接收终端的工作状态。固定接收终端可以通过系统发布平台实现对各终端显示屏的启动和关闭，设置屏幕显示方式：移动方式、字体、字号、移动时间、停顿时间。喇叭接收终端可以通过系统发布平台设置喇叭语音播报方式：语音次数、速度、语音大小、男声/女声、语调。

所述手持式预警信息收发终端主要用于应急救援现场，具有北斗收发功能，能够实时定位和采集灾害现场信息并及时上报，始终保持通信的畅通和工作的稳定，为救灾工作赢得主动。手持终端将智能手机录音、摄像、短信等功能与北卫星导航通信功能相结合，配合相应的软驱动，实现定位和跟踪、导航、一键报警等功能，满足有关应急平台数据库的远程加载和调用的要求，能够通过公众网络与终端应急平台联通，并实现将定位的参数传输到服务器管理平台，方便管理人员对报警终端进行实时监控与跟踪，保障目标用户的安全。此外，电子地图配合北斗卫星模块的使用，不仅实现自我定位功能，还能为用户提供多种基于地图的便利服务。

一种基于北斗短报文和地面移动通信网络的北斗卫星应急预警信息发布与控制系统，包括以下步骤：

搭建北斗预警信息发布中心，安装北斗收发主机、室内LED显示屏和服务器以及系统发布控制平台并调整好北斗收发天线的位置；

进行发布控制平台的系统初始化工作，将LED显示屏和喇叭接收终端的设备参数录入到系统的数据库中，并在GIS地图上以相应的图标标识出来；

进行LED显示屏和喇叭接收终端的安装调试工作；

接收终端安装完成后，在发布控制平台实时查看终端的状态信息及工作情况，将终端所回传的北斗信号强度、温度、经纬度、工作状态等信息保存到系统的数据库中。然后进行数据的分析和处理，以实时监控终端的工作状态；

根据实际需要在发布控制平台通过北斗或GPRS设置终端工作参数；

整个系统搭建完成后就可以通过北斗卫星进行预警信息的发布和管理以及对接收终端的远程控制。

本发明申请的优势：

基于“北斗一号”卫星导航系统而建立的预警信息发布系统，综合利用北斗系统短报文通信功能和地面移动通信网络，采用北斗和GPRS两种通信手段相结合的方式进行预警信息的发布和管理。该系统具有发布速度快、覆盖广、区域针对性强、易于推广等特点，是应急状态下发布预警信息比较理想的手段之一。

该系统的推广使用可以建立针对农村、边远地区以及海岛、高山、沙漠等不同地域的预警信息网络，有望从根源上解决预警信息发布渠道“最后一公里”的瓶颈问题。

该系统中的一体化的接收终端不仅结构简单安装方便另外还可以与发布平台互通互联，及时有效地反馈终端的工作状态及终端所处的位置、温度等环境信息。

为了满足不同的工作环境及使用条件，接收终端可以选配双向北斗模式（北斗收发），北斗加GPRS模式；另外，考虑到不同的应用场合及居住人群，系统提供三种预警信息接收及播报方式：一是喇叭语音播报方式；二是LED显示屏文字滚动显示方式；三是LED显示屏文字显示、喇叭声音播报相结合的方式。

在该系统中，发布控制平台优先选用北斗发送方式，以GPRS作为辅助手段进行预警信息的发布。另外发布控制平台可根据接收终端反馈的北斗卫星信号情况选用北斗一代东星或西星进行预警信息的发布，以最大程度保证接收终端的接收成功率。

为了更清楚地说明本发明的技术优点及所具有的重要意义，以下结合附图对本系统进行进一步详细说明。

请参阅图1，其为北斗卫星应急预警信息发布与控制系统原理框图。本系统以北斗卫星发布预警信息为主，GPRS发布为辅，组成天地互备的“应急预警信息发布系统”。本系统中北斗卫星预警信息的传输是点到多点的传输，即广播的模式可以是多个（甚至是无穷个）终端在同一时间都能接收到预警信息。在本系统中为了保证预警信息针对某个区域来发，特制定了预警信息传输协议，在发布的北斗预警信息里面加入了地址信息，使接收端能够对预警信息进行自动区分，只接收针对自己区域的预警信息，对不属于自己的预警信息则不做处理。在本系统中为了保证预警信息的时效性，在预警发布端，使用多台北斗发布设备负责预警信息发布，从而有效地保证了预警信息的时效性和成功率。为解决超长预警信息,本系统中将预警信息进行分段发送，在预警信息接收端进行合并处理的功能。

请参阅图2，其为北斗预警信息发布框图。预警信息发布系统分为省北斗预警信息发布中心、市北斗预警信息发布中心，县北斗预警信息发布分中心和乡、村预警接收终端（LED显示屏和喇叭）共4级。各级发布中心通过北斗、GPRS和网络等通信手段，实现省、市、县发布中心信息互通。接收并转发上级预警中心的预警信息，及时上报灾情信息，为突发公共事件应急处理、社会防灾减灾、保护人民生命和财产安全提供科技支撑和决策依据。

请参阅图3，其为北斗预警接收终端组成框。所有的接收终端都采用北斗和GPRS两种方式接收预警信息。接收终端采用直流和交流两种方式供电，在偏远地区可以通过太阳能、风力或蓄电池等方式供电，在交流电断电或基站瘫痪的情况下，可以通过北斗卫星照常的接收到自发布中心所发出的预警信息，并且采用主动导航定位，用短信进行双向通信，以及时了解灾情，始终保持通信的畅通和工作的稳定，为救灾工作赢得主动，发挥巨大作用。

本系统采用先进的设计思想和最新的前沿技术来实现系统的功能，该系统采用全模块化设计和高可靠的冗余设计可以全面满足全新的突发事件预警系统的要求。可以为灾区的现场工作组和救援人员提供实时和定位服务。信息发播流程上，采用广播与点播相结合的方式，达到信息发播的高效与灵活的完美统一。覆盖中国全部国土区域(包括陆地和海洋)以及周边地区。本系统专用的信息编码、解码协议和接收终端对信息完整性的判断。确保系统具备很高的安全性，只接收通过本系统发出的信息，不会接收到垃圾信息。本系统采用北斗和GPRS结合，具有信息接收回传功能，信息传输稳定可靠。北斗功放终端集成度高、外型小巧，安装简便；终端设计抗恶劣环境，维护简易，可在无人值守状态下工作。本系统的终端设备几乎都是在露天场合工作，会长时间经受风吹日晒雨淋，在很多地方甚至还要面临着高温、严寒、风沙、盐雾、潮湿等各种恶劣的环境，显然其可靠性对预警系统的可靠性有着不言而喻的意义。

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、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种基于北斗卫星的预警信息发布系统，其特征在于，包括北斗预警信息发布中心、基站和北斗预警接收终端；

所述北斗预警信息发布中心用于通过网络接收预警信息管理中心发送的预警信息；将所述预警信息通过短报文方式经北斗卫星发送给所述北斗预警接收终端；

所述北斗预警信息发布中心将所述预警信息通过GPRS方式经所述基站发送给所述北斗预警接收终端。

2.根据权利要求1所述的基于北斗卫星的预警信息发布系统，其特征在于，所述北斗预警信息发布中心包括北斗收发主机、室内LED显示屏、服务器和北斗收发天线；

所述北斗收发主机与所述服务器和所述北斗收发天线相连，用于并行发送和并行接收北斗短报文；

所述北斗收发主机根据每张北斗卡的通信容量对长报文进行拆分，形成短报文，然后采用轮询的方式查询每张北斗卡是否处于空闲状态；

如果查询到处于空闲状态的卡则进一步查询该卡的服务频度是否达到预设的值；

如果该卡的服务频度已经达到了预设的值，则利用该卡将所述短报文发送出去；

如果该卡的服务频度没有达到预设的值，则跳过该卡继续查询下一张空闲且服务频度达到预设的值的北斗卡，直到找到一张空闲且服务频度达到预设的值的北斗卡并利用该卡将所述短报文发送出去；

所述室内LED显示屏与所述北斗收发主机相连，用于显示和播报北斗收发主机发送来的所要发的所述预警信息；

所述服务器与所述北斗收发主机相连接并通过网络与所述预警信息管理中心相连，用于接收所述预警信息管理中心通过网络传来的所述预警信息并将其传送给所述北斗收发主机用于发送；

所述北斗收发天线与所述北斗收发主机相连，用于发送所述短报文。

3.根据权利要求1所述的基于北斗卫星的预警信息发布系统，其特征在于，所述北斗预警接收终端包括北斗单收模块和GPRS通信模块；

所述北斗单收模块用于接收北斗卫星发送的所述预警信息；

所述GPRS通信模块，用于接收基站转发的所述预警信息以及回传信息。

4.根据权利要求3所述的基于北斗卫星的预警信息发布系统，其特征在于，所述北斗预警接收终端是固定接收终端。

5.根据权利要求4所述的基于北斗卫星的预警信息发布系统，其特征在于，所述固定接收终端还包括太阳能电池板。

6.根据权利要求3所述的基于北斗卫星的预警信息发布系统，其特征在于，所述北斗预警接收终端是手持式移动接收终端。

7.根据权利要求4所述的基于北斗卫星的预警信息发布系统，其特征在于，所述固定接收终端包括：

LED显示器，用于显示接收到的所述预警信息。

8.根据权利要求4所述的基于北斗卫星的预警信息发布系统，其特征在于，所述固定接收终端包括：

喇叭，用于播放接收到的所述预警信息。

9.根据权利要求4所述的基于北斗卫星的预警信息发布系统，其特征在于，所述固定接收终端包括：

LED显示器，用于显示接收到的所述预警信息；

喇叭，用于播放接收到的所述预警信息。

10.根据权利要求6所述的基于北斗卫星的预警信息发布系统，其特征在于，所述北斗单收模块和所述GPRS通信模块集成在贴片式芯片中。

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