CN112566091B - 一种快速传输气象灾害预警信息系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种快速传输气象灾害预警信息系统，包括预警信息发送管理平台用于发送气象灾害预警信息至预警信息监控平台；预警信息监控平台包括预警信息接收模块、预警信息格式化模块、预警信息发送计划生成模块、预警信息发送调度控制模块、预警信息发送运行监控模块、预警信息配置管理模块和预警信息运行统计分析模块；任务管理与控制系统包括预警信息计划发送模块、格式化预警信息发送模块；任务管理与控制系统用于发送给所述数据获取和测控系统。通过该方法，设计了预警信息系统的业务架构、功能架构、技术架构及流程和接口，实现了气象灾害预警信息快速传输，预防和减少了气象灾害造成的损失；实现了信号范围内第一时间无死角接收。

Description

一种快速传输气象灾害预警信息系统

技术领域

本发明涉及风云四号气象卫星技术领域，具体来说，涉及一种快速传输气象灾害预警信息系统。

背景技术

目前，电视、手机短信、广播、报纸、LED显示屏、大喇叭、微博、微信、手机APP和网站等多种传播渠道发布气象灾害预警信息，新旧媒体传播方式的结合，极大地提升了气象灾害预警信息传播的覆盖面。但是，气象灾害预警信息发布时效性还有待于提升，比如预警短信审批过程冗长、无忧先级别至滞后等；预警信息发布的精准性有待于提升，比如靠山临海区域灾害性天气差异大，若发一种预警信号，造成有些区域空报或漏报。此外，对于一些偏远山区、沙漠、远洋海域等区域的群众无论通过新媒体还是旧媒体，都难以及时获得预警信息。

对于预警信息传输渠道，近年来，北斗卫星气象预警信息发布系统成为热点。它是通过北斗卫星，以广播的方式发布预警信息，发布范围广，时效有保障。但是，存在传输速率低、冗余信息量大、长预警信息传输成功率低等问题，这些问题制约着北斗卫星在预警信息发布领域的有效应用。

发明内容

针对相关技术中的上述技术问题，本发明提出一种快速传输气象灾害预警信息系统，能够克服现有技术的上述不足。

为实现上述技术目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种快速传输气象灾害预警信息系统，该系统包括：预警信息发送管理平台、预警信息监控平台、任务管理与控制系统、数据获取和测控系统、接收终端系统，其中，

所述预警信息发送管理平台用于获取来源信息，发送气象灾害预警信息至所述预警信息监控平台；

所述预警信息监控平台用于接收来自预警发布中心的气象灾害预警信息，并对数据进行解析，对数据进行格式化处理和存储，同时对要发布的预警信息进行展示，还用于针对来自预警发布中心的预警信息，生成发送计划，把生成的发送计划和格式化处理后的预警信息发送给任务管理与控制系统，同时对此过程进行实时监视和管理，对格式化的预警信息进行统计分析，定期生成运行分析报告，所述预警信息监控平台包括预警信息接收模块、预警信息格式化模块、预警信息发送计划生成模块、预警信息发送调度控制模块、预警信息发送运行监控模块、预警信息配置管理模块和预警信息运行统计分析模块；

所述任务管理与控制系统包括预警信息计划发送模块、格式化预警信息发送模块；

所述任务管理与控制系统用于接收所述预警信息监控平台发送的发送计划和格式化处理后的预警信息，并发送给所述数据获取和测控系统。

进一步的，所述数据获取和测控系统根据广播发送计划使用S波段频率向卫星发射格式化处理后的预警信息，卫星转发为L波段向卫星信息覆盖区进行转发。

进一步的，所述接收终端系统用于接收终端设备接收卫星广播的气象灾害预警信息并反馈预警信息接收情况，同时向用户发送预警信息。

进一步的，所述接收终端系统中，用户接收终端接收预警信息，并进行解包解码。

进一步的，所述预警信息监控平台中，当对信息统计分析时，根据统计时间范围收集数据库中存储的预警信息广播的结果，进行统计分析，定期生成运行分析报告。

本发明的有益效果：通过该方法，达到了：

（1）本发明基于风云四号广播系统，设计了预警信息系统的业务架构、功能架构、技术架构及流程和接口，实现了气象灾害预警信息快速传输，最大程度上预防和减少了气象灾害造成的损失；

（2）本发明将气象灾害预警信息按照规定的格式将其通过风云四号广播系统按照其信息的格式、级别发送至接收终端，实现了信号范围内第一时间无死角接收。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是根据本发明实施例所述的一种快速传输气象灾害预警信息系统的结构示意图；

图2为本发明实施例公开的风云四号快速传输预警信息系统的业务架构图；

图3为本发明实施例公开的风云四号预警信息监控平台的功能架构图；

图4为本发明实施例公开的风云四号预警信息监控平台的技术架构图；

图5为本发明实施例公开的风云四号快速传输预警信息系统的信息流程图；

图6为本发明实施例公开的风云四号预警信息监控平台的外部接口关联图；

图7为本发明实施例公开的风云四号预警信息监控平台的内部接口关联图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1-7所示，根据本发明实施例所述的一种快速传输气象灾害预警信息系统，包括：预警信息发送管理平台、预警信息监控平台、任务管理与控制系统、数据获取和测控系统、接收终端系统，其中，

所述预警信息发送管理平台用于获取来源信息，发送气象灾害预警信息至所述预警信息监控平台；

所述预警信息监控平台用于接收来自预警发布中心的气象灾害预警信息，并对数据进行解析，对数据进行格式化处理和存储，同时对要发布的预警信息进行展示，还用于针对来自预警发布中心的预警信息，生成发送计划，把生成的发送计划和格式化处理后的预警信息发送给任务管理与控制系统，同时对此过程进行实时监视和管理，对格式化的预警信息进行统计分析，定期生成运行分析报告，所述预警信息监控平台包括预警信息接收模块、预警信息格式化模块、预警信息发送计划生成模块、预警信息发送调度控制模块、预警信息发送运行监控模块、预警信息配置管理模块和预警信息运行统计分析模块；

所述任务管理与控制系统包括预警信息计划发送模块、格式化预警信息发送模块；

所述任务管理与控制系统用于接收所述预警信息监控平台发送的发送计划和格式化处理后的预警信息，并发送给所述数据获取和测控系统。

在本发明一个具体的实施例中，所述数据获取和测控系统根据广播发送计划使用S波段频率向卫星发射格式化处理后的预警信息，卫星转发为L波段向卫星信息覆盖区进行转发。

在本发明一个具体的实施例中，所述接收终端系统用于接收终端设备接收卫星广播的气象灾害预警信息并反馈预警信息接收情况，同时向用户发送预警信息。

在本发明一个具体的实施例中，所述接收终端系统中，用户接收终端接收预警信息，并进行解包解码。

在本发明一个具体的实施例中，所述预警信息监控平台中，当对信息统计分析时，根据统计时间范围收集数据库中存储的预警信息广播的结果，进行统计分析，定期生成运行分析报告。

为了方便理解本发明的上述技术方案，以下对本发明的上述技术方案进行详细说明。

风云四号快速传输预警信息系统是基于风云四号紧急信息广播信道进行广播，能够快速传输气象灾害预警信息，在最短的时间内向特定的区域、人群发布预警信息。风云四号快速传输预警信息系统从信息业务流程上分为六部分如图2所示，分别是预警信息发送管理平台、风云四号预警信息监控平台、风云四号任务管理与控制系统（MCS）、风云四号数据获取和测控系统（DTS）、风云四号卫星和接收终端。其中，风云四号预警信息监控平台由七个模块组成，分别是预警信息接收、预警信息格式化、预警信息广播发送计划生成、预警信息发送调度控制、预警信息发送运行监控、预警信息配置管理和预警信息运行统计分析。风云四号MCS系统由两个模块组成，分别是预警信息广播计划发送和格式化的预警信息发送。风云四号气象灾害预警广播系统信息流程业务架构具体内容如下：

1）预警发布中心的预警信息发送管理平台为信息来源，发送气象灾害预警信息至国家卫星气象中心的风云四号预警信息监控平台。

2）风云四号预警信息监控平台接收来自预警发布中心的气象灾害预警信息，并对数据进行解析，然后对数据进行格式化处理和存储，同时对要发布的预警信息进行展示。针对来自预警发布中心的预警信息，生成广播发送计划。把生成的广播发送计划和格式化处理后的预警信息发送给风云四号MCS系统。同时对此过程进行实时监视和管理，对格式化的预警信息进行统计分析，定期生成运行分析报告。

3）风云四号MCS系统接收风云四号预警信息监控平台发送的广播发送计划和格式化处理后的预警信息，并发送给北京气象卫星地面站的风云四号DTS系统。

4）风云四号DTS系统的上行设备根据广播发送计划使用S波段频率向卫星发射格式化处理后的预警信息。

5）风云四号卫星转发为L波段向卫星信息覆盖区进行转发。

6）风云四号预警信息接收终端设备接收卫星广播的气象灾害预警信息并反馈预警信息接收情况，同时向用户发送预警信息。

一、功能架构

风云四号预警信息监控平台是风云四号快速传输预警信息系统的重要组成部分，根据其功能需求，将其分为四部分，分别是数据层、服务层、业务层和表示层，如图3所示。

1.数据层

数据层负责数据的存储与访问，其包括系统运行所需的参数配置、预警信息广播计划、预警信息上星广播数据和预警信息上星广播结果。

1）参数配置：根据预警信息类型、预警事件的紧急程度、预警事件的严重程度等预警信息等级进行预警信息计划编排和发送配置管理。

2）预警信息上星计划：由预警信息卫星广播计划生成的数据。

3）预警信息广播广播数据：由预警信息格式化后生成的数据。

4）预警信息上星广播结果：预警信息发布情况反馈的数据。

2.服务层

服务层负责可复用的服务，其包括预警信息发送、预警信息上星广播、终端接收预警信息和广播信息统计分析。

1）预警信息发送：将生成的格式化的预警信息上星广播文件推送给北京气象卫星地面站卫星广播设备，完成风云四号预警信息的发送。

2）预警信息上星广播：北京气象卫星地面站卫星广播设备对接收到的格式化后的预警信息进行编码，调制到风云四号卫星，风云四号向卫星信息覆盖区进行广播。

3）终端接收预警信息：用户接收终端接收星上广播的预警信息，并进行解包解码。

4）广播信息统计分析：根据统计时间范围收集数据库中存储的预警信息上星广播结果，进行统计分析，定期生成运行分析报告。

3.业务层

业务层负责具体业务逻辑处理，包括预警信息数据接收、预警信息格式化、预警信息广播计划生成和预警信息用户管理。

1）预警信息数据接收具体功能如下：

预警信息接收功能：实时接收来自预警信息发送平台最新发布的预警信息，将接收到的预警原始信息存储到本地文件系统，记录预警信息的数据接收时间、预警原始数据文件属性等基本信息。

预警信息及辅助信息解包、提取功能：根据预警信息发布编码规范约定，对接收到的气象灾害预警信息进行数据解包、提取，提取出预警信息详情、发布手段、警报范围、辅助信息等预警基本组成元素信息，存储到本地数据库系统中。

预警信息接收异常告警功能：记录预警信息接收、解包、提取过程中的异常信息，记录故障日志信息，警报预警信息接收异常情况。

2）预警信息格式化具体功能如下：

预警信息地面接收终端地址编码生成功能：对预警信息及辅助信息根据气象卫星灾害预警信息地面接收终端地址编码标准，生成地面接收终端地址编码。辅助信息包括预警区域、级别、时间、类型、紧急程度、严重程度、生效时间等。

预警信息卫星广播格式编排生成功能：根据气象卫星预警信广播格式标准，编排生成符合标准的气象灾害预警信息卫星广播格式数据。

预警信息格式编排异常告警功能：对气象灾害预警信息地面接收终端地址编码、气象灾害预警信息卫星广播格式编排生成的整个过程记录故障日志信息，对异常情况实时告警。

3）预警信息广播计划生成具体功能如下：

预警信息卫星广播计划生成及发送功能：实时获取待发布的气象灾害预警信息上星广播数据格式帧，生成预警信息广播发送计划。

预警信息卫星广播信息存档功能：实时记录气象灾害预警信息上星广播信息，并推送到存档存储。

4）预警信息用户管理功能：提供气象灾害预警信息卫星广播用户信息的查询、编辑、新增、删除功能。

4.表示层

表示层负责内容展现，包括预警信息发布展示、预警信息发送运行监控和预警信息发布情况反馈获取。

1）预警信息发布展示：根据预警信息的日期、范围和类别，加载数据库中存储的已收到的灾害预警信息，加载并展示已发布的最新预警信息，并能查询显示预警信息的接收情况及发布情况。

2）预警信息发送运行监控：预警信息发送运行监控对预警信息的接收、解包、格式生成、计划生成、推送的全流程进行监视，对异常进行报警。具体如下：

预警信息卫星广播调度控制监视：可视化界面展示气象灾害预警信息卫星广播计划、预警信息上星广播数据的生成、发送执行状态。记录整个过程的日志信息，对异常情况实时报警。

预警信息卫星广播全过程状态信息监视与存储：实时收集记录预警信息上星广播结果信息，可视化界面方式展示气象灾害预警信息卫星广播结果状态。

预警信息卫星广播全过程状态异常告警信息显示与处理：可视化界面方式展示气象灾害预警信息卫星广播过程中的异常告警信息，对于故障信息按照故障严重程度进行等级划分。

3）预警信息发布情况反馈获取：从数据库中加载登记备案的接收终端设备信息，接收终端设备发来的预警发布反馈信息，对反馈信息进行解析、存储，定期生成分析报告。

二、技术架构

对气象灾害预警信息通过风云四号信息广播信道快速传输到接收终端，风云四号快速传输预警信息系统搭建自己的风云四号预警信息监控平台，对预警信息进行独立分析，即保证了业务处理数据的效率，也增加了数据的安全性。其技术架构框架如图4所示，有底向上分别为：基础设施层、基础系统支撑层、业务应用层。

基础设施层为系统提供硬件支撑，包括存储设备、应用服务器和主备机设备等。基础系统支撑层为系统提供基础软件支撑，包括操作系统、共享文件系统、数据库管理系统和编译器等。应用支撑层作为业务应用层的公共服务支撑，包括系统标准库、文件管理公共服务、数据库公共服务和消息公共服务等。

三、流程设计

将系统主要的功能应用于系统关联，风云四号快速传输预警信息系统的数据处理信息流程如图5所示，具体内容如下：

1．实时接收来自预警信息发送管理平台的气象灾害预警信息，完成数据的拆包、解包，存储到本地数据库中，并记录此过程日志信息，对异常情况实时记录故障日志告警。

2．实时获取的预警信息表中的预警信息解析结果根据气象卫星灾害预警信息地面接收终端地址编码标准，生成地面接收终端地址编码；根据气象卫星预警信息广播格式标准，编排生成符合标准的预警信息卫星广播格式数据。格式生成整个过程记录日志信息，对异常情况实时记录故障日志告警。

3．基于实时获取待发布的预警信息，生成预警信息广播发送计划。预警信息卫星广播信息存档实时记录预警信息上星广播信息，并存档存储。

4．实时获取最新的气象灾害预警信息卫星广播计划、预警信息上星广播数据，通过风云四号地面应用系统发送给北京气象卫星地面站广播设备。实时获取记录预警信息上星广播结果，记录整个上星过程日志信息，对于异常故障实时发出报警。

5．预警信息接收展示根据检索条件从数据库中获取预警信息接收记录及预警信息解析提取结果信息展示；预警信息卫星广播调度控制监视从数据库中获取实时及历史预警信息上星广播结果，展示气象灾害预警信息卫星广播计划、预警信息上星广播数据的生成、发送执行状态；预警信息卫星广播全过程状态信息监视从数据库中获取实时及历史预警信息上星广播结果，展示气象灾害预警信息卫星广播结果状态；预警信息卫星广播全过程异常告警信息监视实时从数据库中获取故障告警信息，展示气象灾害预警信息卫星广播过程中的异常告警信息。

6．根据统计时间范围收集数据库中存储的预警信息上星广播结果，定期生成预警信息卫星广播统计分析报告。

7．根据预警信息类型、预警事件的紧急程度、预警事件的严重程度等预警信息等级进行预警信息计划编排和发送配置管理。对地面预警信息卫星接收系统用户进行统一管理。

四、接口设计

风云四号快速传输预警信息系统由六部分组成，风云四号预警信息监控平台是重要组成部分，其有外部接口和内部接口。

1、外部接口

风云四号预警信息监控平台与外部系统的关联关系如图7所示，主要包括：

1）与预警信息发送平台之间的接口；

2）与风四地面应用系统之间的接口；

3）与预警信息接收终端之间的接口。

2、内部接口

风云四号预警信息监控平台各分系统也有一定的接口关系如图7所示,主要包括:

1)预警信息接收分系统与预警信息格式化分系统的接口；

2)预警信息接收分系统与预警信息发送运行监控分系统的接口；

3)预警信息格式分系统与预警信息广播发送计划分系统的接口；

4)预警信息格式分系统与预警信息发送调度控制分系统的接口；

5)预警信息格式分系统与预警信息发送运行监控分系统的接口；

6)预警信息格式分系统与预警信息配置管理分系统的接口；

7)预警信息广播发送计划分系统与预警信息发送调度控制分系统的接口；

8)预警信息广播发送计划分系统与预警信息配置管理分系统的接口；

9)预警信息发送调度控制分系统与预警信息运行管理统计分系统的接口；

10)预警信息发送调度控制分系统与预警信息发送运行监控分系统的接口。

综上所述，借助于本发明的上述技术方案，通过该方法，达到了：本发明基于风云四号广播系统，设计了预警信息系统的业务架构、功能架构、技术架构及流程和接口，实现了气象灾害预警信息快速传输，最大程度上预防和减少了气象灾害造成的损失；本发明将气象灾害预警信息按照规定的格式将其通过风云四号广播系统按照其信息的格式、级别发送至接收终端，实现了信号范围内第一时间无死角接收。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，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 (3)

1.一种快速传输气象灾害预警信息系统，其特征在于，包括：预警信息发送管理平台、预警信息监控平台、任务管理与控制系统、数据获取和测控系统、接收终端系统，其中，所述预警信息发送管理平台用于获取来源信息，发送气象灾害预警信息至所述预警信息监控平台；

所述预警信息监控平台用于接收来自预警发布中心的气象灾害预警信息，并对数据进行解析，对数据进行格式化处理和存储，同时对要发布的预警信息进行展示，还用于针对来自预警发布中心的预警信息，生成发送计划，把生成的发送计划和格式化处理后的预警信息发送给任务管理与控制系统，同时对此过程进行实时监视和管理，对格式化的预警信息进行统计分析，定期生成运行分析报告，所述预警信息监控平台包括预警信息接收模块、预警信息格式化模块、预警信息发送计划生成模块、预警信息发送调度控制模块、预警信息发送运行监控模块、预警信息配置管理模块、预警信息运行统计分析模块；

所述预警信息接收模块用于接收来自预警发布中心的气象灾害预警信息；

所述预警信息格式化模块用于预警信息地面接收终端地址编码生成，对预警信息及辅助信息根据气象卫星灾害预警信息地面接收终端地址编码标准，生成地面接收终端地址编码，辅助信息包括预警区域、级别、时间、类型、紧急程度、严重程度、生效时间；所述预警信息卫星广播格式编排包括：根据气象卫星预警信广播格式标准，编排生成符合标准的气象灾害预警信息卫星广播格式数据；所述预警信息格式编排异常告警处理包括对气象灾害预警信息地面接收终端地址编码、气象灾害预警信息卫星广播格式编排生成的整个过程记录故障日志信息，对异常情况实时告警；

所述预警信息发送运行监控模块用于预警信息发送运行监控对预警信息的接收、解包、格式生成、计划生成、推送的全流程进行监视，对异常进行报警；

所述预警信息监控平台中，当对信息统计分析时，根据统计时间范围收集数据库中存储的预警信息广播的结果，进行统计分析，定期生成运行分析报告；

所述任务管理与控制系统包括预警信息计划发送模块、格式化预警信息发送模块；

所述任务管理与控制系统用于接收所述预警信息监控平台发送的发送计划和格式化处理后的预警信息，并发送给所述数据获取和测控系统。

2.根据权利要求1所述的一种快速传输气象灾害预警信息系统，其特征在于，所述接收终端系统用于接收终端设备接收卫星广播的气象灾害预警信息并反馈预警信息接收情况，同时向用户发送预警信息。

3.根据权利要求1所述的一种快速传输气象灾害预警信息系统，其特征在于，所述接收终端系统中，用户接收终端接收预警信息，并进行解包解码。

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