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      GPRS災害預警系統

      摘   要:本文提出了一種基于 GPRS 的災害預警系統設計原理和實(shí)現方案,簡(jiǎn)要介紹了GPRS 技術(shù)的基本知識,描述了GPRS 無(wú)線(xiàn)傳輸應用于氣象數據傳輸的實(shí)現方法。通過(guò)實(shí)際應用,獲得了理想的效果。

      關(guān)鍵詞:GPRS;DDN;災害;聯(lián)網(wǎng);預警系統;防災;減災;水情;水文;氣象

      一、 背景介紹

      2005年1月18日,聯(lián)合國世界減災會(huì )議在日本神戶(hù)開(kāi)幕,來(lái)自150個(gè)國家的4000多名代表參加了這次會(huì )議。聯(lián)合國秘書(shū)長(cháng)安南向會(huì )議發(fā)去電視講話(huà),他呼吁人類(lèi)團結起來(lái)共同抗擊自然災害。過(guò)去10年,自然災害造成的死亡人數比前一個(gè)10年多50%,人類(lèi)財產(chǎn)也遭受重大損失?,F在各國已從中吸取經(jīng)驗和教訓,增強抵御自然災害的能力,投入更多資源,做預防工作,增強應對經(jīng)驗,將災害帶來(lái)的損失減小化。 

      我國幅員遼闊、地勢復雜、季風(fēng)氣候明顯,極端天氣氣候事件導致的災害比較頻繁,暴雨、洪澇、干旱、冷害、凍害、寒害、暴雪、冰雹、大霧、暴雷、龍卷、大風(fēng)、熱浪、沙塵暴、干熱風(fēng)、連陰雨、熱帶氣旋等氣象災害時(shí)有發(fā)生。尤其近年經(jīng)常出現極端天氣,氣象災害呈現種類(lèi)多、范圍廣、強度大的特征,氣象災害每年造成的損失占整個(gè)自然災害的70%左右,造成的直接經(jīng)濟損失占GDP的6%左右,利用科技手段防災減災,已經(jīng)成為各級政府、水利局、氣象單位、廣播電視局、辦公室等的重要施政內容。該系統是采用INTERNET網(wǎng)絡(luò )、GIS地理信息、蜂窩網(wǎng)絡(luò )帶寬傳輸、嵌入式文語(yǔ)轉換、LED顯示控制等技術(shù),設計的集“無(wú)線(xiàn)文轉語(yǔ)應急廣播”和“電話(huà)應急廣播”、“無(wú)線(xiàn)LED顯示屏發(fā)布”于一體的災害預警發(fā)布系統??煽焖?、及時(shí)、準確地將各類(lèi)信息,特別是氣象災害預警信息傳播給社會(huì )公眾,擴大氣象信息覆蓋面,解決氣象信息“末端一公里”問(wèn)題,提高氣象災害預警能力,達到防災減災的目的。

      二、本方案優(yōu)勢

      1、GPRS無(wú)線(xiàn)集群發(fā)布

      系統充分利用現有移動(dòng)公共通信網(wǎng)絡(luò )的資源,采用TCP/IP網(wǎng)絡(luò )技術(shù)及語(yǔ)音合成技術(shù),可以同時(shí)對成千上萬(wàn)個(gè)災害預警終端發(fā)布預警信息,覆蓋范圍廣,發(fā)布速度快。

      2、GIS地理信息平臺

      系統采用GIS地理信息系統,操作直觀(guān)、快捷,可以根據地圖迅速定位選擇需要發(fā)布預警信息的站點(diǎn)。

      3、語(yǔ)音和文字雙通道預警發(fā)布

      系統具有音頻輸出和LED顯示屏驅動(dòng)接口,站點(diǎn)可以同時(shí)支持語(yǔ)音輸出和LED顯示屏驅動(dòng)。

      4、電話(huà)緊急插播功能

      預警終端可以設置管理員鑒權,在緊急情況下,管理員可以通過(guò)撥打預警終端的手機號碼,進(jìn)行電話(huà)廣播。在農村廣播的應用中,管理員平時(shí)的可以撥打預警終端機的號碼進(jìn)行廣播,而無(wú)需到村廣播室。

      5、短信息轉語(yǔ)音廣播功能

      系統管理員可以按照給定的格式編輯短信發(fā)送到預警終端機的手機號碼,預警終端機將自動(dòng)解析并合成語(yǔ)音輸出廣播。

      6、經(jīng)濟節能

      系統可以充分利用現有的農村廣播,預警終端的音頻輸出直接輸入到農村廣播系統的音頻輸入,預警終端還帶有開(kāi)關(guān)控制功能,只在需要廣播的時(shí)候才開(kāi)啟功放主機,廣播結束后自動(dòng)關(guān)閉功放主機的電源,安全節能。

      三、系統組成

      圖片關(guān)鍵詞


      災害預警系統示意圖

      如上圖所示災害預警系統基于GIS地理信息系統,分為用戶(hù)管理、站點(diǎn)管理、預警語(yǔ)音節目管理及發(fā)布、LED顯示屏節目管理及發(fā)布、事件管理等功能模塊,旨在為用戶(hù)提供一個(gè)便捷的、簡(jiǎn)單的、有效的預警信息發(fā)布平臺。平臺由后臺數據服務(wù)及前臺用戶(hù)操作界面構成,后臺數據服務(wù)處理預警終端的通信管理及數據庫管理,前臺為用戶(hù)提供友好的操作界面。

      此系統具有以下特點(diǎn):

      1、工業(yè)級設計,寬溫度適用范圍,滿(mǎn)足各種惡劣環(huán)境的需求;

      2、支持RS232串口通訊,通訊接口做防浪涌設計;

      3、支持圖形界面遠程配置與維護; 

      4、支持設備狀態(tài)自檢以及設備狀態(tài)實(shí)時(shí)上報功能; 

      5、系統運行狀態(tài)LED指示; 

      6、支持開(kāi)關(guān)量輸入輸出,模擬量輸入采集;

      7、支持短信文字轉語(yǔ)音、撥號通話(huà)廣播輸出; 

      8、支持GPRS/GSM/CDMA網(wǎng)絡(luò )的數據轉語(yǔ)音廣播輸出數據傳輸功能特性;

      9、支持虛擬數據專(zhuān)用網(wǎng)APN; 

      10、可向1~4個(gè)中心同時(shí)發(fā)送數據(固定IP或動(dòng)態(tài)域名地址); 

      11、支持點(diǎn)對點(diǎn)、點(diǎn)對多點(diǎn)、多點(diǎn)對多點(diǎn)對等數據傳輸;          

      12、支持GPRS實(shí)時(shí)在線(xiàn)和GSM短信息兩種通信模式;

      13、可合成任意的中文文本,支持英文字母的合成;

      14、支持GB2312、GBK、BIG5、UNICODE四種內碼格式的文本;

      15、具有智能的文本分析處理算法,可正確的識別和處理數值、號碼、時(shí)間日期及一些常用的度量衡符號,具備較強多音字處理和中文姓氏處理能力;

      16、雙發(fā)音人:男聲、女聲;

      17、清晰、自然、準確的文語(yǔ)音合成效果;

      工作人員通過(guò)操作和使用接入INTERNET網(wǎng)絡(luò )的災害預警廣播平臺,將天氣預報、病蟲(chóng)災害、地質(zhì)災害、科技興農、時(shí)政方針、應急情況等信息定時(shí)或手動(dòng)發(fā)布。經(jīng)TCP/IP協(xié)議對所發(fā)布信息數據進(jìn)行分組、封裝送入INTERNET傳輸,再由INTERNET骨干網(wǎng)與無(wú)線(xiàn)移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò )的GTP隧道協(xié)議對接,用TCP/IP協(xié)議報作為承載層將氣象災害預警廣播信息送至無(wú)線(xiàn)移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò )。

      GPRS網(wǎng)絡(luò )在全國31個(gè)省的城市和農村均有良好覆蓋,基本上在手機可以打電話(huà)的地方都存在無(wú)線(xiàn)移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò )。災害預警廣播信息便通過(guò)無(wú)線(xiàn)蜂窩寬帶網(wǎng)絡(luò )傳輸技術(shù)在無(wú)線(xiàn)移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò )中分組交換傳輸覆蓋。災害預警廣播(也成無(wú)線(xiàn)預警)終端是基于無(wú)線(xiàn)移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò )進(jìn)行數據和語(yǔ)音通信的,能夠實(shí)現將GPRS數據、文字、短信息、直接電話(huà)撥號,轉換為模擬語(yǔ)音信號并進(jìn)行放大輸入,能夠將GPRS數據、文字、短信息轉換為L(cháng)ED實(shí)時(shí)顯示。并可將接收信息與否狀態(tài)上報氣象災害預警廣播平臺。

      四、總結

      該系統具備與政府及相關(guān)部門(mén)開(kāi)展突發(fā)事件應急指揮,協(xié)同決策等功能,要讓這個(gè)功能得到發(fā)揮還需要推進(jìn)氣象災害預警部門(mén)聯(lián)絡(luò )工作日?;?,規范化,把氣象災害預警信息與防災減災工作有效結合,有效益地做好災害防御工作。按照“安全、先進(jìn)、有效、可靠”的建設目標,水文監測及遠程預警系統為災害預警系統的核心,其建設的總體目標為:應用可靠的信息采集設備和成熟先進(jìn)的通信手段,收集地區內雨情和水情等基本資料快速準確地發(fā)送到管理中心,在當前計算機軟、硬件基礎上,建設完善、合理的信息綜合數據庫,實(shí)現信息的自動(dòng)采集、實(shí)時(shí)傳輸和有序存儲,使水文信息在局域網(wǎng)上共享,利用計算機和通信技術(shù)建立“安全、先進(jìn)、有效、可靠”信息查詢(xún)顯示系統,并通過(guò)災害預警系統向災區群眾發(fā)布,建立快速實(shí)用的災區評估系統和災后建設系統。

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