LED顯示屏實時氣象信息分組發(fā)布系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)

謝啟杰 李宏圖 溫繼昌

【摘 要】通過一套完整的信息收集、處理、匯總及發(fā)布系統(tǒng)來實現(xiàn)天氣預(yù)報產(chǎn)品、災(zāi)害預(yù)警信息、臺風(fēng)實時位置信息、每十分鐘的天氣實況信息及各類通知公告等實時氣象信息向LED顯示屏的分組發(fā)布。該系統(tǒng)主要包含用戶分級及顯示屏管理模塊、災(zāi)害預(yù)警信息錄入模塊、各類通知公告錄入模塊、實時氣象信息收集匯總模塊以及實時氣象信息自動發(fā)布模塊。

【關(guān)鍵詞】分組發(fā)布 實時氣象信息 顯示屏 自動

【中圖分類號】 P405【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】 A【文章編號】1672-5158（2013）07-0035-02

實時氣象信息包含了天氣預(yù)報產(chǎn)品、災(zāi)害預(yù)警信息、臺風(fēng)實時位置信息、每十分鐘的天氣實況信息及各類通知公告等。其中臺風(fēng)實時位置信息需發(fā)布到所有的顯示屏上，天氣預(yù)報產(chǎn)品及災(zāi)害預(yù)警信息為縣級氣象部門針對本行政區(qū)域的顯示屏發(fā)布，各類通知公告為各個鄉(xiāng)鎮(zhèn)或村政府發(fā)布的信息，每十分鐘的天氣實況信息為鄰近幾個鄉(xiāng)鎮(zhèn)的區(qū)域站實況資料。為讓各級用戶能依相應(yīng)的權(quán)限發(fā)布本區(qū)的預(yù)警、公告等信息，避免不同區(qū)域信息的混亂發(fā)布，使指定信息及時準(zhǔn)確的發(fā)布到指定的顯示屏，需要有一套完整的信息收集、處理、匯總及發(fā)布系統(tǒng)來實現(xiàn)。本文就LED顯示屏實時氣象信息分組發(fā)布系統(tǒng)做一個簡要介紹。

一、發(fā)布系統(tǒng)總體框架

LED顯示屏實時氣象信息分組發(fā)布系統(tǒng)包含了用戶分級及顯示屏管理模塊、縣級災(zāi)害預(yù)警信息錄入模塊、各類通知公告錄入模塊、實時氣象信息收集匯總模塊、實時氣象信息自動發(fā)布模塊。發(fā)布系統(tǒng)的數(shù)據(jù)流向如圖1所示：

二、顯示屏的顯示設(shè)計

采用單色整屏顯示的LED顯示屏。顯示屏的顯示區(qū)域分為兩個區(qū)域：上區(qū)由下往上滾動顯示天氣預(yù)報、臺風(fēng)實時信息，以及由各級用戶利用互聯(lián)網(wǎng)在任何地方編輯輸入的災(zāi)害預(yù)警信息、各類通知公告；下區(qū)由右向左滾動顯示指定的多個觀測點的每十分鐘天氣實況。圖2為某款用于發(fā)布?xì)庀笮畔⒌碾娮语@示屏。

三、用戶分級及顯示屏管理模塊

所設(shè)計的用戶含管理用戶（地區(qū)級用戶）、災(zāi)害預(yù)警信息發(fā)布用戶（縣級用戶）、各類通知公告發(fā)布用戶（縣、鄉(xiāng)、鎮(zhèn)、村、小區(qū)級用戶）。為避免信息間的相互覆蓋，設(shè)計各級用戶有一個或多個不同編碼的操作信箱（信箱編碼定為2位數(shù)字）。

管理用戶為系統(tǒng)的最高級別用戶，權(quán)限包含了地理區(qū)域的編碼管理，顯示屏的添加、刪除管理，以及發(fā)布用戶的添加管理。系統(tǒng)設(shè)計管理用戶只有2位字母暨地區(qū)的前兩位縮寫，如福州為“fz”，泉州為“qz”。

地理區(qū)域的編碼管理為整個系統(tǒng)最關(guān)鍵的地方，由區(qū)域編碼我們可以對顯示屏進(jìn)行編碼，可以對屬于不同區(qū)域的顯示屏進(jìn)行分組，可以對不同分組的顯示屏進(jìn)行不同信息的發(fā)布。區(qū)域編碼使用a～z，0～9等36個字符進(jìn)行編碼，總共為12位。前兩位為管理用戶；3、4位為縣級代碼；5、6位為縣的名字縮寫；7、8位為鄉(xiāng)鎮(zhèn)代碼；9，10位為鄉(xiāng)鎮(zhèn)縮寫；11，12位為村、小區(qū)代碼。 在管理用戶生成時，必須同時規(guī)定該管理用戶可進(jìn)行編組的3、4位編碼范圍，如用戶“qz”管理“00”～“29”，用戶“fz”管理“30”～“59”，理論上總共可以有36*36=1296個的縣級用戶可以錄入預(yù)警信息。

顯示屏的添加操作包含顯示屏的編碼，顯示屏的分組，并根據(jù)分組信息生成該顯示屏的操作用戶。顯示屏添加時先要選擇顯示屏所在的區(qū)域，選擇完直接生成15位的顯示屏編碼，暨區(qū)域編碼+“3位數(shù)字編碼”，“3位數(shù)字編碼”由數(shù)據(jù)庫中本區(qū)域內(nèi)已有顯示屏代碼自動加1生成。如，數(shù)據(jù)庫中已編了“qz07ax00cx00005”，則下一塊屏就為“qz07ax00cx00006”。在對顯示屏進(jìn)行編碼時，顯示屏能屬于的組也確定了，如“qz07ax00cx00006”只能屬于 “qz07”、“qz07ax00”、“qz07ax00cx00”、 “qz07ax00cx00006”等四個組，從中選擇一個作為顯示屏的分組碼，并根據(jù)分組碼生成操作用戶。無論選擇哪個組，災(zāi)害預(yù)警信息發(fā)布用戶——“qz07”為必須生成的（數(shù)據(jù)庫中已存在該用戶時不生成，操作信箱為20）。另外還需生成與分組代碼相同的用戶，用于發(fā)布各類通知公告發(fā)布，其操作信箱為21。當(dāng)然，當(dāng)選擇的分組為縣級分組，該分組操作信箱就有兩個，暨20和21。

四、災(zāi)害預(yù)警信息錄入模塊與各類通知公告錄入模塊

該模塊采用B/S架構(gòu)，各級用戶能在任何地方利用互聯(lián)網(wǎng)，根據(jù)自己的級別權(quán)限及分配的信箱號發(fā)布信息。當(dāng)點擊保存時，系統(tǒng)自動將用戶名，信箱號，信息內(nèi)容存入到數(shù)據(jù)庫中。

五、實時氣象信息收集匯總模塊

5.1信息收集

該模塊自動判斷數(shù)據(jù)庫中天氣預(yù)報產(chǎn)品、災(zāi)害預(yù)警信息、臺風(fēng)實時位置信息、天氣實況信息及各類通知公告的數(shù)據(jù)表是否有數(shù)據(jù)更新，如果數(shù)據(jù)表有更新，則根據(jù)規(guī)則生成臨時文件，天氣實況信息文件命名規(guī)則為“區(qū)域自動站名.txt”，其余文件的命名規(guī)則為：“Z用戶名N信箱號.TXT”。

5.1.1 天氣預(yù)報產(chǎn)品

當(dāng)數(shù)據(jù)有更新時，根據(jù)發(fā)布區(qū)域編碼生成天氣預(yù)報的文本，如“qz07”所要發(fā)布的天氣預(yù)報產(chǎn)品文件名為“Zqz07N01.TXT”。

5.1.2 臺風(fēng)實時位置信息

當(dāng)數(shù)據(jù)有更新時，根據(jù)發(fā)布區(qū)域編碼生成臺風(fēng)實時信息的文本，如“qz07”所要發(fā)布的臺風(fēng)實時位置信息文件名為“Zqz07N02.TXT”。

5.1.3 災(zāi)害預(yù)警信息與各類通知公告

當(dāng)數(shù)據(jù)有更新時，系統(tǒng)從災(zāi)害預(yù)警信息與各類通知公告數(shù)據(jù)表中讀取用戶名，信箱號，信息內(nèi)容，并把信息內(nèi)容輸出到TXT文件中，文件命名規(guī)則為：“Z用戶名N信箱號.TXT”，如用戶“qz07”更新數(shù)據(jù)后系統(tǒng)生成的文件名為“Zqz07N20.txt”， 用戶“qz07ax00” 更新數(shù)據(jù)后系統(tǒng)生成的文件名為“Zqz07ax00N21.txt”。

5.1.4 天氣實況

可選擇所需要的某個區(qū)域自動站的部分氣象要素進(jìn)行實況的組合輸出。輸出內(nèi)容包含有時間，地點，組合的要素值。輸出內(nèi)容如下所示：

05月22日16時50分天氣實況

（地點：南平政和，每十分鐘更新）

氣溫：26度 風(fēng)向：東北偏東

風(fēng)力：2級 風(fēng)速：3.2m/s

極大風(fēng)：5.5m/s 極大風(fēng)：4級

日最高：28.5度 日最低：22.2度

（接上頁） 時雨量：0.2mm 日雨量：0.3mm

昨雨量：19.7mm

單個站的天氣實況信息保存為“區(qū)域自動站名.txt”。

5.2 實時氣象信息匯總，應(yīng)用BAT可執(zhí)行文件

根據(jù)分組生成以下兩個文件：1）“A分組號.txt”，文件內(nèi)容發(fā)布到顯示屏的上區(qū)，2） “B分組號.txt”，文件內(nèi)容發(fā)布到顯示屏的下區(qū)。無預(yù)警信息發(fā)布的時候，每5分鐘觸發(fā)實時氣象信息自動發(fā)布模塊，當(dāng)有災(zāi)害預(yù)警信息發(fā)布時時，直接觸發(fā)實時氣象信息自動發(fā)布模塊。

六、實時氣象信息自動發(fā)布模塊

當(dāng)收到實時氣象信息收集匯總模塊發(fā)來的觸發(fā)指令后，實時氣象信息自動發(fā)布模塊自動搜索文件“A分組號.txt”及“B分組號.txt”，根據(jù)分組號找到對應(yīng)的顯示屏，并向這些顯示屏發(fā)送信息文本。當(dāng)文本發(fā)送完成后，刪除目錄下的“A分組號.txt”及“B分組號.txt”文件。

七、結(jié)束語

本顯示屏發(fā)布系統(tǒng)可滿足用戶實時、直觀了解所需氣象信息的需求，系統(tǒng)功能的整體特點有：

1、實時性強、自動化程度高，整個發(fā)布過程無需人工干涉；

2、信息發(fā)布的靈活性強，可自由增減發(fā)布信息欄目，可選擇顯示任意的氣象要素；

3、發(fā)送成本低，以數(shù)據(jù)流量計費，每月只需50M。

4、組網(wǎng)規(guī)模大、擴展性強、安裝方便：

5、保密性、安全性強，實現(xiàn)用戶分級分組管理，確保系統(tǒng)安全可靠。