陜西省天氣雷達(dá)電話語(yǔ)音報(bào)警系統(tǒng)的開發(fā)與設(shè)計(jì)

李成偉

(陜西省大氣探測(cè)技術(shù)保障中心，西安　710014)

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陜西省天氣雷達(dá)電話語(yǔ)音報(bào)警系統(tǒng)的開發(fā)與設(shè)計(jì)

李成偉

(陜西省大氣探測(cè)技術(shù)保障中心，西安710014)

摘要：利用語(yǔ)音盒和無線固話平臺(tái)提供的電話線路控制功能，在系統(tǒng)監(jiān)測(cè)到雷達(dá)出現(xiàn)IN狀態(tài)的報(bào)警信息時(shí)，撥打預(yù)設(shè)的臺(tái)站值班電話，并記錄撥打狀態(tài)信息，旨在提高雷達(dá)報(bào)警信息傳遞的及時(shí)率和有效性，為進(jìn)一步提高天氣雷達(dá)業(yè)務(wù)可用性提供運(yùn)行監(jiān)控保障。

關(guān)鍵詞：天氣雷達(dá)；語(yǔ)音報(bào)警；開發(fā)

陜西省新一代天氣雷達(dá)業(yè)務(wù)運(yùn)行質(zhì)量近年來得到顯著提升，然而隨著雷達(dá)運(yùn)行時(shí)間的增長(zhǎng)，雷達(dá)硬件設(shè)備老化逐漸嚴(yán)重，故障次數(shù)明顯增多，加之汛期天氣雷達(dá)實(shí)行24小時(shí)連續(xù)運(yùn)行，雷達(dá)運(yùn)行監(jiān)控和保障的壓力逐步增加。為了能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)雷達(dá)停機(jī)故障，縮短雷達(dá)故障停機(jī)時(shí)間，陜西省大氣探測(cè)技術(shù)保障中心設(shè)計(jì)并開發(fā)了天氣雷達(dá)電話語(yǔ)音報(bào)警系統(tǒng)，通過自動(dòng)電話語(yǔ)音的方式將雷達(dá)設(shè)備停機(jī)報(bào)警通知給臺(tái)站值班員，以提高天氣雷達(dá)運(yùn)行監(jiān)控能力，保障雷達(dá)運(yùn)行業(yè)務(wù)質(zhì)量。

1故障信息的獲取

1.1天氣雷達(dá)報(bào)警信息

雷達(dá)站的天氣雷達(dá)系統(tǒng)在運(yùn)行期間，如果監(jiān)測(cè)到設(shè)備有報(bào)警發(fā)生，將自動(dòng)生成雷達(dá)報(bào)警文件“Z_A_DWRN_ALM_C5_站號(hào)_YYYYMMDDHHMMSS.bin”，并通過網(wǎng)絡(luò)將其發(fā)送至陜西省氣象局信息中心。雷達(dá)報(bào)警信息的狀態(tài)分為四種，分別為：MM，必須維護(hù)；MR，需要維護(hù)；IN，不可工作；N/A，不適用。

天氣雷達(dá)電話語(yǔ)音報(bào)警系統(tǒng)的報(bào)警只針對(duì)雷達(dá)停機(jī)事件，因此只針對(duì)IN狀態(tài)的報(bào)警進(jìn)行相應(yīng)的處理。該狀態(tài)的報(bào)警包括天線座動(dòng)態(tài)故障、燈絲電源關(guān)閉、采集器數(shù)據(jù)單元初始化錯(cuò)誤、脈沖形成網(wǎng)絡(luò)/脈沖寬度開關(guān)故障等22種報(bào)警。

1.2報(bào)警數(shù)據(jù)的處理

雷達(dá)系統(tǒng)發(fā)生報(bào)警后，雷達(dá)控制軟件RDASC將立即生成報(bào)警報(bào)文，并通過部門內(nèi)網(wǎng)發(fā)送到陜西省大氣探測(cè)中心監(jiān)控系統(tǒng)服務(wù)器中的雷達(dá)報(bào)警表。服務(wù)器中有雷達(dá)報(bào)警表(表1)和雷達(dá)報(bào)警基本信息表(表2)。報(bào)警表存儲(chǔ)雷達(dá)站發(fā)送的報(bào)警信息，報(bào)警信息基本表存儲(chǔ)著雷達(dá)設(shè)備有可能發(fā)生的276種報(bào)警的基本信息內(nèi)容。報(bào)警系統(tǒng)讀取雷達(dá)報(bào)警表中的報(bào)警信息，依據(jù)報(bào)警編碼，參照?qǐng)?bào)警信息基本表確定報(bào)警信息的全部?jī)?nèi)容。

表1　CINRAD/CB雷達(dá)監(jiān)控系統(tǒng)報(bào)警表結(jié)構(gòu)說明

2報(bào)警信息的語(yǔ)音處理

應(yīng)用Text To Speech(下簡(jiǎn)稱“TTS”)語(yǔ)音合成軟件,將需要報(bào)警的報(bào)警信息預(yù)先處理成WAV聲音文件，并按照雷達(dá)報(bào)警編碼作為文件名保存。

表2　CINRAD/CB雷達(dá)報(bào)警基本信息表結(jié)構(gòu)說明

雷達(dá)語(yǔ)音報(bào)警的內(nèi)容為“這里是省大探中心運(yùn)行監(jiān)控室，你站天氣雷達(dá)出現(xiàn)雷達(dá)報(bào)警中文信息故障報(bào)警，請(qǐng)盡快予以處理。如需技術(shù)支持請(qǐng)撥打雷達(dá)保障值班電話。收聽完畢，請(qǐng)按任意鍵確認(rèn)。”其中，“雷達(dá)報(bào)警中文信息”部分的內(nèi)容系統(tǒng)可根據(jù)報(bào)警內(nèi)容進(jìn)行相應(yīng)地更改。

3語(yǔ)音報(bào)警系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)

3.1硬件設(shè)計(jì)

系統(tǒng)硬件部分由電話語(yǔ)音盒和無線固話平臺(tái)兩個(gè)設(shè)備組成。系統(tǒng)軟件通過連接電話語(yǔ)音盒來控制電話線路,實(shí)現(xiàn)電話撥打和線路狀態(tài)監(jiān)測(cè)的功能。因普通固定電話線路不提供反極信號(hào),無法準(zhǔn)確獲取接聽方的摘機(jī)和掛機(jī)信號(hào)，因此系統(tǒng)采用可以獲取無線電話網(wǎng)絡(luò)中提供的反極信號(hào)的無線固話平臺(tái)，將反擊信號(hào)通過普通固話線路輸出給電話語(yǔ)音盒。電話語(yǔ)音盒通過監(jiān)測(cè)反極信號(hào)識(shí)別接聽方的摘機(jī)和掛機(jī)動(dòng)作，而后向計(jì)算機(jī)的應(yīng)用軟件輸出摘機(jī)和關(guān)機(jī)事件。

3.2界面

陜西省天氣雷達(dá)電話語(yǔ)音報(bào)警系統(tǒng)軟件有兩個(gè)界面：運(yùn)行控制界面和電話撥打情況查詢界面。運(yùn)行控制界面包括系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)信息顯示、打開和關(guān)閉電話語(yǔ)音盒設(shè)備、撥打和掛機(jī)控制、語(yǔ)音文件播放控制、報(bào)警信息手動(dòng)處理、語(yǔ)音盒狀態(tài)控制等功能，為用戶提供語(yǔ)音盒的控制和操作功能，同時(shí)提供大量的系統(tǒng)運(yùn)行信息,如“開始撥號(hào)”、“收到回鈴”、“遠(yuǎn)程摘機(jī)”、“遠(yuǎn)程掛機(jī)”、“線路空閑”等，方便系統(tǒng)軟件監(jiān)測(cè)電話線路的狀態(tài)；同時(shí)，系統(tǒng)軟件提供電話撥打記錄查詢界面，可以為使用人員提供電話撥打歷史記錄的查詢功能。

3.3流程

系統(tǒng)運(yùn)行設(shè)計(jì)為自動(dòng)連續(xù)運(yùn)行，定時(shí)處理程序每隔3 min啟動(dòng)一次,獲取雷達(dá)報(bào)警信息,并完成數(shù)據(jù)處理和報(bào)警處理。

啟動(dòng)系統(tǒng)軟件后，需要連接電話語(yǔ)音盒設(shè)備，點(diǎn)擊軟件界面的打開按鈕,待軟件提示“初始化設(shè)備成功通道數(shù)：1”時(shí)，表示軟件已經(jīng)獲取電話語(yǔ)音盒的控制。打開電話語(yǔ)音盒后，軟件的定時(shí)程序自動(dòng)啟動(dòng),進(jìn)入連續(xù)運(yùn)行狀態(tài)。每隔3 min,定時(shí)處理程序自動(dòng)讀取陜西省大氣探測(cè)運(yùn)行監(jiān)控系統(tǒng)的雷達(dá)報(bào)警表，查詢最近3 min內(nèi)的陜西省CINRAD/CB型雷達(dá)的報(bào)警信息。如當(dāng)前無報(bào)警信息，則定時(shí)程序等待下一個(gè)處理周期；如查詢到有報(bào)警信息時(shí)，系統(tǒng)啟動(dòng)報(bào)警處理程序。報(bào)警處理程序?qū)⒁罁?jù)報(bào)警信息識(shí)別報(bào)警的雷達(dá)站和報(bào)警碼(如果一個(gè)監(jiān)測(cè)周期內(nèi)某雷達(dá)站存在多個(gè)報(bào)警，則只選取最后一個(gè)進(jìn)行報(bào)警)，讀取報(bào)警雷達(dá)站預(yù)設(shè)的報(bào)警電話(每個(gè)雷達(dá)站可以設(shè)置4個(gè)號(hào)碼)并開始自動(dòng)撥號(hào)；電話語(yǔ)音盒接收到撥號(hào)指令后開始撥號(hào)，向軟件依次反饋如下信息：“軟摘機(jī)狀態(tài)為摘機(jī)”、“檢測(cè)撥號(hào)音”、“軟撥號(hào)結(jié)束”、“檢測(cè)到回鈴了”、“遠(yuǎn)程摘機(jī)”。系統(tǒng)在檢測(cè)到“遠(yuǎn)程摘機(jī)”后，依據(jù)雷達(dá)站的報(bào)警碼獲取對(duì)應(yīng)的報(bào)警語(yǔ)音文件，通過線路自動(dòng)重復(fù)播放。當(dāng)接聽方掛斷電話后，電話語(yǔ)音盒將向軟件依次反饋：“遠(yuǎn)程掛機(jī)”、“軟摘機(jī)狀態(tài)為掛機(jī)”、“線路空閑”等信息，一次呼叫結(jié)束。其中：“檢測(cè)到回鈴了”表示電話已經(jīng)撥通，“遠(yuǎn)程摘機(jī)”表示對(duì)方已經(jīng)接聽電話，“遠(yuǎn)程掛機(jī)”表示對(duì)方掛斷電話；如在提示“檢測(cè)到回鈴了”之后監(jiān)測(cè)到“線路忙”，則說明呼叫失敗，系統(tǒng)將繼續(xù)撥打臺(tái)站設(shè)置的下一個(gè)號(hào)碼。如四個(gè)號(hào)碼中有一個(gè)呼叫成功，則提示該站點(diǎn)呼叫成功，同時(shí)記錄呼叫成功的號(hào)碼和呼叫時(shí)間，以及該站點(diǎn)本次呼叫中呼叫失敗的號(hào)碼和呼叫時(shí)間。如果多個(gè)站點(diǎn)存在報(bào)警信息，則依次序逐個(gè)進(jìn)行呼叫。

4結(jié)語(yǔ)

系統(tǒng)通過定時(shí)程序獲取雷達(dá)報(bào)警信息，采取語(yǔ)音電話的方式向臺(tái)站值班員進(jìn)行報(bào)警，極大地提高了運(yùn)行監(jiān)控信息的傳遞及時(shí)率和有效性。后期將繼續(xù)對(duì)該系統(tǒng)進(jìn)行功能擴(kuò)充，逐步擴(kuò)大應(yīng)用范圍，在自動(dòng)站、土壤水分等設(shè)備監(jiān)控中投入應(yīng)用，使之在實(shí)際的氣象綜合觀測(cè)設(shè)備運(yùn)行監(jiān)控工作中發(fā)揮更大的作用。

參考文獻(xiàn)：

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[2]俞小鼎,姚秀萍,熊延南,等.多普勒天氣雷達(dá)原理與業(yè)務(wù)應(yīng)用[M].北京: 氣象出版社,2006:4,16.

文章編號(hào)：1006-4354(2016)03-0025-03

收稿日期：2015-07-30

作者簡(jiǎn)介：李成偉(1981—)，男，山西沂州人，高工，碩士，主要從事氣象裝備運(yùn)行保障。

基金項(xiàng)目：陜西省氣象局科技創(chuàng)新基金計(jì)劃項(xiàng)目(2013M-27)

中圖分類號(hào)：P409

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B

李成偉. 陜西省天氣雷達(dá)電話語(yǔ)音報(bào)警系統(tǒng)的開發(fā)與設(shè)計(jì)[J].陜西氣象，2016(3)：25-27.