1、 IPD 智能预警发布系统（乡村智能广播控制器）可研究性报告深圳市昆特科技有限公司二一一年三月目 录第一章 概述 51.1 项目现状 .51.2 建设必要性 .61.3 建设意义 .61.4 建设目标 .61.5 建设范围 .71.6 建设内容 .71.7 设计依据 .81.8 设计原则 .9第二章 防台风防汛应急预警发布系统 122.1 预警发布系统的介绍 122.2 预警终端设备配置设计 132.3 预警防御系统应用行业 16第三章 预警防御平台 173.1 预警防御平台简介 173.2 预警发布平台各功能模块介绍 193.2.1 组网规模大 193.2.2 通信方式支持 193.2.3
2、系统软件采用 B/S 结构 193.2.4 支持各种终端机信息管理功能 203.2.5 支持文本信息实时发送 203.2.6 支持 DAB 信息记录查询 213.2.7 发布信息的增加、删除和编辑修改功能 223.2.8 定义不同的操作用户有不同的操作权限，实现用户分级管理 223.2.9 定义不同的部门，实现多级部门管理 223.3 系统架构组成 223.4 系统实施架构 24第四章 预警发布终端 254.1 预警发布终端简介 254.2 功能介绍 .264.4 核心部件 274.4.1 语音合成模块 .274.4.2 太阳能系统 .284.4.3 户外防水机柜 324.4.4 电源供电系统
3、 334.4.5 信息接收模块 344.4.6 MCU 主板 354.4.7 数字功放 354.4.8 号角喇叭 364.4.9 防雷模块 374.4.10 户外安装相关配件（选配） 394.4.11 话筒（选配） 394.4 系统参数 404.4.1 设备尺寸 404.4.2 设备重量 .404.4.4 系统配置 404.4.4 设备功率 414.5 环境条件 414.6 整机相关标准 434.7 通讯网络选择 46第五章施工现场与工程技术要求 485.1 施工现场人员配套及要求 485.1.1 技术人员要求 .495.2 施工流程与规范 495.2.1 工程阶段划分与进度 495.2.2
4、设备到货、验货及准备计划 505.2.3 系统联调 505.2.4 系统测试方案 515.2.5 测试内容 515.2.6 测试方法 515.2.7 系统验收标准 51第六章 售后服务承诺及具体保障措施 556.1 一年内质保 556.2 公司完整的售后服务体系及其它服务承诺 576.2.1 服务概述 576.2.2 设备承诺 596.2.3 质量保证体系 承诺 .59第七章 投资概算 61第一章 概述1.1 项目现状揭阳是台风、洪涝等灾害频发的县，台风是广东省发生最多，危害最大的一种自然灾害，年均影响广东的热带气旋有 7.7 个，其中登陆 2.6 个，台风大都从本岛东部、东南部登陆。由于台风
5、灾害本身存在很多不确定性，给防控工作带来很大难度，再加上现有的预测预报预警手段落后，不能满足当前防风工作的需要。我县应急预警发布系统目前已完成人工广播系统全部建设工作，在我县防灾应急工作中，经常广泛使用发布 GSM 短信信息给村级负责人，村级负责人在通过已建设的村级广播进行人工喊话、由此进行人员转移、应急调度等，其效果明显不好。1、必须人工喊话干预；2 、应急预警信息传播时间以及中转时间相对长。IPD 智能预警发布系统（乡村智能广播控制器）针对以上不足之处改善原有应急防御广播系统。通过 IPD 智能预警发布系统（乡村智能广播控制器）利用GSM/GPRS 网络将原有村级广播进行组网，所有信息发布
6、通过 IPD预警信息发布平台进行发布、所有村级终端通过 IPD 预警信息发布平台进行管理，无需人工干预、降低应急预警信息传输时间、提高农村气象服务信息化建设以及应急预警信息发布的有效性。1.2 建设必要性目前我县，村级广播系统远远难以满足农村信息化气象服务总的需求，近年来，随着气候变暖，气象灾害在数量和强度上有增多增强的趋势，对经济社会发展、人民群众生活以及生态环境造成较大影响。为响应国家气象局相关文件要求，完善气象预警应急信息发布系统，进一步做好气象灾害防范应对工作，最大程度减轻灾害损失，决定在全县建立气象灾害防御预警系统，一方面提高气象灾害预测预报信息化能力，另一方面扩大气象服务统一管理，
7、确保人民群众生命财产安全以及促进农业安全发展，从而提高我县气象灾害防御能力，有效减轻气象灾害造成的损失。对系统升级改造是当前重任之一。实现农村及各种地区灾害预警发布的快速响应，解决灾害预警信息传递的“最后一公里”问题及在农村信息化“最后一公里” ，努力提高我县的气象防汛防风抗旱指令传达和防灾减灾能力，最大限度地减少灾害损失，是十分必要的。1.3 建设意义为了精确、快速和有效地的发布突发事件预警信息，向社会提供及时、准确、客观、全面的预警信息，最大限度预防和减少突发事件发生及其造成的危害，保障公众生命财产安全，维护公共安全和社会稳定。1.4 建设目标在台风、暴雨、旱情及水库出险时，能快速的通过短
8、信信息发送至各级领导和防汛责任人，并且能自动及时、有效地以语音播报的方式传达汛期防御信息、调度指挥信息、人员安全转移等预警信息至基层，做好防御避险措施，最大限度预防和减少灾害事件发生及其造成的危害。预警发布软件平台建设单位为最高权限用户，可设置相应等级预警发布系统的管辖范围等，可多部门、多用户通过预警信息发布软件平台，进行相对应权限的操作使用。建设全县防台风防汛应急预警发布系统最终实现我县发布的灾情信息等能够以多种方式准确、及时地传递到有关部门和各影响区域的乡村，提高防灾信息的准确性和时效性，最大限度地减轻灾害所造成的损失，为社会经济的可持续发展提供良好的发展环境和坚实的基础。1.5 建设范围
9、1、IPD 智能预警发布平台县级平台实施，可通过 GSM/GPRS无线技术对全县终端设备管理以及信息发布。2、在全县已安装村级广播村庄进行改造，增加乡村只能广播控制器，实现全县组网全自动化信息发布。1.6 设计依据安全系统设计应遵循的国家标准：GB 49431995 信息技术设备 （包括电气事务设备）的安全（IEC 950）GB 925488 信息技术设备的无线电干扰极限值和测量方法GB/T9387.21995 信息处理系统 开放系统互连基本参考模型GB 158511995 信息技术安全技术带消息恢复的数字签名方案GB xxxx.7信息技术开放系统互连系统管理安全报警报告功能GB/T 1790
10、01999 网络代理服务器的安全技术要求电气安装工程施工及验收规范 GBJ232-9092GB2423 电工电子产品基本环境试验规程IEC 标准-国际电子技术委员会制定的标准ISO-FDIS13406-3 显示屏垂直照度的标准EIA/TIA586 民用建筑线缆标准IEC / CEI 914 国际会议系统标准YD5032-97会议电视系统工程设计规范GB/T15381-94会议系统电及音频的性能要求1.7 设计原则为确保系统达到预期目标，系统设计应用遵循以下原则：经济性原则系统的建设，要从经济性着眼，在完成系统目标的基础上，力争用最少的钱办最多的事，出最大的效益。系统规划时应根据事故应急实际的需
11、求、财力及投资水平，不盲目追求功能大而全，要注重经济实用。在满足应用需求的前提下，处理好各系统应用对平台性能的需求，尽量节省设备投资。可扩展性原则可延展性主要包括两个方面的内容：一是为网络将扩充新的节点和新的分支预先作好硬件、软件和管理接口。二是网络平台必须具有升级能力，能够适应新技术发展的要求，从而为将来全县无线发布指挥系统升级到其他更新的技术作好准备。开放性和标准化原则系统应采用开放式的体系结构，使本系统易于扩充，使相对独立的分系统易于进行组合和调整。同时，在网络系统和服务平台中选用的网络设备要符合国际标准或工业标准，充分利用不同的应用和不同网络的优势，将它们有机地结合起来。也就是说，要求
12、网络的硬件环境，通信环境，软件环境相互独立，自成平台，使相互间依赖减至最小，使其各自发挥自身的优势。同时，要保证网络的互联，为信息的互通和应用的互操作创造有利的条件。先进性原则当前网络技术发展迅速，新的设备不断涌现并趋于成熟，在满足实用性的基础上，起点要高，应尽量选用先进的技术及通信设施，将应急响应系统的技术水平定在一个较高的层次上，以适应未来发展的需要。在系统规划及选择设备时，应从一个较长的需求出发，以便使全县无线发布系统的发展保持相对稳定。总的设计目标：为全县建设一套便捷、快速、有效的预警信息发布系统，在台风、洪涝等灾害来临时，能够及时有效地将有关信息通过预警系统向相关地区发送，以便动员大
13、家迅速行动，做好灾害应对准备，达到减轻灾害损失的目的。第二章 IPD智能预警发布系统2.1 IPD 智能预警发布系统IPD 智能预警发布系统是基于中国移动 GSMGPRS 网络技术，利用 GSM 以及 GPRS 网络发布系统和农村大喇叭基础设施，来实现农村灾害预警发布的快速响应，解决灾害预警信息传递的“最后一公里”问题。此系统具有四大技术特点：1利用 GIS 系统，确定预警区域，实现预警区域精细化服务，提高灾害预警发布时效；2通过 TTS 技术，实现文本短信的语音转换，实现发布的信息为语音模式，广大人民群众通俗易懂；3利用数字签名技术，实现预警信息发布的安全检查，确保信息播放的安全性，杜绝不法
14、分子的侵入；4利用 GPRS 通讯技术，实现终端设备状态的远程监控，提高设备维护的效率。例如：4 万左右前端预警发布机，利用该系统以 200 条秒发布预警信息，仅需 4.2 分钟可覆盖全县，比单一短信方式传播预警信息缩短近 34 个小时。从台风到强降雨，从洪涝到干旱，对于近些年来频发的恶劣气象自然灾害，气象部门也许可以做到 24 小时的监测，却常常因为不能迅速传递预警而难免造成一些本可规避的损失。基于此，昆特科技自主研发设计的 IPD 智能预警发布系统应运而生，依托卫星、GPRS 双保险通信网络和手机、固话、指挥系统等多种信息发布形式，通过配置适合不同地域的终端预警设备，不仅能够使预警信息突破
15、传统通讯瓶颈，迅速传递到预警网络遍布的都市大厦乃至田间地头，而且有针对性地进行预警信息发布，真正做到分级分区管理，为保障生命财产安全提供了切实有效的手段。2.2 乡村智能广播控制器配置设计根据本项目建设的任务需求，共需安装预警发布终端设备 000套。为了确保系统建成后能正常运行，提高系统在复杂天气情况下运行保障能力，延长系统使用寿命，结合当地的实际情况和运用需求，对系统设备选配及安装方案做如下考虑：1性能：每个终端配置乡村智能广播控制器，其中共含有五大核心部件语音合成模块：KTS4040 中文语音合成模块，可同过异步串口接口接收任意文本，并将文本转换为语音输出，支持 6 种发音人效果具有语调调
16、节、音量调节等多项功能。信息接收模块：采用 GSM/GPRS 无线网络方式来传输信息，只要有无线 GPRS 网络覆盖的地方都可以使用，不受距离和位置的限制。模块支持自动接听通话功能，具有 GPRS 数据业务最高速率：85.6KBps/，支持 PBCCH 传输数据：一次最大发送 2K 字节（相对于一次性发送预警信息 1024 个汉字）MCU控制主板：32 位低功耗高性能处理器，20K SRAM，128K FLASH，利用数字签名技术，实现预警信息发布的安全检查，确保信息播放的安全性；数字电源控制器：功率高达 MAX2000W(可定制更大功率 )，可控制行业内所有类型功放2高集成性：每套预警发布终
17、端增加一套专配机盒，使主机、数字电源控制器等其他相关设备集中在机盒中，方便管理、维护，机盒内置自动恒温抽风装置，防潮防晒，具有户外“三防标准”设计规范。2.3 IPD智能预警发布平台行业应用 行业名称 行业应用气象 主要应用于气象预警灾害信息传输及天气预报发布水利 主要应用于水利临近村庄天气预报发布及灾害预报国土 地质主要应用于地质地震信息传播及地震灾害预报教育 主要应用于教育宣传及相关自然灾害预报消防 主要应用于放火安全教育宣传及相关自然灾害预报旅游 主要应用于景点信息宣传及相关自然灾害预报宣传 主要应用于当地政府相关信息宣传及当地灾害预报媒体 主要应用于广告信息及媒体信息的宣传其他 1.可
18、应用于森林防火提醒；2.企业连锁店信息广告发布；3.公交、地铁相关信息发布等行业；第三章 预警防御平台3.1 IPD 智能预警发布平台简介项目拟定在全县建立 1 套预警信息发布软件平台系统，预警信息发布软件平台包括：预警发布模块、终端机管理模块、发送记录查询模块、接收记录查询模块、用户管理模块、部门管理模块、系统设置模块、数据库备份模块、登录日志查询模块、用户密码修改模块及用户帮助模块等。系统最大可支持到 10000 个无线终端机。系统采用模块化设计，在每一个模块快速、高效、稳定运行的基础上，各模块间可实现无缝连接，完成不同应用，不同通讯方式在同一个系统上的统一运行。(1) 组网规模大：相对于
19、传统的通过有线的联网方式，使得终端机数量规模上会受到限制。预警信息发布软件平台通过GSM/GPRS 无线网络来发送信息，采用 TCP 网络传输协议，终端联网数量不受限制可以多达上万个。(2) 操作简便性：预警信息发布平台的使用和管理权限在建设单位，操作人员负责完成预警信息的编辑和上传，通过在 GIS 系统上画线确定预警范围，系统根据圈定的预警范围，自动识别预警区域中的所有终端机，既保证预警区域的精细化，同时大大缩短了预警发布的准备时间，提高预警时效。(3) 实时发布信息：采用 GSM/GPRS 无线网络方式来传输信息，传输速度快，稳定性高，终端机可以随时接收信息中心下发的信息，做到信息的实时性
20、。(4) 安全性：预警信息发布平台具有非常可靠的安全性。从预警信息的正常播放到失败预警的重播功能，每一个大喇叭播放环节都进行了安全性验证处理，将预警系统内的所有号码全部列入白名单，由预警中心负责管理，对于白名单以外的号码与系统的短信和语音交互，系统可自动识别不予理睬，因此，从根本上避免了非防汛防台风预警信息的非法攻击，杜绝了不安全隐患的发生，这也是系统可实现无人值守的根本保证。 （在这一节增加，我们所有数据传输都是采用 MD5 加密算法进行数据传输）(5) 实时监控：预警信息发布平台能实施监控终端机是否在线，一旦某个终端机离线，预警信息发布软件平台将会显示此终端机离线。(6) 远程控制：预警信
21、息发布软件平台可以远程控制终端机播报音量大小，播报的语速，播报人男声/女声，播报次数等等。(7) 不受距离限制：采用 GSM/GPRS 无线网络方式来传输信息，只要有无线 GPRS 网络覆盖的地方都可以使用，不受距离和位置的限制。3.2 IPD 预警发布平台各功能模块介绍3.2.1 组网规模大系统最大支持终端机数量大于 10000 个；相对于传统的通过有线的联网方式，使得终端机数量规模上会受到限制。预警信息发布平台通过 GSM/GPRS 无线网络来发送信息，采用 TCP 网络传输协议，终端联网数量不受限制可以多达上万个。3.2.2 通信方式支持支持 GPRS 通信方式、CDMA 通信方式、DA
22、B 通信方式及 AM/FM 远程调台。3.2.3 系统软件采用 B/S 结构由地理信息系统（GIS） ，信息管理系统（MIS ） ，信息发布系统（IPS ）等系统组成。图形化显示管理，系统的界面友好。3.2.4 支持各种终端机信息管理功能终端机多级管理，可以查看各种终端机基本信息，运行状态，信息接收报告及日志信息。3.2.5 支持文本信息实时发送GIS 系统上画线确定预警范围，系统根据圈定的预警范围，自动识别预警区域内所有预警信息机，可选择各种参数进行发布（传输方式，预警级别，播报次数，语速，音量，男女声等）3.2.6 发布信息的增加、删除和编辑修改功能管理发布信息，查询预警信息发送记录，及发
23、送信息的接收报告。3.2.7 定义不同的操作用户有不同的操作权限，实现用户分级管理可以设置不同用户具有不同的操作权限，分部门分区域分配用户操作权限，可以实现用户分级管理。3.2.8 定义不同的部门，实现多级部门管理部门管理模块，可以定义不同层次的部门，实现多级部门管理。3.3 系统架构组成昆特应急多媒体信息发布平台是一套专业化的多媒体远程控制播放系统，它主要由多媒体服务器、主控中心软件、网络平台和信息接收机（预警语音终端，LCD，LED 显示屏等）四部分组成。独有的主控中心与硬件完美结合，可靠性和可操作性均高于传统的播放管理软件。系统能够提供丰富多样的视频、音频、图片、字幕（滚动字幕）等多媒体
24、组合播放模式，比如在不同屏幕上能够播放相同视频、不同字幕/图片或不同视频、相同字幕/ 图片等。系统还能够实现实时信息与本地硬盘信息的灵活组合播放，在时间组合和空间组合上满足多样化的需求，且管理简单、使用方便，是新一代的联网多媒体控制播放系统管理工具。昆特应急多媒体信息发布系统基本构造分为多媒体信息发布平台软件、 。可以通过各种通讯方式快捷方便简单的把预警信息发送的各种接收显示屏或语音发布机。支持 GSM 无线语音广播。其平台架构图如下：预警语音终端集成了通信模块、多媒体服务器及管理软件。其中语音发布机是结合了无线通信技术和语音技术及 GSM 电话广播技术而开发的无线智能电话广播、信息发布产品，
25、通过各种方式（短信息、固定电话或手机及昆特应急发布平台）可及时的播报语音或录音、文字预警或防台风预警信息，通过外接功放进行信息播报。3.4 系统实施架构平台采用集散式数据管理模式，聚合所有地市的数据库进行集中管理，各地市数据库单独设立，各级操作人员登录所属地市服务器进行操作。省一级的操作人员可以看到所有地市信息及利用各地市服务器进行信息发布。系统实施架构图如下：第四章 预警发布终端4.1 预警发布终端简介KT-VS 系列乡村智能广播控制器是结合了无线通信技术和语音技术及 GSM 电话广播技术而开发的无线智能电话广播、信息发布产品，无线通信技术、语音技术及 GSM 电话广播技术发布防汛防台风预警
26、信息，支持各种方式（短信息、固定电话或手机，AM/FM 广播等） ，可及时的播报语音或录音、文字预警或气象信息，可外接各种功放以及扬声器和号角喇叭。通信实时性高，操作方便灵活，语音播放清晰，语速可调，文字识别率高，具有警报提示，具有定时信息语音播报和紧急信息语音播报等功能。4.2 功能介绍硬件功能特点：工业级设计，宽温度适用范围，满足各种恶劣环境的需求交流市电输入（180300V AC） ，支持农村水利发电站支持电源过压过流保护支持 RS232 串口通讯支持监控短信和电话转换为语音信号后的播出情况系统运行状态 LED 指示支持短信文字、拨号通话信息转语音广播输出支持 GPRS/GSM/CDMA
27、 网络的数据和语音通信支持人工、自动切换功放电源（基于双联开关电源控制原理）软件功能特点：支持语音播报功能内嵌 PPP、TCP/IP 协议栈加密数据传输及协议转换支持固定 IP 地址数据中心可实现点点、中心 多点的对等数据传输支持运营商 APN可通过串口采用专门的升级工具进行本地软件升级和通过发送特殊格式的请求短信进行远程升级数据传输时延一般小于 1s，短信传输时延视当地网络状况定增强功能特点：永远在线：设备上电即自动拨号上线，掉线自动重拨支持绿卡（黑白名单设置）支持长短信的接收和广播功能支持短信重复播放模式支持短信播报前提示音提示支持语音语速控制功能支持男声、女声播放模式选择支持短信转语音输
28、出支持电话呼叫语音输出可自定义心跳包格式支持本地通过配置软件进行系统参数查询、配置和修改短信远程参数配置4.3 功能亮点一、完全兼容农村现有“人工喊话”大喇叭接入二、采用双联开关控制原理，操作简单三、信息发布样式四、可远程配置终端参数五、全自动化、信息化控制4.4 核心部件4.4.1 语音合成模块一、产品简介语音合成技术，简称 TTS（Text To Speech）技术，该技术解决如何将文字信息转换成声音信息的问题，从而变看为听，使得人们获取信息的方式更加丰富和自然。语音合成技术是实现人机语音通信的关键技术之一，涉及声学、语言学、数字信号处理、计算机科学等多种学科知识，是中文信息处理领域的一项
29、前沿技术。KTS4040 中文语音合成模块，可同过异步串口接口接收任意文本，并将文本转换为语音输出。二、性能特点支持任意文本合成功能支持文本分析算法（电话号码、时间与日期等规则识别处理）支持多音字处理和中文姓氏处理能力支持多个发音人集成提示音效用户可自定义提示音支持多种文本控制符支持多种串口波特率产品参数UART 4800bps 9600bps 115200bps通讯方式允许一次性发送数据最大长度为 4K 字节支持 6 种发音人效果 支持朗读停顿 支持语速调节 取值：010支持语调调节 取值：010文本合成支持音量调节 取值：010提示音乐 支持 SPI flash 用户自定义音乐DV5V合成
30、文本状态 48mA供电电压空闲状态 43mA环境温度 35 +85存储温度 40 +1254.4.2 电源供电系统电 源 电压：输入 AC 180V264V输出：DC 12V/5A 通信时平均电流 350mA，空闲时150mA4.4.3 信息接收模块标配 GPRS/GSM接收模块工作频段 EGSM900/GSM1800 双频最大发射功 EGSM900 CLASS（2W），GSM1800/ CLASS（1W）率支持 MO 与 MT点对点与小区广播短消息业务支持 TEXT 与 PDU语音业务 支持自动接听通话最高速率：85.6KBps/支持 PBCCH协议：TCP/IP理论带宽：300KB/s 实
31、际带宽：100KB/s传输数据：一次最大发送 2K 字节GPRS 数据业务编码格式：CS1、CS2、CS3、CS4接 口 天线接口：50/SMA 阴头接收灵敏度 -106dbm黑白名单储存最多可选 10、20 组号码或客户自定义SIM 卡 3V/5V，自动检测（移动/联通）用户数据接口RS232 (DB9)，波特率： 9600bits/s4.4.4 MCU 主板处理及存储器32 位低功耗高性能处理器，20K SRAM，128K FLASH4.5 系统参数4.5.1 设备尺寸预警语音终端尺寸参数备注：尺寸是设备水平放置时的测量值。4.5.2 设备重量介绍预警发布机标准重量设备 重量标准配置 12
32、.5kg满配置 30kg4.5 环境条件介绍设备存储、运输、运行的环境要求。预警发布机设备存储、运输、运行的环境要求如下表所示。环境项目 取值温度 -25 +55太阳辐射强度 1120W/m2存储相对湿度 599外型尺寸 深度 320mm*宽度 470mm*高度 570mm气压70kPa106kPa温度 -40 +70太阳辐射强度 1120W/m2相对湿度（温度没有大的变化时） 95（+45 ）相对湿度（温度有大的变化时：空气/ 空气）95（-40+30 ）运输气压 70kPa温度 -25 +70太阳辐射强度 1120W/m2相对湿度 8100运行气压70kPa106kPa备注：运行温度范围是指不选配设备加热板的情况。若选配设备加热板时，设备能在环境温度-40以上的地区使用。
