李成偉

(陜西省大氣探測技術保障中心，西安　710014)

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陜西省天氣雷達電話語音報警系統(tǒng)的開發(fā)與設計

李成偉

(陜西省大氣探測技術保障中心，西安710014)

摘要：利用語音盒和無線固話平臺提供的電話線路控制功能，在系統(tǒng)監(jiān)測到雷達出現(xiàn)IN狀態(tài)的報警信息時，撥打預設的臺站值班電話，并記錄撥打狀態(tài)信息，旨在提高雷達報警信息傳遞的及時率和有效性，為進一步提高天氣雷達業(yè)務可用性提供運行監(jiān)控保障。

關鍵詞：天氣雷達；語音報警；開發(fā)

陜西省新一代天氣雷達業(yè)務運行質(zhì)量近年來得到顯著提升，然而隨著雷達運行時間的增長，雷達硬件設備老化逐漸嚴重，故障次數(shù)明顯增多，加之汛期天氣雷達實行24小時連續(xù)運行，雷達運行監(jiān)控和保障的壓力逐步增加。為了能夠及時發(fā)現(xiàn)雷達停機故障，縮短雷達故障停機時間，陜西省大氣探測技術保障中心設計并開發(fā)了天氣雷達電話語音報警系統(tǒng)，通過自動電話語音的方式將雷達設備停機報警通知給臺站值班員，以提高天氣雷達運行監(jiān)控能力，保障雷達運行業(yè)務質(zhì)量。

1故障信息的獲取

1.1天氣雷達報警信息

雷達站的天氣雷達系統(tǒng)在運行期間，如果監(jiān)測到設備有報警發(fā)生，將自動生成雷達報警文件“Z_A_DWRN_ALM_C5_站號_YYYYMMDDHHMMSS.bin”，并通過網(wǎng)絡將其發(fā)送至陜西省氣象局信息中心。雷達報警信息的狀態(tài)分為四種，分別為：MM，必須維護；MR，需要維護；IN，不可工作；N/A，不適用。

天氣雷達電話語音報警系統(tǒng)的報警只針對雷達停機事件，因此只針對IN狀態(tài)的報警進行相應的處理。該狀態(tài)的報警包括天線座動態(tài)故障、燈絲電源關閉、采集器數(shù)據(jù)單元初始化錯誤、脈沖形成網(wǎng)絡/脈沖寬度開關故障等22種報警。

1.2報警數(shù)據(jù)的處理

雷達系統(tǒng)發(fā)生報警后，雷達控制軟件RDASC將立即生成報警報文，并通過部門內(nèi)網(wǎng)發(fā)送到陜西省大氣探測中心監(jiān)控系統(tǒng)服務器中的雷達報警表。服務器中有雷達報警表(表1)和雷達報警基本信息表(表2)。報警表存儲雷達站發(fā)送的報警信息，報警信息基本表存儲著雷達設備有可能發(fā)生的276種報警的基本信息內(nèi)容。報警系統(tǒng)讀取雷達報警表中的報警信息，依據(jù)報警編碼，參照報警信息基本表確定報警信息的全部內(nèi)容。

表1　CINRAD/CB雷達監(jiān)控系統(tǒng)報警表結構說明

2報警信息的語音處理

應用Text To Speech(下簡稱“TTS”)語音合成軟件,將需要報警的報警信息預先處理成WAV聲音文件，并按照雷達報警編碼作為文件名保存。

表2　CINRAD/CB雷達報警基本信息表結構說明

雷達語音報警的內(nèi)容為“這里是省大探中心運行監(jiān)控室，你站天氣雷達出現(xiàn)雷達報警中文信息故障報警，請盡快予以處理。如需技術支持請撥打雷達保障值班電話。收聽完畢，請按任意鍵確認?！逼渲校袄走_報警中文信息”部分的內(nèi)容系統(tǒng)可根據(jù)報警內(nèi)容進行相應地更改。

3語音報警系統(tǒng)的實現(xiàn)

3.1硬件設計

系統(tǒng)硬件部分由電話語音盒和無線固話平臺兩個設備組成。系統(tǒng)軟件通過連接電話語音盒來控制電話線路,實現(xiàn)電話撥打和線路狀態(tài)監(jiān)測的功能。因普通固定電話線路不提供反極信號,無法準確獲取接聽方的摘機和掛機信號，因此系統(tǒng)采用可以獲取無線電話網(wǎng)絡中提供的反極信號的無線固話平臺，將反擊信號通過普通固話線路輸出給電話語音盒。電話語音盒通過監(jiān)測反極信號識別接聽方的摘機和掛機動作，而后向計算機的應用軟件輸出摘機和關機事件。

3.2界面

陜西省天氣雷達電話語音報警系統(tǒng)軟件有兩個界面：運行控制界面和電話撥打情況查詢界面。運行控制界面包括系統(tǒng)運行狀態(tài)信息顯示、打開和關閉電話語音盒設備、撥打和掛機控制、語音文件播放控制、報警信息手動處理、語音盒狀態(tài)控制等功能，為用戶提供語音盒的控制和操作功能，同時提供大量的系統(tǒng)運行信息,如“開始撥號”、“收到回鈴”、“遠程摘機”、“遠程掛機”、“線路空閑”等，方便系統(tǒng)軟件監(jiān)測電話線路的狀態(tài)；同時，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)運行設計為自動連續(xù)運行，定時處理程序每隔3 min啟動一次,獲取雷達報警信息,并完成數(shù)據(jù)處理和報警處理。

啟動系統(tǒng)軟件后，需要連接電話語音盒設備，點擊軟件界面的打開按鈕,待軟件提示“初始化設備成功通道數(shù)：1”時，表示軟件已經(jīng)獲取電話語音盒的控制。打開電話語音盒后，軟件的定時程序自動啟動,進入連續(xù)運行狀態(tài)。每隔3 min,定時處理程序自動讀取陜西省大氣探測運行監(jiān)控系統(tǒng)的雷達報警表，查詢最近3 min內(nèi)的陜西省CINRAD/CB型雷達的報警信息。如當前無報警信息，則定時程序等待下一個處理周期；如查詢到有報警信息時，系統(tǒng)啟動報警處理程序。報警處理程序將依據(jù)報警信息識別報警的雷達站和報警碼(如果一個監(jiān)測周期內(nèi)某雷達站存在多個報警，則只選取最后一個進行報警)，讀取報警雷達站預設的報警電話(每個雷達站可以設置4個號碼)并開始自動撥號；電話語音盒接收到撥號指令后開始撥號，向軟件依次反饋如下信息：“軟摘機狀態(tài)為摘機”、“檢測撥號音”、“軟撥號結束”、“檢測到回鈴了”、“遠程摘機”。系統(tǒng)在檢測到“遠程摘機”后，依據(jù)雷達站的報警碼獲取對應的報警語音文件，通過線路自動重復播放。當接聽方掛斷電話后，電話語音盒將向軟件依次反饋：“遠程掛機”、“軟摘機狀態(tài)為掛機”、“線路空閑”等信息，一次呼叫結束。其中：“檢測到回鈴了”表示電話已經(jīng)撥通，“遠程摘機”表示對方已經(jīng)接聽電話，“遠程掛機”表示對方掛斷電話；如在提示“檢測到回鈴了”之后監(jiān)測到“線路忙”，則說明呼叫失敗，系統(tǒng)將繼續(xù)撥打臺站設置的下一個號碼。如四個號碼中有一個呼叫成功，則提示該站點呼叫成功，同時記錄呼叫成功的號碼和呼叫時間，以及該站點本次呼叫中呼叫失敗的號碼和呼叫時間。如果多個站點存在報警信息，則依次序逐個進行呼叫。

4結語

系統(tǒng)通過定時程序獲取雷達報警信息，采取語音電話的方式向臺站值班員進行報警，極大地提高了運行監(jiān)控信息的傳遞及時率和有效性。后期將繼續(xù)對該系統(tǒng)進行功能擴充，逐步擴大應用范圍，在自動站、土壤水分等設備監(jiān)控中投入應用，使之在實際的氣象綜合觀測設備運行監(jiān)控工作中發(fā)揮更大的作用。

參考文獻：

[1]李柏.天氣雷達及其應用[M].北京:氣象出版社，2011:146-196.

[2]俞小鼎,姚秀萍,熊延南,等.多普勒天氣雷達原理與業(yè)務應用[M].北京: 氣象出版社,2006:4,16.

文章編號：1006-4354(2016)03-0025-03

收稿日期：2015-07-30

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

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

中圖分類號：P409

文獻標識碼：B

李成偉. 陜西省天氣雷達電話語音報警系統(tǒng)的開發(fā)與設計[J].陜西氣象，2016(3)：25-27.