LED顯示屏實時氣象信息分組發布系統的設計與實現

謝啟杰 李宏圖 溫繼昌

【摘 要】通過一套完整的信息收集、處理、匯總及發布系統來實現天氣預報產品、災害預警信息、臺風實時位置信息、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顯示屏的分組發布。該系統主要包含用戶分級及顯示屏管理模塊、災害預警信息錄入模塊、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布模塊。

【關鍵詞】分組發布 實時氣象信息 顯示屏 自動

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

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

一、發布系統總體框架

LED顯示屏實時氣象信息分組發布系統包含了用戶分級及顯示屏管理模塊、縣級災害預警信息錄入模塊、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布模塊。發布系統的數據流向如圖1所示：

二、顯示屏的顯示設計

采用單色整屏顯示的LED顯示屏。顯示屏的顯示區域分為兩個區域：上區由下往上滾動顯示天氣預報、臺風實時信息，以及由各級用戶利用互聯網在任何地方編輯輸入的災害預警信息、各類通知公告；下區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為某款用于發布氣象信息的電子顯示屏。

三、用戶分級及顯示屏管理模塊

所設計的用戶含管理用戶（地區級用戶）、災害預警信息發布用戶（縣級用戶）、各類通知公告發布用戶（縣、鄉、鎮、村、小區級用戶）。為避免信息間的相互覆蓋，設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位數字）。

管理用戶為系統的最高級別用戶，權限包含了地理區域的編碼管理，顯示屏的添加、刪除管理，以及發布用戶的添加管理。系統設計管理用戶只有2位字母暨地區的前兩位縮寫，如福州為“fz”，泉州為“qz”。

地理區域的編碼管理為整個系統最關鍵的地方，由區域編碼我們可以對顯示屏進行編碼，可以對屬于不同區域的顯示屏進行分組，可以對不同分組的顯示屏進行不同信息的發布。區域編碼使用a～z，0～9等36個字符進行編碼，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位為鄉鎮代碼；9，10位為鄉鎮縮寫；11，12位為村、小區代碼。 在管理用戶生成時，必須同時規定該管理用戶可進行編組的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域，選擇完直接生成15位的顯示屏編碼，暨區域編碼+“3位數字編碼”，“3位數字編碼”由數據庫中本區域內已有顯示屏代碼自動加1生成。如，數據庫中已編了“qz07ax00cx00005”，則下一塊屏就為“qz07ax00cx00006”。在對顯示屏進行編碼時，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，并根據分組碼生成操作用戶。無論選擇哪個組，災害預警信息發布用戶——“qz07”為必須生成的（數據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，用于發布各類通知公告發布，其操作信箱為21。當然，當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、災害預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，各級用戶能在任何地方利用互聯網，根據自己的級別權限及分配的信箱號發布信息。當點擊保存時，系統自動將用戶名，信箱號，信息內容存入到數據庫中。

五、實時氣象信息收集匯總模塊

5.1信息收集

該模塊自動判斷數據庫中天氣預報產品、災害預警信息、臺風實時位置信息、天氣實況信息及各類通知公告的數據表是否有數據更新，如果數據表有更新，則根據規則生成臨時文件，天氣實況信息文件命名規則為“區域自動站名.txt”，其余文件的命名規則為：“Z用戶名N信箱號.TXT”。

5.1.1 天氣預報產品

當數據有更新時，根據發布區域編碼生成天氣預報的文本，如“qz07”所要發布的天氣預報產品文件名為“Zqz07N01.TXT”。

5.1.2 臺風實時位置信息

當數據有更新時，根據發布區域編碼生成臺風實時信息的文本，如“qz07”所要發布的臺風實時位置信息文件名為“Zqz07N02.TXT”。

5.1.3 災害預警信息與各類通知公告

當數據有更新時，系統從災害預警信息與各類通知公告數據表中讀取用戶名，信箱號，信息內容，并把信息內容輸出到TXT文件中，文件命名規則為：“Z用戶名N信箱號.TXT”，如用戶“qz07”更新數據后系統生成的文件名為“Zqz07N20.txt”， 用戶“qz07ax00” 更新數據后系統生成的文件名為“Zqz07ax00N21.txt”。

5.1.4 天氣實況

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

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 風向：東北偏東

風力：2級 風速：3.2m/s

極大風：5.5m/s 極大風：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“區域自動站名.txt”。

5.2 實時氣象信息匯總，應用BAT可執行文件

根據分組生成以下兩個文件：1）“A分組號.txt”，文件內容發布到顯示屏的上區，2） “B分組號.txt”，文件內容發布到顯示屏的下區。無預警信息發布的時候，每5分鐘觸發實時氣象信息自動發布模塊，當有災害預警信息發布時時，直接觸發實時氣象信息自動發布模塊。

六、實時氣象信息自動發布模塊

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

七、結束語

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

1、實時性強、自動化程度高，整個發布過程無需人工干涉；

2、信息發布的靈活性強，可自由增減發布信息欄目，可選擇顯示任意的氣象要素；

3、發送成本低，以數據流量計費，每月只需50M。

4、組網規模大、擴展性強、安裝方便：

5、保密性、安全性強，實現用戶分級分組管理，確保系統安全可靠。