突發災害緊急無線公共廣播系統的制作方法
【專利摘要】突發災害緊急無線公共廣播系統，包括主端設備和若干終端，主端設備由本地緊急報警信號產生器、加密信號產生器、無線廣播發射器等組成；終端由無線頻道掃描接收器、終端維護器、信號解密器、終端后備電池等組成。本實用新型一種基于現有無線廣播電臺，不怕停電、斷網、斷線，具有極高可靠性，它能夠隨時從現有各個波段的公眾無線廣播電臺和/或臨時發射機上可靠地接收應急加密信號，并快速自動啟動，將來自政府應急部門的預警、警報和行動指引的語音信息直接而強制地播送給所有災民，而且充分共享現有資源，可快速、低成本完成應急系統建設；系統可以自我維護，大幅度降低將分布在全國的、數量特別龐大的無線公共廣播系統終端的維護難度和費用。
【專利說明】突發災害緊急無線公共廣播系統
【技術領域】
[0001]本實用新型涉災害緊急公共廣播系統領域。
【背景技術】
[0002]越來越頻發的地震、洪水、風暴、火山、海嘯、冰凍，以及宇宙射線或恐怖分子襲擊衛星、網絡等極端災害情況下，往往如2008年中國汶川地震、2013年中國余姚水災……斷電，斷網，斷通信，斷線路、斷交通，現有的網絡、電話、電視等一切先進通信設施基本發揮不了作用。在這種情況下，平常高度依賴現代高科技的人們在自然災害面前就顯得特別無助！人們腦海中一片空白，政府的各個應急部門也感到力不從心……此時，如何進行有序合理的指揮調度，將各種行動指示信息及時告知散布于災區各處無助的廣大民眾，以避免焦慮恐慌、建立信心、避免混亂和動亂……達到最大程度地減災、救災和自救？
[0003]著名的危機公關專家邁克爾.里杰斯特指出:當組織面臨危機時，與相關公眾的溝通和傳播會比往常任何時候都顯得更為重要。那么，此時應該采取什么樣的渠道才能可靠傳達災難緊急信息？
[0004]縱觀現在的各種公共的通信手段，互聯網結構最復雜，對無數的中間設備和線路/光纖依存度極高，在發生停電、斷線、黑客恐怖攻擊時是最靠不住的；移動通信系統結構也非常復雜，中間有線/光纖網絡環節極多，在事發時很容易造成信息堵塞、設備毀壞而不能有效發布語音信息；而現在的電視已基本發展成為有線系統，中間設備和線路亦極多。目前正在中國農村推行的“村 村響” “大喇叭”廣播工程如何？它們必須人工打開而且不能停電，還必須依賴互聯網！眾所周知，以上各種供電線路、通信線路與光纖在地震、風暴、洪災、火山和恐怖襲擊等災害發生時很容易遭到破壞而造成系統癱瘓！那么對講機如何？遺憾的是這只能用于救援人員和指揮人員的局部信息交流，不能用于災區災民大面積傳達信息。
[0005]然而我們發現，現有無線電臺廣播是一種普及而結構最簡單可靠的系統，不需中間環節，也不依賴衛星，各個電臺的結構和工作具有獨立性，適合于緊急情況下高可靠播音。這在汶川地震救災中已經充分展示其唯一可行性，“廣播”成為一條“永不間斷的生命線”。但遺憾的是這種廣播信號中沒有附帶緊急廣播狀態信號，其接收端——收音機只能靠人工控制，沒法實現突發緊急情況下自動打開。
[0006]顯然，只要解決如何可靠地自動啟動(即準確、可靠、快速啟動，而且有效抵抗恐怖攻擊)以及如何為公眾接收的環節，這種無線電廣播——最簡單、最原始的通信技術，在突發災害時就會成為唯一可以依靠的技術，而且充分利用已分布各地的廣播電臺資源，直接兼顧持有收音機的那部分人群，以及鄉村、社區等公共廣播設施所覆蓋的那部分人群，各個廣播電臺之間可以直接以最為簡單快捷可靠的音頻轉播方式進行聯網，實現有效的統一指揮調度和信息發布。
[0007]另一方面，并非一般人都備有收音機，目前實際上絕大多數情況只是老人愛聽收音機，還有一部分人是聽車載收音機。在山洪、地震、火山、恐怖襲擊等情況下往往是來不及預警的，也沒有時間將收音機帶在身上，并且事發前必定有相當一部分人還在戶外活動或工作，也不可能身上還帶著收音機。因此，靠收音機收聽音頻廣播電臺獲取政府災情信息，只能解決極少一部分人的問題。要正真地和從根本上解決廣大公眾災民的需求問題，只有通過這種廣播電臺在各個地區建立自動無線公共廣播終端，為確保高可靠性還須接收調頻、中波、短波、長波等全波段信號，并以遠距離廣角大喇叭或類似喇叭的形式覆蓋全部災區，才可以即刻將預警、警報和行動指弓I的語音信息直接傳達給災民。
[0008]顯然，調頻、中波、短波、長波和業余頻段，頻帶覆蓋極寬，不僅能夠覆蓋幾乎所有常規無線電通信頻道，在災難、甚至大規模電磁干擾發生時總有一部分可以正常通信，具有很高的可靠性，另外，這些頻帶還可很容易通過移動型、便攜型發射機實現應急發射。
[0009]目前，即使像美國、日本的現有緊急系統也只能實現預警系統功能，而且只能利用常規的媒體播發信息和利用專用警報器發出報警信號(但不能發布語音信息)，無法在災害發生后也確保能夠可靠使用——因為這種系統依賴于有線網絡和市電電源，而且還得確保用戶打開了電源。
[0010]最后，與其它行業設備截然不同的是，這個體系建成后，必須進行不斷維護才能確保多年后的關鍵一用！由于其分布特別廣、安裝地形極端多樣、數量特別龐大、待機時間特別長，其日常維護就成為一項十分艱巨和耗資的工程。因此，必須尋求現代高科技解決這一難題，才能正真讓這種應急系統具備實用性和推廣價值。
[0011]由此可知，客觀上亟待一種基于現有無線廣播電臺，不怕停電、不怕斷網斷線，具有極高可靠性的突發災害緊急無線公共廣播系統，它必須能夠隨時從現有各個波段的公眾無線廣播電臺和/或臨時發射機上可靠地接收應急加密信號，并快速自動啟動投入工作，以廣角遠距離輻射大喇叭的公共廣播形式(而不僅僅限于個體收音機或電視機或手機)，將來自政府應急部門的預警、警報和行動指引的語音信息直接而強制地播送給所有災民，而且聯網和使用方法必須簡單可靠，結合國情，充分共享現有資源，而不是去重建或大規模改建現有無線電臺，以快速、低成本完成應急系統建設，并且必須采取現代特別的技術以大幅度降低將分布在全國的、數量特別龐大的無線公共廣播終端的維護難度和費用！
[0012]參考文獻
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實用新型內容
[0024]鑒于上述，本實用新型提供了從根本上而且系統性解決上述難題的突發災害緊急無線公共廣播系統。
[0025]本實用新型提供的突發災害緊急無線公共廣播系統，由主端設備和若干終端組成，其特征在于:
[0026]所述主端設備由本地緊急狀態觸發器、緊急狀態啟動器、本地廣播音頻輸入器、本地緊急報警信號產生器、地址碼產生器、加密信號產生器、緊急信號發送器、無線廣播發射器、主端網絡通信接口、網絡通信系統、主端電源供應器組成；
[0027]所述緊急狀態啟動器連接到所述緊急信號發送器，以在所述本地緊急狀態觸發器發出緊急啟動信號或在上級系統發出緊急啟動信號時打開所述緊急信號發送器輸出緊急啟動信號和緊急廣播音頻信號；
[0028]所述本地緊急報警信號產生器、所述地址碼產生器、所述加密信號產生器、所述緊急信號發送器均連接到所述緊急信號發送器；所述緊急信號發送器連接到所述無線廣播發射器和所述主端網絡通信接口，所述主端網絡通信接口連接到所述網絡通信系統，以發送緊急廣播信號；
[0029]所述終端由無線頻道掃描接收器、終端網絡通信模塊、終端維護器、信號解密器、地址譯碼器、音頻處理器、廣播狀態控制器、功率放大器、喇叭、終端后備電池管理系統、終端后備電池、終端后備電池充電器、終端電源供應器組成；
[0030]所述無線頻道掃描接收器、終端網絡通信模塊均與所述信號解密器、所述地址譯碼器、所述音頻處理器連接，所述信號解密器、所述地址譯碼器均與所述廣播狀態控制器連接，所述音頻處理器與所述功率放大器，所述功率放大器與所述喇叭連接；
[0031 ] 所述終端電源供應器連接到所述終端后備電池充電器，所述終端后備電池充電器連接到所述終端后備電池，所述終端后備電池與所述終端后備電池管理系統相連；
[0032]所述終端維護器連接到所述終端網絡通信模塊，以發出終端維護狀態信息；
[0033]所述主端設備還包含上級無線頻道掃描接收器、上級網絡通信模塊、上級信號解密器、上級地址譯碼器、上級音頻處理器；
[0034]所述上級無線頻道掃描接收器與所述上級網絡通信模塊均與所述上級信號解密器、所述上級地址譯碼器、所述上級音頻處理器連接，所述上級信號解密器、所述上級地址譯碼器均連接到所述緊急狀態啟動器，以獲得上級系統發來的緊急啟動信息，所述上級音頻處理器連接到所述緊急信號發送器，以獲得上級緊急廣播音頻信號；
[0035]所述主端設備還包含維護管理器，并與所述網絡通信接口連接，以與所述網絡通信系統進行通信；
[0036]所述主端設備還包含主端維護器，并連接到所述維護管理器，以發送所述主端設備的維護狀態信息。
[0037]所述主端設備還包含主端北斗導航模塊，所述終端還包含終端北斗導航模塊，以收發緊急廣播信息和維護狀態等信息。
[0038]采用本實用新型提供的上述突發災害緊急無線公共廣播系統，具有以下十分顯著的優點:
[0039](I)全自動.無阻礙.直達受眾:通過分布在各公共區域的突發災害應急無線公共廣播智能終端，在突發災害前后，自動而迅速地投入工作，將政府預警、救災信息第一時間毫無條件、毫無阻攔地直接傳達給廣大民眾，實現最大程度地減災救助，確保了災民生命財產安全。另外，村/鄉/縣/區級也可利用此系統進行局部緊急和常規廣播
[0040](2)建設快.成本低.零風險:直接兼容和共享現有無線電電臺廣播和臨時發射設備；現有所有收音機和帶收音的設備(有線廣播、汽車、電視機、手機)均可以直接收聽；同時也可以修訂現有收音機、電視機、“村村響”、火車/公交車/車站公共廣播等設備接口標準而實現強制自動開機，另外還可以實現“村村響”實現資源共享。
[0041](3)應急操作簡單快捷:事發時或演習時，只需管理部門或各個地方電臺、臨時發射車授權打開或自動打開突發災害緊急系統信號加密機，對著話筒播音即可(下級電臺將在上級進入緊急狀態時自動開啟并轉播)。在必要時，可以與地震系統等聯網實現自動快速預警。平常，全國所有突發災害緊急系統與應急無線公共廣播智能終端自動聯網 [0042](4)全頻掃描.優選頻道:對調頻/電視伴音/中波/短波/長波/部分自由頻段進行超寬范圍掃描，確保在干擾特別嚴重情況下也可優選出無干擾或低干擾頻道進行有效緊急廣播，使得系統具有極強的魯棒性
[0043](5)長時間待機.隨即啟用:解決了應急公共廣播的實用性的關鍵問題——超長時待機后隨時投入正常使用，真正達到了“養兵千日，用兵一時”，而且對于供電不方便或成本太高的區域可以采用太陽能充電
[0044](6)超強加密.應對恐怖攻擊:采用超強度加密算法，該密碼由政府統一管制，每條指令動態改變密碼，系統運行指令和更改密碼的指令均不使用互聯網，即使參與研發的人員也不能破解，網絡黑客、恐怖分子也無懈可擊，能夠有效應對恐怖分子的假預警攻擊和強烈電磁干擾，確保系統不出現誤啟動現象
[0045](7)系統備份?全國聯網:本技術方案適合全國聯網，一方面各個地方電臺可以簡單地進行(手工+自動)轉播聯網，緊急無線公共廣播智能終端本身是帶有區域代碼的，能夠自動實現聯網啟動，這是在突發災害時網絡崩潰的情況下還可以使用的最佳聯網方式。此外，還可以通過移動通信網、北斗導航系統將各個廣播電臺實現聯網、各個區域維護管理中心聯網，并實現多路應急系統備份，雖然這種備份聯網管理和備份可靠性較低，但也是很有用、很有必要的補充。另外，必要時備份系統還可以傳遞文字、圖片和圖像信息以及接收呼救和災情現場狀況音視頻等信息
[0046](8)物聯網遠程診斷.遠程驗收.災害現場遠程呼救/監控:這種系統一旦建成，將成為龐大的體系，為了確保突發災害時能夠正常啟動工作，其日常維護工作量就會很大。這時，通過無線移動聯網的機內物聯網遠程診斷模塊就會發揮極大作用:可以實現定期自動測試診斷以遠程獲知每個終端的運行狀況，是否需要維修，尤其是可以實現遠程音響效果監聽，以判斷每個喇叭是否正常工作，維護情況可以直接發到維修員的手機上。這樣不僅系統能夠得到最高效率的維護，而且可以省去定期現場測試的龐大費用開銷，同時，管理部門可以采取遠程驗收方式，極大地提高工作效率和降低成本。外來，有條件的區域可以增設災害現場遠程呼叫和視頻監控
[0047](9)可擴展性.標準化:可以將本技術移植到DAB/DRM/IB0C數字無線廣播系統、模擬與數字電視系統、網絡、手機系統中，并將接收技術移植到各種車站/火車/公交車等公共廣播設備或手機、電腦上，以實現音頻、視頻公眾緊急廣播。這種系統接口可實現標準化，建立標準，并可以到全球進行推廣
【專利附圖】
【附圖說明】
[0048]圖1是本實用新型的突發災害緊急無線公共廣播系統的主端設備組成原理圖。
[0049]圖2是本實用新型的突發災害緊急無線公共廣播系統的終端組成原理圖。
[0050]圖3是本實用新型的突發災害緊急無線公共廣播系統的主端設備典型實施原理圖。
[0051]圖4是本實用新型的突發災害緊急無線公共廣播系統的終端典型I實施原理圖。
[0052]圖5是本實用新型的突發災害緊急無線公共廣播系統的終端典型2實施原理圖。
【具體實施方式】
[0053]本實用新型的突發災害緊急無線公共廣播系統的實施方式如下:
[0054]本實用新型包括圖1所述的各個主端模塊和圖2所示是各個終端模塊，模塊采用方框所示。
[0055]這里先特別說明一下申請文件所涉及的幾個概念。所謂模塊，是指物理的或功能的模塊，目的是給出一個或一些技術特征，而這些技術特征則是屬于現有技術或可能會被本實用新型以外的實用新型人繼續創新以獲得更好的效果，不屬于本實用新型的范圍，將它們創造性地組合起來就形成了本實用新型的創新技術特征。緊急狀態或緊急工作狀態，是指發生災情或災情預警情況下，人為控制或自動控制本實用新型的系統所進入的一種工作狀態，在這種狀態下，各個相關區域的終端將接收到緊急狀態的主端設備發出的各種緊急信號并進入緊急狀態，以實現預警、警報和播報災情、行動指引等語音信息以及其它必要的災情緊急狀態相關的信息。主端設備發出的各種緊急信號，包含加密信號(或加密指令)、地址信號、報警聲、各類緊急廣播語音信號等。相連、輸出、輸入等詞指明了或/和暗示了各種可能傳遞某種信號的連接方式，包含物理連接、邏輯連接、光連接和無線電連接等。
[0056]圖1給出了主端設備組成原理圖，各個模塊的作用及其連接關系、工作原理等分述如下:
[0057](I)本地緊急狀態觸發器101:即本地為了觸發系統進入應急工作狀態的信號，該信號可能由一個按鍵產生，也可能由地震局發出的預警電子信號，等等。本地緊急狀態觸發器101輸出觸發信號到緊急狀態啟動器106。
[0058](2)緊急狀態啟動器106:激活時控制主端設備進入緊急使用狀態，也就是可以允許主端設備發送各種緊急信號到終端，如報警聲、加密信號、緊急廣播音頻信號等。緊急狀態啟動器106可以由本地緊急狀態觸發器101、上級信號解密器104和上級地址譯碼器105激活。對于上級緊急信號，只有在上級信號解密器104符合啟動要求而且上級地址譯碼器105所提取的緊急區域地址符合本區域地址(即本主端設備預設的地址)才會啟動本主端設備進而啟動所管轄的該地址所對應的各個終端。
[0059](3)本地廣播音頻輸入器108:本地輸入的緊急廣播信號源，可以是話筒、預錄的特定語音信息等，它輸出到緊急信號發送器112。
[0060](4)本地緊急報警信號產生器109:本地產生的報警聲，它輸出到緊急信號發送器112。
[0061](5)地址碼產生器110:即本機所產生和管理的地址碼，是為了實現為數眾多的終端分區域管理目的，地址碼可以事先設置在存儲芯片或存儲設備中，在緊急狀態輸出給緊急信號發送器112。
[0062](6)加密信號產生器111:加密信號，或者加密指令，是指能夠為終端解密的指令信號，這種指令信號可以是數字序列也可是模擬信號或二者的結合，加密信號產生器111本身可以用軟件方式產生，并且，為了防止泄密，防備恐怖襲擊，加密算法或加密密碼(或類似說法)可以采取動態加密方式，并可由官方封閉管理。在緊急狀態加密信號輸出給緊急信號發送器112。
[0063](7)緊急信號發送器112:將上述各種緊急信號通過必要的處理和一定方式發送輸出的裝置，其輸出連接到無線廣播發射器113、網絡通信接口 115及主端北斗導航模塊119，最終目的是終端可以接收到這些緊急信號。輸出到無線廣播發射器113的緊急信號按照無線廣播的特點且兼容現有音頻和視頻廣播的方式，方法之一是緊急信號通過音頻頻帶發送，方法之二是通過現有無線音頻廣播的主信道發送緊急廣播音頻信號、報警信號等，利用副信道發送加密信號、地址信號等，方法之三是利用全數字化的音頻或/和視頻廣播信道發送所有的數字化的緊急信號，當然本實用新型也不排斥今后可能出現更加合理的發送方式；輸出到網絡通信接口 115進而向互聯網或/和無線移動通信網發送的緊急信號按照有線網絡(局域網、互聯網等)或無線網絡(無線移動通信網絡、WIFI等)的特點組織和發送，即按照全數字化信號方式打包發送，同樣，本實用新型也不排斥今后可能出現更加合理的網絡發送方式。
[0064](8)無線廣播發射器113:將以上各種緊急信號的發射出去并為終端所接收的無線廣播發射裝置，可以是現有無線音頻廣播發射電臺(機)、各類臨時無線音頻廣播發射機、現有無線視頻廣播發射電臺等。本實用新型也不排斥同時采用有線廣播和/或有線電視等有線方式發送緊急信號。無線音頻廣播發射電臺(機)、各類臨時無線音頻廣播發射機可以是調頻、調幅、短波、長波等類型，它們兩個或更多類型并存。
[0065](9)主端網絡通信接口 115:將以上各種緊急信號能夠通過網絡通信系統114發送出去并為終端所接收的網絡接口，該接口可以是現有局域網、互聯網等有線接口，也可以是無線移動通信接口(如GPRS，3G，4G接口)或WIFI等無線接口。
[0066](10)網絡通信系統114:通過上述主端網絡通信接口 115傳送以上各種緊急信號并可為終端所接收的網絡通信系統114，同時也可以通過該主端網絡通信接口 115接收來自終端的維護狀態信息，這可以是現有局域網、互聯網等有線網絡，也可以是無線移動通信網絡，也可是以上有線網絡與無線網絡的結合體，或者今后可能出現的具有類似作用的其它網絡。
[0067](11)主端電源供應器118:為主端設備提供電源的裝置，可以是市電、后備電源、太陽能等，或者它們兩個或更多類型并存。
[0068](12)上級無線頻道掃描接收器102:用于接收上級系統的無線廣播發射器113發出的緊急信號。
[0069](13)上級網絡通信模塊103:用于接收上級系統的主端網絡通信接口 115發出的
緊急信號。
[0070](14)上級信號解密器104:用于對上級無線頻道掃描接收器102、上級網絡通信模塊103、上級主端北斗導航模塊119接收的上級緊急信號的加密信號進行解密。
[0071](15)上級地址譯碼器105:用于對上級無線頻道掃描接收器102、上級網絡通信模塊103、上級主端北斗導航模塊119接收的上級緊急信號的地址信號進行譯碼或提取。
[0072](16)上級音頻處理器107:用于對上級無線頻道掃描接收器102、上級網絡通信模塊103接收的上級緊急信號的緊急廣播音頻信號進行提取或處理。
[0073](17)主端維護器117:用于對主端設備各個部位的狀態進行自我測試，并將維護狀態信息(正常或有某些故障等信息)送給維護管理器116。
[0074](18)維護管理器116:用于接收主端維護器117和終端維護器的維護狀態信息，并對這些信息進行處理和管理，例如將某些故障信息顯示出來、發出警告信號、發送短信到最近的維護/管理人員手機、發送EMAIL到相關維護/管理人員電子郵箱等，以期由維護/管理人員及時進行維修或護理。實際上，主端設備與終端的已經組成了一個可以自行維護的物聯網體系。
[0075](19)主端北斗導航模塊119:用于接收上級緊急信號(如緊急加密信號、地址信號等)等用途，這通常作為系統的一個緊急信號的備份通道。
[0076]圖2給出了終端組成原理圖，各個模塊的作用及其連接關系、工作原理等分述如下:
[0077](I)無線頻道掃描接收器201:接收以上主端設備發送的各種緊急信號，可以是現有無線音頻廣播信號、無線視頻廣播信號等。無線音頻廣播信號、各類臨時無線音頻廣播信號，可以是調頻、調幅、短波、長波等類型，或/和它們兩個或更多類型并存。本實用新型也不排斥同時采用有線廣播信號和/或有線電視信號等有線方式接收緊急信號。
[0078](2)終端網絡通信模塊202:接收通過上述主端網絡通信接口 115及網絡通信系統114傳送的以上各種緊急信號，所述終端網絡通信模塊202所基于的網絡可以是現有局域網、互聯網及其組合等有線網絡，也可以是無線移動通信網絡，也可是以上有線網絡與無線網絡的結合體，或者今后可能出現的具有類似作用的其它網絡。
[0079](3)終端維護器203:用于對終端設備各個部位的狀態進行自我測試，并將維護狀態信息(正常或有某些故障等信息)輸出到終端網絡通信模塊202并最終送給維護管理器116處理。
[0080](4)信號解密器204:用于對來自無線頻道掃描接收器201、終端網絡通信模塊202、終端北斗導航模塊214接收的緊急信號的加密信號進行解密。
[0081](5)地址譯碼器205:用于對來自無線頻道掃描接收器201、終端網絡通信模塊202、終端北斗導航模塊214接收的緊急信號的地址信號進行譯碼或提取。[0082](6)音頻處理器206:用于對來自無線頻道掃描接收器201、終端網絡通信模塊202接收的上級緊急信號的緊急廣播音頻信號進行提取或處理，音頻信號可以是模擬信號也可以是數字音頻信號。
[0083](7)廣播狀態控制器207:通過信號解密器204對緊急信號中的加密信號進行解密和地址譯碼器205對地址的譯碼(提取)，以及本終端預設的地址進行比對來判定本終端是否進入緊急狀態。解密后符合啟動緊急狀態的要求且地址符合預設的地址時，就控制本終端啟動和進入緊急狀態，實行緊急廣播，廣播的音頻來自音頻處理器206所提取或處理的緊急廣播音頻信號，也可以是通過特殊指令觸發本終端預錄的報警聲等信號。當然，通過在主端設備授權使用和設置特殊的使用指令，也可以讓終端以緊急工作狀態用于常規播音用途，以實現資源共享。
[0084](8)功率放大器208:對以上緊急廣播音頻信號進行功率放大，以驅動喇叭209。
[0085](9)喇叭209:由功率放大器208驅動以還原緊急廣播音頻信號(電信號)對應的
聲音信號(聲波)。
[0086](10)終端電源供應器213:為終端提供電源的裝置，可以是市電、后備電源(如發電機、UPS)、太陽能等，或者它們兩個或更多類型并存。
[0087](11)終端后備電池211:為了實現在以上終端電源供應器213斷電的情況下對終端提供電源的電池。這種電池的典型選擇是鋰離子電池。當然也并不排斥今后可能出現的更好的電池或類似電池效能的儲能裝置如物理儲能、電磁儲能、電化學儲能和相變儲能電池或裝置。
[0088](12)終端后備電池211充電器:對以上終端后備電池211充電的裝置。
[0089](13)終端后備電池211管理系統210:對以上終端后備電池211進彳丁保護、優化護理的裝置(BMS)。
[0090](14)終端北斗導航模塊214:用于接收緊急信號(如緊急加密信號、地址信號等)等用途，這通常作為系統的一個緊急信號的備份通道。目前通過這個通道發送的緊急信號主要采取“短信報文”方式，因此，配合這種方式的特定的緊急廣播信號(如報警聲等)可以預先錄制在終端中，通過特定加密指令觸發播放。如果今后北斗系統可以提供數字語音服務時就可以直接傳送緊急廣播音頻信號。
[0091]本實用新型的突發災害緊急無線公共廣播系統的主端設備典型實施方案如圖3所示:(只有必要說明與前文主端設備實施方案相比有差別的環節)
[0092](I)本地廣播音頻輸入器108采用話筒輸入放大電路和線路輸入放大電路，以輸入本地指揮人員、播音員等的緊急廣播音頻信號。
[0093](2)上級無線頻道掃描接收器102采用FM/AM/SW/LW全波段數字收音芯片si4734-c40,由終端ARM控制即可實現。
[0094](3)網絡通信系統114采用有線網絡，通過局域網連接到互聯網。
[0095](4)網絡通信接口 115簡化到脈沖變壓器即可，因為主要網絡接口硬件和TCP/IP協議等在主端ARM131中已經內置。
[0096](5)主端電源供應器118采用了帶后備電源的市電。
[0097](6)無線廣播發射器113則直接利用現有FM/AM/SW/LW音頻廣播電臺設備。
[0098](7)主端ARM131:這里的主端ARM131即采用的是SOC主端ARM131單片機，這種單片機具有強大的處理能力和外設配置，能夠取代、簡化下列模塊:(這只是一種主端設備的典型實現方案之一，主端設備也可以采用計算機、計算機結合ARM系統等方案實現)
[0099]a)上級網絡通信模塊103:網絡通信協議和相關處理軟件在主端ARM131中已經內置。
[0100]b)上級信號解密器104:通過主端ARM131內置中斷、定時器、I/O 口、軟件等實現；
[0101]c)上級地址譯碼器105:通過主端ARM131內置定時器、I/O 口、軟件等實現；
[0102]d)上級音頻處理器107:通過主端ARM131內置ADC、DAC、I2S、軟件等實現；
[0103]e)緊急狀態啟動器106:通過主端ARM131內置定時器、I/O 口、軟件等實現；
[0104]f)主端維護器117:通過主端ARM131內置ADC、I/O 口、比較器、可編程運算放大器、軟件等實現，如通過主端ARM131內這些資源測量關鍵點電壓、關鍵節點電流來判斷主端有無故障；
[0105]g)維護管理器116:通過主端ARM131內置定時器、I/O 口、存儲器、軟件等實現；
[0106]h)本地緊急報警信號產生器109:通過主端ARM131內置定時器、DAC、I/O 口、軟件等實現；
[0107]i)地址碼產生器110:通過主端ARM131內置定時器、I/O 口、存儲器、軟件等實現；
[0108]j)加密信號產生器111:通過主端ARM131內置定時器、I/O 口、存儲器、軟件等實現；
[0109]k)緊急信號發送器112:通過主端ARM131內置定時器、DAC、TCP/IP協議、I/O 口、軟件等實現。
[0110]此外，還增加了顯示屏132、鍵盤133，用于必要的操作和必要的內容顯示。其中鍵盤133已經包含了本地緊急狀態觸發器101。
[0111]本實用新型的突發災害緊急無線公共廣播系統的終端典型I實施方案如圖4所示:(只有必要說明與前文終端實施方案相比有差別的環節)
[0112](I)無線頻道掃描接收器201采用FM/AM/SW/LW全波段數字收音芯片si4734-c40,由終端ARM215控制即可實現。
[0113](2)終端網絡通信模塊202采用了無線移動通信模塊，如GPRS模塊由終端ARM215控制即可實現。
[0114](3)功率放大器208采用了數字功率放大器208，這種功放具有發熱小、能效高，有利于延長終端后備電池211的使用時間，從而降低成本。
[0115](4)喇叭209采用了號筒喇叭209，這種喇叭209可以遠距離送音，而且成本較低。
[0116](5)以上數字功放-喇叭209的組合，采用了四組，目的是四個喇叭209朝向雙方播音，而且就有很高的可靠性:有一組出現問題，其余仍然可以工作。
[0117](6)終端后備電池211采用了鋰離子電池組。
[0118](7)終端電源供應器213采用了太陽能電池。
[0119](8)終端后備電池211充電器采用與太陽能電池配套的充電芯片，如CN3722。
[0120](9)終端后備電池211管理系統210可用專用的鋰電池系統BMS芯片如bq77PL900。
[0121](10)終端ARM215:這里的終端ARM215即采用的是SOC終端ARM215單片機，這種單片機具有強大的處理能力和外設配置，能夠取代、簡化下列模塊:[0122]①信號解密器204:通過終端ARM215內置中斷、定時器、I/O 口、軟件等實現；
[0123]②地址譯碼器205:通過終端ARM215內置定時器、I/O 口、軟件等實現；
[0124]③音頻處理器206:通過終端ARM215內置ADC、DAC、I2S、軟件等實現；
[0125]④廣播狀態控制器207:通過終端ARM215內置定時器、I/O 口、軟件等實現；
[0126]⑤終端維護器203:通過終端ARM215內置ADC、I/O 口、比較器、可編程運算放大器、軟件等實現，如通過終端ARM215內這些資源測量關鍵點電壓、關鍵節點電流來判斷終端有無故障；
[0127]⑥終端后備電池211管理系統210:通過終端ARM215內置I2C、I/O 口、比較器、可編程運算放大器、軟件等，配合電池系統BMS芯片實現對終端后備電池211的電壓檢測與保護、電流檢測與保護、對容量的監測實現均衡護理等。
[0128]本實用新型的突發災害緊急無線公共廣播系統的終端典型2實施方案如圖5所示:
[0129]與圖4的典型方案I相比，終端網絡通信模塊采用了郵箱網絡通訊模塊，數字功放和號筒喇叭只采用了 I組，其余相同。此方案適合于就有有線網絡的位置(如城市內)使用。
[0130]顯然，本領域的技術人員可以對本實用新型進行各種改動和變型而不脫離本實用新型的精神和范圍。這樣，倘若本實用新型的這些修改和變型屬于本實用新型權利要求及其等同技術的范圍之內，則本實用新型也意圖包含這些改動和變型在內。
[0131]盡管已描述了本實用新型的優選實施例，但本領域內的技術人員一旦得知了基本創造性概念，則可對這些實施例作出另外的變更和修改。所以，所附權利要求意欲解釋為包括優選實施例以及落入本實用新型范圍的所有變更和修改。
[0132]以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已，并不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內，所做的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本實用新型保護的范圍之內。
【權利要求】
1.突發災害緊急無線公共廣播系統，由主端設備和若干終端組成，其特征在于: 所述主端設備由本地緊急狀態觸發器、緊急狀態啟動器、本地廣播音頻輸入器、本地緊急報警信號產生器、地址碼產生器、加密信號產生器、緊急信號發送器、無線廣播發射器、主端網絡通信 接口、網絡通信系統、主端電源供應器組成； 所述緊急狀態啟動器連接到所述緊急信號發送器，以在所述本地緊急狀態觸發器發出緊急啟動信號或在上級系統發出緊急啟動信號時打開所述緊急信號發送器輸出緊急啟動信號和緊急廣播音頻信號； 所述本地緊急報警信號產生器、所述地址碼產生器、所述加密信號產生器、所述緊急信號發送器均連接到所述緊急信號發送器；所述緊急信號發送器連接到所述無線廣播發射器和所述主端網絡通信接口，所述主端網絡通信接口連接到所述網絡通信系統，以發送緊急廣播信號； 所述終端由無線頻道掃描接收器、終端網絡通信模塊、終端維護器、信號解密器、地址譯碼器、音頻處理器、廣播狀態控制器、功率放大器、喇叭、終端后備電池管理系統、終端后備電池、終端后備電池充電器、終端電源供應器組成； 所述無線頻道掃描接收器、終端網絡通信模塊均與所述信號解密器、所述地址譯碼器、所述音頻處理器連接，所述信號解密器、所述地址譯碼器均與所述廣播狀態控制器連接，所述音頻處理器與所述功率放大器，所述功率放大器與所述喇叭連接； 所述終端電源供應器連接到所述終端后備電池充電器，所述終端后備電池充電器連接到所述終端后備電池，所述終端后備電池與所述終端后備電池管理系統相連； 所述終端維護器連接到所述終端網絡通信模塊，以發出終端維護狀態信息。
2.根據權利要求1所述的突發災害緊急無線公共廣播系統，其特征在于，所述主端設備還包含上級無線頻道掃描接收器、上級網絡通信模塊、上級信號解密器、上級地址譯碼器、上級音頻處理器； 所述上級無線頻道掃描接收器與所述上級網絡通信模塊均與所述上級信號解密器、所述上級地址譯碼器、所述上級音頻處理器連接，所述上級信號解密器、所述上級地址譯碼器均連接到所述緊急狀態啟動器，以獲得上級系統發來的緊急啟動信息，所述上級音頻處理器連接到所述緊急信號發送器，以獲得上級緊急廣播音頻信號。
3.根據權利要求1所述的突發災害緊急無線公共廣播系統，其特征在于，所述主端設備還包含維護管理器，并與所述網絡通信接口連接，以與所述網絡通信系統進行通信。
4.根據權利要求3所述的突發災害緊急無線公共廣播系統，其特征在于，所述主端設備還包含主端維護器，并連接到所述維護管理器，以發送所述主端設備的維護狀態信息。
5.根據權利要求2所述的突發災害緊急無線公共廣播系統，其特征在于，所述主端設備還包含維護管理器，并與所述網絡通信系統連接，以通過該網絡通信系統進行通信。
6.根據權利要求2所述的突發災害緊急無線公共廣播系統，其特征在于，所述主端設備還包含維護管理器、主端維護器，所述主端維護器連接到所述維護管理器，以發送所述主端設備的維護狀態信息。
7.根據權利要求2所述的突發災害緊急無線公共廣播系統，其特征在于，所述主端設備還包含主端北斗導航模塊，所述終端還包含終端北斗導航模塊，以收發緊急廣播信息和維護狀態等信息。
8.根據權利要求3所述的突發災害緊急無線公共廣播系統，其特征在于，所述主端設備還包含主端北斗導航模塊，所述終端還包含終端北斗導航模塊，以收發緊急廣播信息和維護狀態等信息。
9.根據權利要求4所述的突發災害緊急無線公共廣播系統，其特征在于，所述主端設備還包含主端北斗導航模塊，所述終端還包含終端北斗導航模塊，以收發緊急廣播信息和維護狀態等信息。
10.根據權利要求5所述的突發災害緊急無線公共廣播系統，其特征在于，所述主端設備還包含主端北斗導航模塊，所述終端還包含終端北斗導航模塊，以收發緊急廣播信息和維護狀態等信息。
11.根據權利要求6所述的突發災害緊急無線公共廣播系統，其特征在于，所述主端設備還包含主端北斗導航模塊，所述終端還包含終端北斗導航模塊，以收發緊急廣播信息和維護狀態等信息。
12.根據權利要求1、2、3、4、5、6、7、8、9、10或11所述的突發災害緊急無線公共廣播系統，其特征在于，所述無線頻道掃描接收器至少包含調頻無線廣播頻道的掃描接收模塊。
13.根據權利要求1、2、3、4、5、6、7、8、9、10或11所述的突發災害緊急無線公共廣播系統，其特征在于，所述無線頻道掃描接收器至少同時包含調頻和短波無線廣播頻道的掃描接收模塊。
14.根據權利要求1、2、3、4、5、6、7、8、9、10或11所述的突發災害緊急無線公共廣播系統，其特征在于，所述無線頻道掃描接收器至少同時包含調頻、中波和短波無線廣播頻道的掃描接收模塊。
15.根據權利要求1、2、3、4、5、6、7、8、9、10或11所述的突發災害緊急無線公共廣播系統，其特征在于，所述無線頻道掃描接收器至少同時包含調頻、中波、長波和短波無線廣播頻道的掃描接收模塊。
16.根據權利要求1、2、3、4、5、6、7、8、9、10或11所述的突發災害緊急無線公共廣播系統，其特征在于，所述無線頻道掃描接收器至少包含調頻和短波無線廣播頻道的掃描接收模塊，所述終端網絡通信模塊至少包含無線移動通信模塊。
17.根據權利要求1、2、3、4、5、6、7、8、9、10或11所述的突發災害緊急無線公共廣播系統，其特征在于，所述無線頻道掃描接收器至少包含調頻和短波無線廣播頻道的掃描接收模塊，所述終端網絡通信模塊至少包含無線移動通信模塊，所述終端后備電池為多節鋰離子電池串接的電池組。
18.根據權利要求1、2、3、4、5、6、7、8、9、10或11所述的突發災害緊急無線公共廣播系統，其特征在于，所述無線頻道掃描接收器至少包含2套相同的調頻、中波、長波和短波無線廣播頻道的掃描接收模塊，以加速搜索并提高可靠性，所述終端網絡通信模塊至少包含無線移動通信模塊，所述終端后備電池為多節鋰離子電池串接的電池組。
【文檔編號】H04H60/90GK203761411SQ201320894910
【公開日】2014年8月6日 申請日期:2013年12月31日 優先權日:2013年12月31日
【發明者】張恩迪, 許春香, 張亦蘭 申請人:許春香