预警发布系统的架构与多手段融合技术的探讨

文__________/周昕　张大炜　张志辉【关键词】预警发布多手段融合 系统架构1 引言近年来，我国各类自然灾害频发，2013年东北地区洪涝风雹灾害，“4•20”雅安7.0级地震，“尤特”台风灾害，西南特大暴雨等灾害造成巨大人员伤亡、经济损失，给我国的经济和社会造成了严重冲击。面对各类重大灾害的发生，人类目前尚无有效的科技手段完全阻止，但可以采取有效的防范和处置措施，把灾害造成的损失降到最低程度。科学有效的防灾减灾措施取决于各级政府部门和广大公众及时准确地掌握和利用各类预警信息及科学的防范建议。如何建立一个规范、畅通、有效的突发事件预警信息发布系统，如何有效提升预警信息发布时效性和覆盖面，确保社会各界及广大公众能够及时、准确、客观、全面地了解信息是目前我国预警体系建设中的核心问题。2 国内外研究现状鉴于卡特里娜飓风的应对中遇到的应急通讯和公众沟通方面涉及到预警系统的问题，美国联邦政府开始建立一个新的预警系统IPAWS（Integrated Public Alert and WarningSystem，综合公共预警与警示系统）IPAWS 通过建立和采用诸如共同通讯协议(CAP，Common Alert Protocols) 的标准创立一个互通架构；通过整合将联邦、州、地方预警与警示信息入口提供给多种播送和信息通道，确保预警与警示信息以尽可能多的手段传递给公众，如图1。日本自1985 年即开始建设紧急警告系统各类重大突发事件给我国经济发展造成了巨大人员伤亡与经济损失，加速我国预警发布体系的建设有助于将灾害造成的损失降到最低程度。借鉴国外先进经验可知完善的预警发布系统需要融合多种发布手段以实现预警覆盖的最大化，我国预警发布系统建设起步较晚，此外，我国幅员辽阔，经济发展不平衡，需要引入更多的发布手段。为此，探讨预警发布多手段融合问题及基于多手段融合技术的预警发布系统架构对我国预警发布体系建设具有一定理论价值与现实意义。摘 要（Emergency Warning System，EWS）， 发展至今已经有了近30 年的历史。当有公共安全紧急事件发生时，紧急告警信号通过广播方式进行发布，具有相应解码器的广播接收机和电视机在检测到相应的告警信息后被自动唤醒，并发出人们熟知的告警声音。其余许多发达国家也都采用类似的一点多线对一面的模式（一个预警信息发布源——多条预警渠道——广大受警群众）建设国家预警发布系统，实现了预警信息的来源统一和预警发布手段的最多化，从而实现受警人群的最大化。我国在预警发布系统建设方面起步较晚，《“十一五”期间国家突发公共事件应急体系建设规划》提出建设国家突发事件预警信息发布系统作为国务院应急平台唯一的突发事件预警信息权威发布系统，构建政府应急部门和社会公众及时获取预警信息的主要渠道。有利于政府及各部门提前采取有效措施，做好应对部署，有利于消除公众疑虑，提前了解掌握突发事件预警信息，及时采取自救互救行动，可以有效地减少突发事件的影响。国家突发公共事件预警信息发布系统项目建设目标为：依托中国气象局现有业务系统扩建其信息传输渠道及与之配套的系统；建立起权威、畅通、有效的突发公共事件预警信息发布渠道，形成覆盖全国的预警信息综合发布系统；充分利用社会公有资源，利用各种先进的、可靠的技术手段基本解决预警信息发布的“最后一公里”问题。系统建成后，将建立国务院各部委和国务院应急指挥平台、各级地方政府和相关部门的预警信息传输流程，实现对自然灾害、事故灾难、公共卫生事件、社会安全事件等各类突发公共事件的接收、处理和及时发布，使突发公共事件预警信息实现面向各级政府领导、应急联动部门、应急责任人和社会媒体的100% 覆盖，公众在系统发出预警信息后10 分钟之内接收到预警信息，确保有关部门和社会公众能够及时获取预警信息，为有效应对各类突发事件、提升各级政府应急管理水平提供强力支撑，如图2。3 多手段融合预警发布同发达国家不同，我国幅员辽阔，经济发展状况不一，许多地区存在覆盖盲区。中国气象局和国家统计局对2009 年全国公众的抽样调查显示，2009 年全国平均气象灾害预警覆盖率为82.3%，部分省市先后公布了区域气象预警信息覆盖率。中国气象局发展研究中心计算得出目前气象预警信息覆盖面为71%。为进一步提升预警覆盖率，解决预警发布“最后一公里”问题，唯有在采用广播、电视、短信等常规发布手段的同时辅以大喇叭、LED显示屏、北斗终端等其它发布手段。同时多种发布手段的融合，实现预警信息一体化发布是提高预警发布时效性的根本途径。研究多手段融合的预警发布系统关键在于充分考虑各种发布手段特有的信息传输方式和信息发布方式，研究建立完善的安全认证体系、统一的系统构架和接入标准，实现预警信息发布手段的一体化管理及预警信息的一键式发布。3.1 一体化接入与管理图1通信技术 • Communications Technology42 • 电子技术与软件工程 Electronic Technology & Software Engineering为确保信息发布的合法性，首先建设发布渠道基础信息库，入库各发布手段终端基础信息，做到信息更新同步。在此基础上，建设安全认证系统，采用身份鉴权方式对各信息发布渠道进行合法性确认，为确认通过的渠道建立数据通路，并以心跳包机制维持链路。3.2 一键式发布通过标准规范的建立，实现预警信息的一键式发布。规范下发预警信息格式，包括发布时间、发布单位、覆盖范围、事件类型、预警信息正文等内容。针对不同发布手段通信方式的不同建设相应的预警信息发布规范，包括预警发布、预警升级、预警解除、状态查询、系统远程升级等内容。3.3 反馈评估在实现发布手段一体化接入与管理的基础上，收集各发布渠道反馈信息进行分析，评估预警发布效果，从而为将来制定更加完善、高效的预警信息发布策略积累历史数据。通过以上分析，作者提出了如图3 所示的基于多手段融合技术的预警发布系统架构。首先在原有预警发布系统的基础上，建设渠道管理系统负责各发布渠道的基础信息管理、认证与接入、实时状态管理等工作。在此基础上，建设针对北斗终端、LED 屏、大喇叭等各种发布手段的发布系统，负责预警信息的加工处理及分发。渠道管理系统通过安全认证系统实现对发布渠道的安全认证，确保信息发布通路的安全合法；当有预警信息待下发时，渠道管理系统接受预警发布系统下发的预警信息，根据预警信息类型调用所需发布手段的发布分系统，系统之间通信采用标准的预警信息通信协议。发布手段分系统接收下发的预警信息后，根据预警信息覆盖区域确认所需调用的渠道，调用信息传输协议将标准信息加工处理后分发。综上所述，通过安全体系与标准规范的建立，建设渠道管理系统与各种发布手段的发布系统确保预警发布系统能够一次接入多种发布手段，完成渠道信息管理、渠道的合法性确认、渠道接入、渠道实时状态跟踪等工作。实现预警信息发布多手段的统一接入和渠道管理，为提高突发事件信息发布的时效性、准确性和覆盖面提供有效保障。4 总结本文针对我国预警发布体系建设现存的问题，借鉴国外发达国家预警发布系统建设的先进经验，提出为提升预警发布时效性与覆盖率所必须解决的多手段融合问题。作者初步探讨了解决该问题所必须解决的两大问题：多手段的一体化接入与预警信息的一键式发布，探讨并提出了基于渠道管理系统的预警发布系统架构，在建立完善的安全认证体系与统一的预警信息发布规范的基础上，通过建设渠道管理系统以及各种发布手段分系统以解决多种发布手段融合的问题，对于我国预警发布系统建设具有的现实意义与理论价值。参考文献[1] 矫梅燕. 建设国家突发事件预警信息发布系统提升应急管理服务能力[J]. 中国应急管理,2012(07):11-13.[2] 夏保成. 美国IPAWS 系统及对我国预警系统建设的启示[J]. 电子科技大学学报，2011,13(4):2-5.[3] 裴顺强, 孙健, 缪旭明等. 国家突发事件预警信息发布系统设计[J]. 中国应急管理,2012(08):32-35.[4] 孙健, 姚秀萍, 王丽娟等. 我国气象预警信息覆盖率的初步分析[J]. 气象科技进展,2013,3(5):19-23.作者单位中国电子进出口总公司　北京市　100038图3图2