水文信息智能傳輸機的研制與應用

1、水文信息智能傳輸機的研制與應用王 兵（遼寧省水文水資源勘測局鞍山分局，遼寧省鞍山市 114002）摘 要：介紹了一種用于電話語音報汛工作的新設備水文信息智能傳輸機的研制背景、結構、主要功能、工作流程及應用情況。論證了這種高時效性、高準確性、低費用的水情信息傳送設備推廣應用的可行性。關鍵詞：水文信息智能傳輸機；電話語音報汛；五碼水情電文；DTMF碼1 引言目前，我國大部分水情報汛站都采用電話語音方式傳送水情信息，采用這種方式，實現(xiàn)了水情電文直接進入微機和自動翻譯的功能，提高了水文情報處理的時效性和準確性。但是，使用普通電話機進行語音報汛也存在著一些問題，表現(xiàn)在：（1）在線按鍵，易產生錯誤，修改錯

2、誤報文煩瑣，傳送速度慢；（2）需要收聽報文復述和進行確認，占用電話外線時間長，效率低，傳送費用高。據測算，較熟練的報汛人員，使用普通話機發(fā)送一份常用的六組五碼水情電文需75秒左右的時間。針對普通話機在語音報汛上存在的問題，遼寧省水文水資源勘測局鞍山分局研制成功了水文信息智能傳輸機。使用該機并配套使用他們開發(fā)研制的水文情報收集處理與應用系統(tǒng)，極大地提高了水情信息傳送的速度和準確性，同樣傳送一份六組五碼水情電文僅需14秒左右的時間，提高工作效率5倍，同時也降低了報汛費用的支出。2 水文信息智能傳輸機簡介2.1 水文信息智能傳輸機的構成水文信息智能傳輸機外觀與高檔電話機相似，具有電話機的全部功能。硬

3、件主要由微控制處理單元（MCU）、數(shù)據存儲單元(FALSH)、顯示單元（采用8384點陣液晶屏幕）、通訊單元、輸入單元（鍵盤）、電話功能部分等構成。該機的核心部件是微控制處理器，它控制指揮全機的各種操作，包括輸入輸出控制及DTMF/FSK編解碼、DTMF音頻合成等；通訊單元完成通訊聯(lián)結和數(shù)據、語音傳輸；電話功能部分完成接聽和撥出電話等電話機功能；數(shù)據存儲單元用于存貯水情電文、電話本等用戶數(shù)據和系統(tǒng)數(shù)據；顯示單元用于顯示各種信息和水情電文；鍵盤用于撥打電話、輸入編輯水情電文、設置系統(tǒng)控制信息等。水文信息智能傳輸機是一部利用公用電話網，以DTMF編碼方式傳送水文情報的專用設備，它既具有電話機的功能

4、，又具有編輯、顯示、存儲、傳輸文本文件的功能。水文信息智能傳輸機硬件結構見圖1。8384點陣液晶屏幕鍵盤接口軟件升級接口智能電話模塊接口若懸河MCU微控制處理器FLASH（閃存）LCM接口電話機通話部分公用電話外線鍵盤矩陣圖1 水文信息智能傳輸機硬件結構框圖2.2 水文信息智能傳輸機的主要功能 全屏幕輸入編輯五碼水情電文在待機離線狀態(tài)下，按鍵盤上的“編輯”鍵，進入水情電文輸入、編輯狀態(tài)，利用鍵盤上的10個數(shù)字鍵以及“*”號鍵、“#”號鍵輸入水情電文。遇到五碼水情電文四個特殊符號“E”、“X”、“（”、“）”時，按鍵盤上的“符號”鍵，在機器菜單提示下，完成四個特殊符號的輸入。也可以按鍵盤上的“讀

5、入”鍵，把最近一次存儲的水情電文讀入到顯示屏進行添加、修改、刪除，此功能主要考慮前后兩份電文相差不大時，對上份電文稍做修改即可完成電文輸入而設置，用于提高電文輸入速度。由于本機采用的是8384點陣超大液晶顯示屏，屏幕顯示的報文與手擬電文完全一致，方便水情電文的校核。由于實現(xiàn)了發(fā)送前離線校核，有效地保證了水情電文發(fā)送的準確性。 存儲水情電文水文信息智能傳輸機配備了256KB FLASH存儲器，除一半留給系統(tǒng)使用外，其余全部用于存儲水情電文。根據目前我國五碼水情電文的實際使用情況以及大部分水情報汛站信息組成情況，本機允許最長存儲一份50組的五碼水情電文。由于使用FLASH存儲器，保證斷電機內存儲的

6、信息保留10年以上。 發(fā)送水情電文在完成水情電文輸入，校核無誤后，按鍵盤上的“發(fā)送1”或“發(fā)送2”鍵，機器便自動接通已設置好的水情信息中心的電話，把水情電文以DTMF碼的形式通過公用電話網傳送到水情信息中心的微機中。水情信息中心的微機要配有能識別DTMF碼的模擬電話語音卡及相應軟件，用于接收水文信息智能傳輸機發(fā)送的水情信息。由于DTMF碼只有16個基本碼，對于五碼水情電文特有的“E”、“X”、“（”、“）”四個符號，采用DTMF復合碼的形式發(fā)送和接收。由于水情電文發(fā)送前已進行過校核，對語音卡接收軟件做相應設置，略去語音復述和用戶確認這兩個環(huán)節(jié)，可節(jié)約水情電文傳送時間一半以上。根據目前我國固定電

7、話網的技術要求，水文信息智能傳輸機每隔毫秒自動向外發(fā)送一個水情電文字符，比手工按鍵發(fā)送速度提高34倍，這也是為什么使用水文信息智能傳輸機發(fā)送水情電文速度快的原因。使用普通話機和水文信息智能傳輸機發(fā)送同樣容量的水情電文用時情況見表1。從表中可以看出，使用水文信息智能傳輸機比普通話機用時最低快四倍，最高快六倍，而且水情電文容量越大，使用水文信息智能傳輸機節(jié)約的絕對用時越顯著。表1 不同設備電話語音報汛用時對照表水情電文組數(shù)字符數(shù)普通電話用時（S）水文信息智能傳輸機用時（S）31739104234612529531363572141059127251589185372011925240 設置水情信息

8、中心電話號碼和系統(tǒng)時鐘水文信息智能傳輸機使用前要首先設置對應于“發(fā)送1”、“發(fā)送2”的水情信息中心的電話號碼，使輸入核校后的水情電文實現(xiàn)一鍵即發(fā)。設置兩個發(fā)送鍵主要考慮的是一個號碼占線，馬上可以切換到另一個號碼，提高水情電文發(fā)送速度。設置水情信息中心電話號碼時，可同時設置延遲碼、語音卡接收識別碼，最大限度減少人為干預，確保發(fā)送質量和速度。在鍵盤上按下“設置”鍵，機器便出現(xiàn)相應菜單，在菜單提示下，即可完成水情信息中心電話號碼和系統(tǒng)時鐘的設置。 軟件升級本機留有軟件升級接口，可隨時對系統(tǒng)軟件進行升級，以滿足不同情況的需求。目前我國使用的五碼水情電文的編碼方式是上個世紀六十年代制訂的，現(xiàn)在使用有很多

9、不盡人意的地方，有關部門正在進行重新制訂工作。本機充分考慮了這一情況，不必更換新機，只要對系統(tǒng)軟件稍做修改，即可滿足新的水情拍報辦法要求。這一功能可以較好地保護使用者的經費投入，擴大水文信息智能傳輸機的使用范圍。 電話簿功能本機使用中文操作界面，可以輸入編輯漢字。為使用者工作方便考慮，本機可編輯存儲200個包括姓名、單位、地址、郵編、手機、號碼1、號碼2的電話號碼本，為用戶提供幫助。2.3 水文信息智能傳輸機工作流程在待機離線狀態(tài)下，按“編輯”鍵進入水情電文輸入狀態(tài)。利用鍵盤上的數(shù)字鍵、“*”、“#”號鍵、符號鍵、方向移動鍵、刪除鍵等輸入編輯水情電文；也可按“讀入”鍵，調出最近一次發(fā)送并存儲的

10、水情電文，對此電文進行刪改，然后與手擬電文進行校核，無誤后，按“發(fā)送1”鍵或“發(fā)送2”鍵，選擇存儲并發(fā)送或只發(fā)送不存儲功能把水情電文發(fā)出，聽到水情信息中心收到報文的語音提示后，按“免提”鍵結束發(fā)送工作。整個工作流程見圖。開始編輯按“編輯”鍵進入編輯狀態(tài)按“讀入”鍵讀 入顯示上次報文編輯/修改報文錯誤校核報文是否正確 正確發(fā)送1/發(fā)送2按“發(fā)送1/發(fā)送2“鍵選2選1發(fā)送報文結 束圖2 水文信息智能傳輸機工作流程圖1.存儲并發(fā)送 2.只發(fā)送不存儲存儲報文3 應用水文信息智能傳輸機于2003年7月研制成功后，在遼寧省鞍山水情信息中心、阜新水情信息中心、鐵嶺水情信息中心、石佛寺水庫水情信息中心試用，從試用的效果看，由于實現(xiàn)了發(fā)送前校核、一鍵發(fā)送、不需要語音復述和人工確認等原因，大大縮短了水情信息收集的時間，提高了水情信息收集的準確性，由于占用外線時間縮短，也降低了水情信息的傳送費用，提高工作效率4倍以上。4 結語水文信息智能傳輸機是在遼寧省防汛抗旱指揮部、遼寧省水文水資源勘測局的支持下，針對電話語音報汛存在的問題開發(fā)研制的，針對性強，較好地解決了目前電話語音報汛工作中存在的問題，使用效果良好，并已申請了國家專利。根據省防意見，2004年將在遼寧省各報汛站推廣使用該機