一种同步LED屏接收DMB预警信息的方法
阅读：658发布：2020-05-13
专利汇可以提供一种同步LED屏接收DMB预警信息的方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 属于 数字多媒体广播 技术领域，公开了一种利用现有的公共同步LED屏接收并显示通过数字多媒体广播系统传送的预警信息的方法。LED屏由LED驱动板驱动，该驱动板通过高速网线与一台电脑相连；电脑上插入USB 接口 的DMB接收器，并安装LED驱动 软件 和DMB接收软件；DMB接收软件通过DMB接收器接收预警信息并 覆盖 显示在电脑监视器屏幕上；LED驱动软件连续捕获整个或部分监视器屏幕，然后将数据同步传输到LED驱动板，从而实现DMB预警信息在LED屏上的显示。本发明在不影响这些LED屏正常功能情况下，使得它们可以在突发状况时通过数字广播系统强制显示预警信息，可显著提高预警信息的覆盖效果。，下面是一种同步LED屏接收DMB预警信息的方法专利的具体信息内容。
1.一种同步LED屏接收DMB预警信息的方法，其特征在于，所述的同步LED屏接收DMB预警信息的方法包括以下步骤：
步骤一：LED屏由LED驱动板驱动，该驱动板通过高速网线与一台电脑相连；
步骤二：电脑需安装LED驱动软件，该软件用来连续捕获整个或部分监视器屏幕，然后将数据同步传输到LED驱动板，LED驱动板将数据转换为LED屏的显示内容，实现LED屏与电脑监视器的同步显示；
步骤三：将一个带USB接口的DMB接收器插入与同步LED屏驱动卡相连的电脑；
步骤四：电脑上安装一个专用的DMB接收软件，用来驱动DMB接收器并接收通过DMB系统传输的预警信息，接收到的预警信息进一步被转换成图片显示在监视器上，同时同步显示到LED屏上。
2.如权利要求1所述的同步LED屏接收DMB预警信息的方法，其特征在于，所述DMB接收软件的程序算法为：
第一步，将LED显示屏的地理位置手动写入程序的配置参数中；
第二步，程序从DMB接收器中接收FIC和MSC数据；默认情况下，程序在后台运行，没有任何用户界面；
第三步，程序解码FIC数据，从中检测出EWM(EmergencyWarning Message)预警信息；
第四步，程序通过比较LED屏地理位置和EWM的地理编码来判断是否应显示EWM信息；
第五步，一旦确认需要显示EWM信息，程序将EWM转换为警报图片，并将图片强制显示在电脑监视器窗口的最顶层；由于LED屏是同步工作方式，其显示内容被EWM警报图片所取代；
第六步，发射端取消EWM后，程序从FIC中解码到EWM关闭事件，从而关闭报警画面并返回后台运行；LED屏幕返回正常显示模式。
3.一种实施权利要求1所述的同步LED屏接收DMB预警信息的系统，其特征在于，所述同步LED屏接收DMB预警信息的系统设置有：
DMB接收器；
DMB接收器通过USB接口与电脑连接，电脑通过VGA与电脑监视器连接；
电脑通过高速网线与LED驱动板连接；电脑监视器设置有DMB接收软件。
一种同步LED屏接收DMB预警信息的方法
技术领域
背景技术
[0002] 目前，业内常用的现有技术是这样的：
[0003] 我国幅员辽阔，地理地质、气候条件复杂，是世界上遭受自然灾害危害严重的国家之一。如何对灾害信息进行有效的预警，以最大程度的保障人民生命财产安全，是现代社会始终关注的重大科技和民生问题。如今，大部分灾害通过科学技术手段都可以得到较准确的预报信息，而传播这些信息的途径主要有移动通信、互联网、电视、广播、报纸、电话等。
[0004] 移动通信和互联网，虽然功能强大，但在紧急情况时容易堵塞或损坏，影响预警信息发布的效果。另一方面，广播以其结构简单、可靠性高和覆盖范围广的特性，在紧急时刻的信息传递上发挥着不可替代的作用。例如2011年日本大海啸后调查显示：91％以上民众是通过各种广播来获取信息，而通过互联网获取信息的仅有7％,通过报纸和手机获取信息的不到1％。
[0005] 广播系统最重要的特点是“一对全体(one to all)”，而通信系统的特点是“一对部分(one to some)”。对于发生重大灾害，对比通信系统，利用广播的“一对全体”的特点可突破用户数的限制，在覆盖范围内的用户都可以接收到EWM (Emergency Warning Message)即预警信息。数字广播是取代传统FM和AM 等模拟广播的新一代广播系统。数字广播除了可传输高质量的音频信息外，还可以传送图片、数据等多媒体信息，这使得数字广播在预警信息发布方面的功能更为强大。我国于2006年颁布了数字广播行业标准DAB(Digital Audio Broadcast)，北京、广东等地已有DAB信号播出。目前，DAB已进一步演变为DMB(Digital MultimediaBroadcast)技术，可提供视频、导航等更加丰富的多媒体业务。2008年国家气象局租用世广卫星DAB进行预警信息发布。在该系统中，地方灾情通过各级部门层层上报后由由国家气象局连接卫星进行发布。这套系统可以实现较大范围的覆盖，一些学者也提出了基于该系统的分区预警和自动预警技术。该系统主要面向偏远地区，预警信息的接收主要以固定接收的喇叭或者专用接收终端为主，内容只能是文字和语音，接收机在接到预警信息后可通过通信接口输出到电子显示屏等设备显示文字信息，也可外接村庄“大喇叭”直接提供播音。但在城市等人口密集环境中，此类终端使用很少，主要原因是因为喇叭方式的预警，在嘈杂环境中要么不容易引起注意，要么容易造成过度恐慌；LED显示文字目前是一种专用的终端，即这种LED屏只能显示 DMB预警信息，没有其他功能，难以在城市中普及。
[0006] 另一方面，在市区、商圈、路口等人流量大的地方，分布着大量的用于宣传和广告的大尺寸LED屏，这些LED屏具有大量的受众群体，可以更加醒目、更加形象、更加明确的显示预警信息。这种方式不仅可显著提高预警信息的受众群体，而且可以有效避免过度恐慌。由于这些大尺寸的LED屏，通常都是由电脑驱动的同步LED屏，因此，如果在现有同步LED屏系统的基础上，增加 DMB接收装置，同时通过合理的控制逻辑和软件处理，使得这些屏在紧急时刻可以强制显示DMB预警信息，在平时又不影响其正常功能，无疑具有重要的经济价值和民生价值。
[0007] 综上所述，现有技术存在的问题是：
[0008] (1)利用互联网和移动通信面向大批量用户发布预警信息的实时性交叉，容易出现信息丢失和网络堵塞现象；
[0009] (2)现有的DAB或DMB预警终端，主要是以音频和文字为主的专用终端，主要用于偏远地区的预警信息接收，受众有限；
[0010] (3)现有的同步LED屏，目前都不支持DMB预警信息的接收，因为缺少与LED驱动卡匹配的DMB接收器和控制软件；
[0011] 解决上述技术问题的难度：
[0012] 技术难点在于在增加DMB接收器必须不影响现有同步LED屏的硬件连接，以降低系统的改造成本；同时不能影响LED屏幕平时的商业用途；预警信息只应在遇到自然灾害或突发事件时在LED屏上覆盖显示。
[0013] 解决上述技术问题的意义：
[0014] 本发明可使得现有的大量分布的同步LED屏在不影响其商业用途和正常使用的前提下，通过简单的加装改造，自动接收DMB预警信息并覆盖显示。由于同步LED屏多分布在市区、商圈、路口等人流量大的地方，本发明可显著提高预警信息的覆盖效果，为预警信息的传输提供重要的技术手段；同时，本发明也拓展了数字广播技术的应用范围，为未来模拟广播转换为数字广播提供一个新的业务场景。
发明内容
[0015] 针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种同步LED屏接收DMB预警信息的方法。
[0016] 本发明是这样实现的，一种同步LED屏接收DMB预警信息的方法，具体包括以下步骤：
[0017] 步骤一：同步LED屏由通用的同步LED驱动板驱动，该驱动板通过高速网线与一台电脑相连；
[0018] 步骤二：电脑安装LED驱动板厂商提供的LED驱动软件，该软件用来连续捕获整个或部分监视器屏幕，然后将数据同步传输到LED驱动板，LED驱动板将数据转换为LED屏的显示内容，从而实现LED屏与电脑监视器的同步显示；
[0019] 步骤三：将一个带USB接口的DMB接收器插入与同步LED屏驱动卡相连的电脑；
[0020] 步骤四：电脑上安装一个专用的DMB接收软件，用来驱动DMB接收器并接收通过DMB系统传输的预警信息，接收到的预警信息进一步被转换成图片显示在监视器上，同时同步显示到LED屏上。
[0021] 进一步，在上述步骤三中使用的带USB接口的DMB接收器由DMB天线、 RF芯片、DMB解调芯片和带USB接口的微控制器(MCU，Micro Control Unit) 芯片组成。每一部分的作用描述如下：
[0022] (1)DMB天线用以接收DMB信号；
[0023] (2)RF芯片将天线接收到的DMB信号从射频搬移到中频；
[0025] (4)MCU芯片通过USB接口与电脑上的DMB接收软件进行通信；MCU
[0026] 接收DMB接收软件的指令，并根据指令通过I2C、SPI等数据接口配置RF
[0027] 芯片和DMB解调芯片，以完成DMB信号的解调和数据解码。
[0029] 第一步，将LED显示屏的地理位置手动写入程序的配置参数中；
[0031] 第三步，程序解码FIC数据，从中检测出EWM(EmergencyWarning Message) 预警信息；
[0032] 第四步，程序通过比较LED屏地理位置和EWM的地理编码来判断是否应显示EWM信息；
[0033] 第五步，一旦确认需要显示EWM信息，程序将EWM转换为警报图片，并将图片强制显示在电脑监视器窗口的最顶层；由于LED屏是同步工作方式，其显示内容被EWM警报图片所取代；
[0034] 第六步，发射端取消EWM后，程序从FIC中解码到EWM关闭事件，从而关闭报警画面并返回后台运行；LED屏幕返回正常显示模式。
[0035] 本发明的另一目的在于提供一种同步LED屏接收DMB预警信息的系统；设置有：
[0036] DMB接收器；
[0037] DMB接收器通过USB接口与电脑连接，电脑通过VGA与电脑监视器连接；
[0038] 电脑通过高速网线与LED驱动板连接；电脑监视器设置有DMB接收软件。
[0039] 综上所述，本发明的优点及积极效果为：
[0040] 1、本发明具备的积极效果：
[0041] (1)直接效果：本发明使得现有的同步LED显示屏均能正确显示DMB预警信息，并在预警信息撤销后自动恢复正常显示状态。
[0042] (2)本发明提高了预警信息的覆盖效果，为预警信息的传输提供重要的技术手段；同时，本发明也拓展了数字广播技术的应用范围，为数字广播系统提供一个新的业务场景。
[0043] 2、本发明具备的优点：
[0044] (1)本发明接收的是数字广播方式发布的预警信息，由于数字广播在信息传递上不存在堵塞和延迟的问题，本发明接收到的预警信息比基于移动通信和互联网方式的预警信息更快；
[0045] (2)由于数字广播技术的特点，所有使用本发明的同步LED同步屏将在同一时刻显示预警信息，保证了预警信息的一致性和即时性；
[0046] (3)由于使用了位置匹配的方法，本发明可有效避免显示目标区域不包含 LED屏所在位置的虚假预警信息，避免过度预警造成恐慌；
[0047] (4)本发明所提出的方法是在现有同步LED屏系统上加装模块，同时不改变系统已有的任何硬件连接，因此可以很容易地应用于现有的同步LED显示屏，降低了推广难度；
[0048] (5)本发明使得已有的大量同步LED屏可以作为预警终端使用，使得预警信息覆盖的范围和人群大为扩大；
[0049] (6)本发明不会对同步LED屏的正常功能产生任何影响，仅在有应急消息发布时覆盖屏幕，并且在应急信息撤销后立即停止覆盖屏幕；
[0052] 图2是本发明实施例提供的软件程序的算法流程图。
[0053] 图3是本发明实施例提供的同步LED屏的DAB接收方法原理图。
[0054] 图4是本发明实施例提供的DMB接收器的原理框图。
[0055] 图中：1、同步LED屏；2、电脑监视器；3、电脑；4、DMB接收器；5、 LED驱动板；6、DMB接收软件。
具体实施方式
[0056] 为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
[0057] 下面结合附图1至附图2对本发明的应用原理作详细说明；
[0058] 同步LED屏接收DMB预警信息的方法，具体包括以下步骤：
[0059] S101：同步LED屏由通用的同步LED驱动板驱动，该驱动板通过高速网线与一台电脑相连；
[0060] S102：电脑安装LED驱动板厂商提供的LED驱动软件，该软件用来连续捕获整个或部分监视器屏幕，然后将数据同步传输到LED驱动板，LED驱动板将数据转换为LED屏的显示内容，从而实现LED屏与电脑监视器的同步显示；
[0061] S103：将一个带USB接口的DMB接收器插入与同步LED屏驱动卡相连的电脑；
[0062] S104：电脑上安装一个专用的DMB接收软件，用来驱动DMB接收器并接收通过DMB系统传输的预警信息，接收到的预警信息进一步被转换成图片显示在监视器上，同时同步显示到LED屏上。
[0063] 进一步，在上述步骤三中使用的带USB接口的DMB接收器由DMB天线、 RF芯片、DMB解调芯片和带USB接口的微控制器(MCU)芯片组成。每一部分的作用描述如下：
[0064] (1)DMB天线用以接收DMB信号；
[0065] (2)RF芯片将天线接收到的DMB信号从射频搬移到中频；
[0066] (3)DMB解调芯片从RF芯片输出的中频信号里解调出DMB传输帧数据，包括FIC、MSC数据等；一般而言，应急信息包括在FIC数据中。
[0067] (4)MCU芯片通过USB接口与电脑上的DMB接收软件进行通信；MCU
[0068] 接收DMB接收软件的指令，并根据指令通过I2C、SPI等数据接口配置RF
[0069] 芯片和DMB解调芯片，以完成DMB信号的解调和数据解码。
[0070] 进一步，在电脑上运行的DMB接收软件程序的算法为：
[0071] S201，将LED显示屏的地理位置手动写入程序的配置参数中；
[0072] S202，程序从DMB接收器中接收FIC和MSC数据；默认情况下，程序在后台运行，没有任何用户界面；
[0073] S203，程序解码FIC数据，从中检测出EWM(EmergencyWarning Message) 预警信息；
[0074] S204，程序通过比较LED屏地理位置和EWM的地理编码来判断是否应显示EWM信息；
[0075] S205，一旦确认需要显示EWM信息，程序将EWM转换为警报图片，并将图片强制显示在电脑监视器窗口的最顶层；由于LED屏是同步工作方式，其显示内容被EWM警报图片所取代；
[0076] S206，发射端取消EWM后，程序从FIC中解码到EWM关闭事件，从而关闭报警画面并返回后台运行；LED屏幕返回正常显示模式。
[0077] 步骤3中，EWM是由DMB解调器检测，为避免显示虚假警告，DMB接收软件需要判断LED屏的位置是否与EWM中包含的地理位置信息匹配。由于同步LED屏一般安装在固定位置，因此可以在安装DMB接收软件的时候，将 LED屏的位置信息写入软件参数中。如果移动LED屏，需要手工方式重新设置 DMB接收软件中的位置参数。
[0078] 如图3所示，本发明实施例提供的同步LED屏接收DMB预警信息系统包括：同步LED屏1、电脑监视器2、电脑3、DMB接收器4、LED驱动板5、DMB接收软件6；
[0079] DMB接收器4通过USB接口与电脑3连接，电脑3通过VGA与电脑监视器2 连接；
[0080] 电脑3通过高速网线与LED驱动板5连接；电脑监视器2设置有DMB接收软件6。
[0081] LED屏由LED驱动板驱动，该驱动板通过高速网线与一台电脑相连；电脑上插入USB接口的DMB接收器，并安装LED驱动软件和DMB接收软件；DMB 接收软件通过DMB接收器接收预警信息并覆盖显示在电脑监视器屏幕上；LED 驱动软件连续捕获整个或部分监视器屏幕，然后将数据同步传输到LED驱动板，从而实现DMB预警信息在LED屏上的显示。本发明在不影响这些LED屏正常功能情况下，使得它们可以在突发状况时通过数字广播系统强制显示预警信息，可显著提高预警信息的覆盖效果；同时，本发明也拓展了数字广播技术的应用范围，为未来模拟广播转换为数字广播提供一个新的业务场景。
[0082] 下面结合实验对本发明的应用原理作进一步的描述。
[0083] 在重庆邮电大学使用小型DMB发射台站进行EWM接收实验，该发射台有5 瓦的功率。EWM依照DMB标准携带在FIG 5/2中。用通过带USB接口的DMB接收器连接DMB预警信息，并驱动一块同步LED屏进行显示。指定EWM信息的覆盖范围限制在某区域的半径50米以内。
[0084] 在DMB接收器接收到EWM后，屏幕的响应时间约为0.2到0.5秒。详细的性能测试结果列在下表中。
[0085] 性能测试结果为：
[0086]
[0087] 对该表中的测试结果的补充说明如下：
[0088] (1)表中的功耗、灵敏度是利用特定的芯片(DAB RF用FC2501芯片，解调芯片用国产的ID200芯片，MCU用STM32F103芯片)实现上述功能而获得的结果。如换用其他芯片，可获得不同甚至更优的结果。
[0089] (2)表中的程序大小和内存占用，是为证明该技术可行而初步开发的软件。使用者应当知道，通过专门的优化设计，可降低该程序的大小和内存消耗。
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