地震信息在指挥大厅LED屏自动显示的设计与实现

肖 健，王辉山，周施文

(福建省地震局，福州 350003)

地震信息在指挥大厅LED屏自动显示的设计与实现

肖 健，王辉山，周施文

(福建省地震局，福州 350003)

设计并实现地震信息在应急指挥大厅LED屏的自动显示功能，以简化应急值班人员工作流程，避免手工输入产生误操作的可能性，实现应急技术系统信息化、自动化、标准化。

应急指挥；LED；地震信息

0 引言

在2014年福建省地震局应急指挥技术系统一期改造完成后，应急指挥中心显示系统使用15片60寸基于LED光源的DLP显示屏。利用有线连接或网络等方式交叉传输，通过Digicom Ark投影墙控制器集中控制调度后，实现计算机信号、视频会议等信号在拼接屏上多样化、自由化显示。地震应急时，根据指挥部的要求，在DLP拼接屏上显示各类地震技术系统、灾情评估、应急辅助决策以及与各级指挥部之间的视频会议。

此外，为了资源的合理利用，充分利用有限的空间，实现信息最大化的展示。应急指挥大厅在DLP拼接屏上方加装了一套长为6.1 m，高为0.6 m的“双基色LED显示屏”，用于显示日常会议的主题(图1)。

图1 LED屏在日常会议中的应用情况

一旦发生重大地震，指挥大厅是集中展示各类地震灾情信息、震情信息、救援信息以及现场视频等地震应急指挥需要的各类信息的场所，同时还要满足应急指挥时对各级地震应急指挥部、应急人员的指挥调度需求，在收到地震速报信息后，至指挥长及成员到达指挥大厅前，这段时间能获取很多信息，且通过指挥大厅展示出来的信息就显得至关重要[1]；当地震应急时，该LED屏则用以显示地震速报信息。

地震速报主要是通过球极投影交切定位法测定震中位置，主要使用初至震相的到时数据和续至震相S(远震)、PP(极远震)到时数据，在确定的深度范围内测定发震时刻震中位置和震级。为了保证测定精度，要求初至震相到时读取误差小于1 s，续至震相到时读取误差小于5 s，震相数据组大于3。福建省地震局从国家地震台网中心的流服务器接收相关台站数据,并负责其责任区域内M≥3.0地震的自动速报[2]，目前，对于网内地震可在1分钟之内进行自动速报定位，为地震应急救援等工作争取宝贵的时间。

目前，福建省地震局已成功将地震速报信息应用于短信、微博、微信的自动发布及局门户网站震情显示模块中，以实现地震速报结果的自动、实时发布，同时也将该产出结果应用于指挥大厅应急系统中。当破坏性地震发生时，值班人员可以通过软件，用最短的时间实现将地震信息在LED屏上播放，可以在节省工作时间的同时，避免误操作出现的错误，实现应急技术系统信息化、自动化、标准化。

1 系统总体设计

“地震信息在指挥大厅LED屏的自动显示”系统由“地震事件自动触发模块”、“地震信息解析与重组模块”以及“LED屏地震信息配置文件自动生成模块”3个部分组成。

“地震事件自动触发模块”通过定时扫描(建议30 s左右，周期过长，时效性无法满足应急需求；周期过短，加重FTP服务器负担)地震速报系统的产出。只要有新的地震事件，就下载相应的地震目录信息文件，同时对地震信息进行解析与重组，并将地震信息转为LED屏显示所需的配置文件。

“地震信息解析与重组模块”主要负责解析下载的地震目录信息，获取发震时间、地震震级、震中位置及震源深度，根据实际需要格式化输出将在LED显示屏上显示的地震信息。

“LED屏地震信息配置文件自动生成模块”主要负责将格式化后的地震信息转成二进制的配置文件，包括文件头、LED显示屏驱动板的MAC地址、LED显示屏控制计算机的MAC地址以及地震信息的RTF富文本格式等信息。

图2为系统的数据流程图：

图2 系统数据流程图

2 地震事件自动触发模块

2.1 地震事件自动触发模块

地震事件自动触发模块框图如图3所示。通过地震速报系统生成的目录与本地地震目录进行文件名比对，确定地震速报系统目录中新的地震目录文件，下载到本地临时工作目录后，通过解析获得地震三要素(发震时间、地点以及震级)，最后触发“LED屏地震信息文件自动生成模块”，待处理完毕后转存至本机地震目录。

图3 地震事件自动触发模块框图

2.2 模块封装与调用

地震事件自动触发模块以GetFtpP00File函数进行封装，该函数有2个输入参数，2个输出参数(表1)。

表1 GetFtpP00File函数参数信息表

值得一提的是，2个输入参数均为可选的，各缺省值均可在GetFtpP00File函数中设置。本机临时下载目录MainPath的缺省值为当前工作目录下Eq_P00文件夹，日志文件LogFileName的缺省值为yyyymmdd.log(其中yyyy为年份，mm为月份，dd为日期)；缺省的地震目录FTP下载地址为：“ftp://‘用户名’:‘密码’@‘FTP地址’/监测中心/网页显示”。

进入工作目录后，通过运行下列命令：

[NewFileList,Flag]= GetFtpP00File ()

通过本机当前目录下Eq_P00的地震目录文件与缺省的FTP服务器的地震目录对比，下载新的p00文件。系统先后提示FTP连接成功，进入“/监测中心/网页显示”工作目录并下载新的地震目录文件，返回值Flag为1表示正常返回，通过NewFileList保存新地震目录的全路径。

图4为下载的地震目录文件内容。第一列为发震时间，第二列为震中纬度，第三列为震中经度，第四列为震级，第五列为震源深度，第七列为震中地名。该信息表明2016年1月21日1时13分13秒，在青海海北州门源县(东经101.62°，北纬37.68°)发生M6.4地震，震源深度10 km。

图4 GetFtpP00File函数下载的P00文件内容

3 地震信息解析与重组模块

通过地震目录中P00文件给出的地震信息，按一定的顺序重新组合成完整的地震信息，参照中国地震局官方网站震情速递，重组的地震信息为“2016年1月21日1时13分13秒，在青海海北州门源县(东经101.62度，北纬37.68度)发生6.4级地震，震源深度10千米。”地震信息解析与重组模块的主要任务就是将下载的P00文件转换为上述地震信息。

3.1 地震信息解析与重组模块框图

地震信息解析与重组模块框图如图5所示。通过文件IO接口读取P00文件内容，再通过字符串的格式化输入，读取地震的发震时间、地震震中经纬度、地震震级、震源深度以及震中参考位置，最后通过格式化输出，将地震P00文件转换为规范的地震信息。

图5 地震信息解析与重组模块框图

3.2 模块封装与调用

地震信息解析与重组模块以MakeEqMsg函数进行封装，该函数有1个输入参数，2个输出参数(表2)。

表2 MakeEqMsg函数参数信息表

进入工作目录后，通过运行下列命令：

[Msg,Flag]=MakeEqMsg(’C:XJEq_P0020160121011313.p00’)

若返回值Flag为1表示正常返回。Msg保存地震信息字符串。

4 LED屏地震信息配置文件自动生成模块

4.1LED屏地震信息配置文件自动生成模块框图

“LED屏地震信息配置文件自动生成模块”主要负责将格式化后的地震信息转成二进制的配置文件，包括LED显示屏驱动板的MAC地址、LED显示屏控制计算机的MAC地址以及地震信息的RTF富文本格式等信息(图6)。

图6 LED屏地震信息配置文件自动生成模块框图

众所周知，英文字母主要以ASCII格式存在于计算机中，ASCII字符占用一个字节(占用一个字节8位中后7位，最高位置0)。GB2312编码适用于汉字处理、汉字通信等系统之间的信息交换，GB2312基本集共收入汉字6 763个和非汉字图形字符682个。整个字符集分成94个区，每区有94个位。每个区位上只有一个字符，因此可用所在的区和位来对汉字进行编码。例如“福建省地震局”6个汉字的区位码分别为B8A3、BDA8、CAA1、B5D8、D5F0、BED6。

“LED屏地震信息配置文件自动生成模块”要先将地震信息文本转为相应的内码，再将LED显示屏驱动板的MAC地址、LED显示屏控制计算机的MAC地址以及字体和字号等信息封装到cx文件中。最后通过LED显示屏调用软件实现地震信息的LED屏显示。

4.2 模块封装与调用

LED屏地震信息配置文件自动生成模块以MakeEqMsg函数进行封装，该函数有3个输入参数，1个输出参数(表3)。

表3 MakeLedCxFile函数参数信息表

值得一提的是，后2个输入参数(CxFileName和MacFileName)均为可选的，各缺省值均可在MakeLedCxFile函数中设置。CxFileName的缺省值为yyyymmdd(其中yyyy为年份，mm为月份，dd为日期)；MacFileName缺省值为mac.txt。

进入工作目录后，通过运行下列命令则自动生成cx文件：

flag=MakeLedCxFile(Msg)

5 地震信息在指挥大厅LED屏的自动显示系统

整合上述3个模块，并将之封装为MainLed.m函数，函数为自动运行，无需人为干预，无需输入参数。系统每隔30 s扫描一次FTP地震速报目录，当新的地震文件生成时，系统自动下载并转换为cx文件。由于生成的cx文件是二进制文件，将之转为十六进制文件 (图7)。图7中所选的2016就是发震时间的年份，后续的’C4’ea代表的年，以此类推。

图7 生成的20160121_011313_讲台电脑.cx文件内容(十六进制)

最终大屏显示的信息为：

图8 生成的20160121_011313_讲台电脑.cx 文件的LED屏显示效果

6 结语

系统建成后，已在2016年2月6日高雄6.7级地震等应急工作中得到了应用。值班人员可通过软件，在极短的时间内实现地震信息在指挥大厅LED屏的显示工作，既节省了地震应急期间宝贵的工作时间，也防止了手工录入产生错误的可能性，使改造后的应急指挥大厅能够更好地服务于地震应急工作。

[1] 张翼, 林洋, 唐姝娅. 四川地震应急指挥大厅技术系统集成及应用[J]. 四川地震, 2012(4): 34-37.

[2] 杨陈, 黄志斌, 廖诗荣, 等. 全国自动地震速报系统介绍[J]. 地震地磁观测与研究, 2010, 31(5): 158-161.

DesignandImplementationoftheEarthquakeInformationAuto-DisplayFunctionontheLEDScreenintheCommandHall

XIAO Jian, WANG Hui-shan, ZHOU Shi-wen

(Fujian Earthquake Agency, Fuzhou 350003, China)

This paper describes the design and implementation of the earthquake information auto-display function on the LED screen in the command hall. This auto-display function simplifies the emergency process for the operators on duty, avoids the errors made by manual input and hence realizes the informatization, automation and standardization of the emergency technology system.

emergency command； LED； earthquake information

肖健，王辉山，周施文. 地震信息在指挥大厅LED屏自动显示的设计与实现[J]．华北地震科学，2017，35(4):66-69.

2017-02-28

福建省地震局科技基金专项“地震信息在指挥大厅LED屏的自动显示”(SF201413)

肖 健(1987—)，男，福建仙游人，助理工程师，现主要从事地震应急指挥管理系统建设维护以及现场应急通讯保障工作.

E-mail：44370051@qq.com

P315-392

A

1003-1375(2017)04-0066-04

10.3969/j.issn.1003-1375.2017.04.012