0 引言

我国是一个地震多发国家，地震灾害给国民经济和社会发展带来巨大的影响，而抗震救灾和灾后重建是一项复杂而艰巨的系统工程。因此，日常防震减灾宣传和震后信息发布已经成为政府高度重视、民众热切关注的焦点之一（崔满丰等，2020）。但是，因地震信息发布具有信息来源纷杂、发布渠道分散、形式内容多样的特点，故很难进行统一的管理和规范，缺乏一套标准统一、信息完整、便于维护的地震信息综合发布系统（李鸿庭，2019；孙路强等，2020）。

DMB（digital multimedia broadcasting）系统较好地利用了现有网络资源和LCD、LED、PDP等各类常用显示设备，采用动态压缩编解码传输技术（张殿尧等，2016），实现了网络集中管理、内容远程传输（王国裕等，2019；陈雪飞等，2020）等功能，可使行业动态、新闻资讯、广告宣传、政策法规等各类信息得以实时发布，在新闻传媒、宣传教育等领域有广泛应用（杨哲，2016；冯攀等，2016）。

在此背景下，陕西省地震局进行了地震信息综合发布系统项目的建设，设计和实现了一套基于DMB系统的地震信息综合发布系统。该系统的核心是在省级地震信息中心建立多媒体信息发布平台，将信息终端安装到市县各级地震机构和应急机构、社区、学校等地震信息节点单位，为用户提供防震减灾科普宣传、地震突发事件应急教育及实时发布的地震速报信息。

1 系统整体架构

DMB系统为依托目前流行的数字编解码技术，通过统一集中管理和控制（杨岱欣，2019），将音视频和图文等多媒体信息经多种网络传输到DMB系统终端设备，并进行高清数字信号输出显示，以实现素材处理、任务下发、信息播放、实时监控于一体的地震信息综合发布系统。

系统采用3层架构，即终端层、服务器层、管理客户端层。终端层采用嵌入式系统开发，以实现对终端硬件的底层管理和调用；服务器层支持跨硬件平台和操作系统平台部署，支持大规模系统应用的集群和热备功能；管理客户端层采用浏览器架构，具有免安装远程、管理便捷的优点。整个系统由终端管理、素材管理、样式管理、任务编排等多个功能模块和第3方应用系统对接服务等插件组成，系统提供2次开发接口和SDK开发工具包。该系统实现了地震速报信息和地震波形数据的显示，同时，当地震波形数据超过波形阈值设置后能立刻插入报警信息，通过视频和声音提醒用户注意，第一时间为用户实现地震告警。基于DMB系统的地震信息综合发布系统联网形式灵活多样，可采用广域网、局域网等多种网络连接。系统连接示意图如图 1所示。该系统可提供多类地震信息的统一发布和展示服务，信息基本情况见表 1。

表 1各信息来源单位负责将对应的地震信息对接和上传至地震信息综合发布系统平台，遵循“谁公开，谁审查”的原则，严格执行信息录入系统自审、主管领导审核批准、省级地震信息中心统一发布的工作程序。信息发布流程图如图 2所示。

省级地震信息中心定时对平台更新内容进行巡检，统一将各单位上传的信息通过该系统平台进行信息任务包素材关联、任务编排和设置下发，按照《陕西省地震局公共服务事项和产品清单》文件要求，将信息分为专业服务和公共服务2大类，并根据各信息节点终端设备部署对象进行分组，以分别提供面向地震专业人员和社会公众的地震信息。市、县各级地震、应急机构被划为专业服务组，主要向其提供地震实时波形、地震速报和背景信息、地震活断层小区划等地震专业信息内容；其他示范社区、学校等被划为公共服务组，主要向其提供地震速报信息、地震科普信息、地震安全示范信息等内容，不同分组使用不同的样式和模板，其中，地震速报、实时波形为自动更新，其他信息为人工审核发布，故系统具有灵活性和模块化的特点。地震综合信息发布平台对任务包进行压缩传输和编解码，通过多线程集群式分布处理以提高信息发布能力，可在1 min内实现陕西省所有终端任务包的下发，保证了信息发布的可靠性和及时性。

2 技术特点 2.1 总部服务器

总部服务器群架设在省级地震信息中心，由DMB系统应用系统服务器、DMB系统文件服务器、DMB系统数据库服务器组成，可实现对各终端设备的状态监控和任务下发；总部服务器支持多机集群部署方式，支持负载均衡功能，可以在不影响业务运行的同时进行系统扩容（谭震彪，2019）；总部服务器支持多机热备部署，可确保系统可用性；服务器接口具有可扩展性，支持与外部应用系统进行数据对接；服务器支持Linux、Windows、AIX、Solaris等主流操作系统，同时支持Oracle、Sybase、SQL Server、Mysql等业界流行的数据库，部署更为灵活。

2.2 网络连接处理

基于DMB的地震信息综合发布系统支持包括WLAN、ADSL、FTTH、VPN在内的多种组网方式，服务器可实现与终端设备的动态网络连接，通过智能监控机制进行网络流量控制，可确保数据传输的网络带宽稳定可靠，保障播放列表和素材的正常下发；采用加密、防篡改的网络传输手段进行播放内容的传输和控制命令的交互，系统的上行接口和下行接口均支持安全加密连接，保证数据通信安全，实现了统一制作、安全发布。

2.3 DMB系统管理平台

DMB系统管理平台采用浏览器架构，只要登录到DMB系统应用服务器上即可实现对整个系统的全面控制和操作；实时对DMB系统终端进行远程监控和管理，完成素材文件上传和转换，实现播出信息的制作、发布和审核；支持远程网络监控，提高了维护响应速度，降低了维护成本；播放素材和节目编排采用二级审核制度，防止非法操作，确保面向公众信息的合法性；预留有FTP服务接口，在该协议下平台将需要播放的内容及方式（用XML描述）传送到终端，由终端解释并执行，FTP数据传输参数由系统管理平台设定，该模式下可以提高文件传输速率；具有终端分组管理功能，可以针对不同信息节点和使用区域播放各自独立的内容；提供所见即所得的分屏样式编排和播放时间编排工具，操作直观简单，无须专业背景知识，同时支持终端任务预览，播放效果可即时查看；支持定时下载和预下载，例如可设置信息于晚间23：00到早晨7：00时段进行文件传输，避免了网络使用高峰期大文件传输造成的网络拥塞问题，这既充分利用了闲置网络资源，又保证了业务的按时下发；管理平台提供2次开发接口，开放全部的系统功能，支持与外部系统进行功能对接。

2.4 DMB系统终端设备

服务器群将控制指令、播放素材、播放节目单等信息通过网络下发到各终端设备，并在显示设备进行各类多媒体信息的显示播放；DMB系统终端采用嵌入式Linux系统开发，内置看门狗板载芯片，设备出现故障后可远程自动连接服务器进行故障修复；终端使用TF卡等存储，可进行素材离线播放，降低了对网络的实时依赖；终端接口可进行拓展，与市场主流硬件通信接口兼容，从而满足用户的定制化需求，同时兼容现有的LCD/LED显示屏，充分利用原有硬件资源，节省成本；终端具有多内容分屏显示功能，可实现不同内容的分类分块显示、联动播放，内容播放效果较以往系统更丰富多样、生动灵活。

3 模块设计

基于DMB的地震信息综合发布系统由系统管理、地震信息发布、地震速报信息产出、地震波形显示、告警等多个功能单元组成。系统功能见表 2。

3.1 系统管理

（1）终端管理模块。具有对终端设备进行基本属性设置功能，包括增加终端、删除终端、编辑终端、切换分组、终端日志查看、终端播放内容实时监控、远程控制、远程升级、终端配置信息批量导出、网络设置、视频显示接口配置、时间设置、任务导出等功能。通过终端管理模块，用户可以对终端设备进行各类基本属性操作，使其与中心服务器进行正常通信，并能远程进行管理。DMB系统终端信息展示界面如图 3所示。

（2）权限管理模块。具有用户权限、用户角色、用户信息管理等功能，对不同权限的用户具有添加、删除、编辑等功能，不同的用户可以管理不同分组的终端设备。

（3）平台管理功能。具有日志查询、系统配置、实时信息服务器配置、插件包管理等功能，通过对该平台的2次开发，可以导入不同的插件包实现更具个性化的功能拓展，也可以根据实际需求进行软件包的开发定制，如在本例中实现与地震速报信息模块、地震波形显示、告警模块的对接。

3.2 地震信息发布

（1）素材管理模块。具有播放素材上传、审核素材、素材预览、素材分组等功能。系统支持各类常用的视频、音频、图片和文本格式，同时在安装相应组件后可支持office各类文件格式，满足用户办公类信息数据的发布。

（2）样式管理模块。信息播放具有不同样式显示功能，该模块支持样式的增加、删除、修改、导入、导出等，使用不同的样式进行播放内容编排可以增强播放信息的灵活性。

（3）任务包管理模块。具有任务编辑功能，该模块通过选择样式并添加素材资源可以编辑不同的播放显示任务，保存任务并下发审核后可以实现任务包的下发和播放，同时，该模块可以查看和修改已下发任务包的内容，并具备任务预览功能。

3.3 地震速报信息产出

（1）地震速报信息管理模块。系统通过对EQIM地震速报数据库进行触发器监听实现地震自动触发（李敏等，2015），一旦发现有最新地震后通过程序进行筛选，将地震三要素自动形成地震文本信息统一进行发布。

（2）图件自动产出模块。使用高德地图api产出静态图件，对图件进行压缩后进行数据传输。首先，在高德地图平台提前申请“Web服务API”密钥（Key）；然后，通过api连接https://restapi.amap.com/v3/staticmap外加参数形成请求URL进行发送，此时服务器返回json或xml数据，该模块对数据进行解析，产出相应图件。接口的输入参数和输出数据编码均为UTF-8编码。

3.4 地震波形显示和告警

（1）台站配置。对接收地震波形数据台站进行管理，结合终端显示模板展示效果，通常将终端所在地区周边最近的3个测震台波形数据进行接入。

（2）地震波形展示参数设置。包括地震liss流服务器IP地址、端口号、用户名和密码、流服务器通道（分为BHZ、BHN、BHE供用户选择）、地震波时间轴间隔设置。配置好波形展示参数后，服务器即可实时接收地震波形数据，在终端重绘后展示地震波形信息。参数配置界面如图 4所示。

（3）地震波报警设置。具有地震波形阈值设置、报警信息插入任务编号、报警信息持续时间设置等功能。用户可以根据工作经验对报警阈值进行灵活的设置，地震波数值超过报警阈值后可自动进行报警任务的播放，进行音视频报警。

4 系统运行情况和问题处理

基于DMB系统的地震信息综合发布系统自上线以来，已经在陕西107个地、市、区县地震机构和地震信息节点进行了部署，取得了较好的效果。但运行过程中也出现一些问题。

（1）地震速报图件在某些显示器上展示效果模糊。该系统在试运行后出现某些节点地震图件字体显示锐利度和清晰度不足而导致显示较模糊的情况。经分析，主要原因是各地显示设备分辨率和刷新率各异所造成的。后对终端设备增加显示设备参数自适应和人工设置功能，该问题得到解决。

（2）DMB系统终端存储卡频繁故障。DMB系统终端设备在试运行一段时间后，出现多个终端存储卡故障的情况。经分析，主要原因为程序对地震波形处理时对安装在终端机内TF存储卡读写过于频繁，易造成存储卡损坏。后对程序进行优化，加入了数据缓存机制，减少对存储卡的读写次数，系统在后期运行中实现了长期在线稳定工作。

（3）信息发布任务丢失问题。DMB系统终端在信息发布时，出现个别终端无法播放现象。经分析，原因是个别终端在长期运行过程中出现时间错误，无法下发任务，后在中心端搭建NTP时间服务器，在所有终端建立NTP客户端守护进程实现时间同步，使全网终端和服务器时间一致，任务下发问题得以解决。

5 优势分析

基于DMB系统的地震信息综合发布系统具有以下几点优势：①该系统改变了以前各级地震机构和应急部门各自为政、独立运营、信息发布专业性不足的现状，提升了信息发布的综合效率，提高了信息发布内容质量，有利于各地防震减灾宣传工作的推进；②该系统一改原有的地震信息数据来源不一、发布渠道分散、形式内容不统一不规范的状况，通过对信息发布人员、信息采集人员、信息审核人员设置不同的权限，对众多信息节点中LED大屏幕、LCD/LED液晶电视等各类不同载体进行集中式管理，对播放任务实现制作、审核、发布的一体化统一管理，可确保发布信息的正确性、准确性、规范性、及时性；③中心服务器可以通过建立远程连接的方式对DMB系统终端设备进行配置管理、重启关机、系统升级等操作，监控远端终端设备网络通断、内容素材下载和播放，以及设备运行状态，可提高系统远程维护的效率；④DMB系统终端设备小巧轻便，易于安装，组网便捷。可以通过常用的电信运营商ADSL、FTTH等有线网络或4G/5G无线网络资源组建网络，同时由于该终端具有VPN客户端连接功能，可节省信息节点配置路由器的投资，方便实现终端和中心端的互通；⑤该系统可以针对不同的目标群体设置不同的分组，并发布不同的内容，使防震减灾信息发布更具有针对性。