背景
近年來，由於人類活動和自然因素的綜合影響，全球氣候呈逐年變暖趨勢，大範圍不規則異常天氣不斷湧現，極端天氣事件頻繁發生，給社會經濟發展、人民生命財產安全帶來重大影響和破壞，也使人類賴以生存的生態環境遭到直接威脅。“哥本哈根世界氣候大會”的召開, 證實各國政府和國際機構對此都高度重視，應對複雜、多變的氣候環境已成為關乎人類、關乎世界的重要課題。
我國幅員遼闊、地勢複雜、季風氣候明顯，極端天氣氣候事件導致的災害比較頻繁，暴雨、洪澇、乾旱、冷害、凍害、寒害、暴雪、冰雹、大霧、暴雷、龍捲、大風、熱浪、沙塵暴、乾熱風、連陰雨、熱帶氣旋(颱風）等氣象災害時有發生。尤其是近年天氣經常走極端，氣象災害呈現種類多、範圍廣、強度大的特徵，氣象災害每年造成的損失占整個自然災害的70%左右，造成的直接經濟損失占GDP的3-6%左右，利用科技手段防災減災，已經成為各級政府、水利局、氣象單位、廣播電視局、防洪抗旱辦公室等的重要施政內容。
設計原則
氣象大喇叭方案設計遵循“先進科學、穩定可靠、方便擴展、經濟適用、安全保密”的原則。並綜合考慮施工、維護等重要因素，同時也為今後的發展、擴建、改造等留有餘地。本系統設計內容是系統的、完整的、全面的，設計方案具有科學性、合理性、實用性。
先進科學性
充分利用INTERNET、蜂窩網路頻寬傳輸、UTP/Gn接入、嵌入式文語轉換、LED 顯示控制等先進技術設計，採用目前先進的系統軟體平台及終端設備，不但能夠滿足氣象、農業、科技等信息及時、快速、準確發布需要，而且能夠作為國家三農服務政策宣傳的輿論媒介，是我國新農村建設的服務載體和輿論支撐。
穩定可靠性
由於氣象大喇叭系統使用環境的特殊性，必須保證系統工作相對穩定可靠。一是中心繫統的可靠性，選用穩定可靠的WINDOWSXP和工控機作為氣象大喇叭平台載體，氣象預警廣播平台具有許可權操作功能，從套用上保證了系統的可靠運行發布；二是國內優質的LED控制卡和顯示屏硬體故障率低，嵌入式文語模組支持多種文字、字元等實時轉為語音，擴音機等外設電源採用乾觸點控制，都保證了終端顯示和播報的可靠性。三是通信機制可靠，系統傳輸採用具有大面積穩定覆蓋的無線移動通信網路，數據傳輸高效可靠性不容置疑。
方便擴展性
目前氣象大喇叭系統能夠支持現有的各類無線通信接入，CDMA通信系統、GSM 通信系統、GPRS 通信系統，並實現了這些系統的併網運行，今後通過開發和安裝相應的通信接口協定即可實現其他未來通信系統的接入。
經濟實用性
整個系統的操作以方便、簡潔、高效為目標，既充分體現快速反應的特點，又能便於操作人員進行信息設定、發布和廣播。
安全保密性
對於系統的管理實行嚴格的許可權管理，只有持有一定許可權的密鑰才能訪問、監控、管理、操作，確保系統使用安全可靠，杜絕不法分子非法盜用平台宣傳。
功能特點
功能
文語轉換：支持氣象等信息文字轉語音廣播輸出。
LED顯示：支持氣象等信息文字轉LED顯示。
定時播報：支持氣象等信息定時自動語音播報和LED顯示。
緊急播報：支持手動傳送信息緊急自動語音播報和LED顯示。
播報設定：支持語音男/女聲選擇，音調和語速可按需設定。
顯示設定：支持LED顯示文字滾動速度設定。
次數設定：支持語音播報、LED顯示信息次數設定。
身份鑑別：支持信息傳送者身份鎖定和鑑別，非法信息不予接收和播報。
狀態監測：支持傳送狀態實時監測，信息傳送成功與否軟體有明確提示。
外設控制：支持擴音機電源自動控制功能。
多元文本：支持GB2312、GBK、BIG5、UNICODE四種內碼格式文本。
特點
廣域覆蓋：無線行動網路在全國31個省的城市和農村均有良好覆蓋，基本上在手機可以打電話的地方都可傳輸氣象大喇叭。
永遠線上：系統只要激活無線預警廣播套用後，將一直保持線上，類似於無線專線網路服務。
按量計費：無線專線網路服務雖然保持一直線上，但只有產生通信流量時才計費，費用低廉。
高速傳輸：採用蜂窩網路頻寬傳輸，可支持53.6Kbps的峰值傳輸速率，傳輸速率高，傳輸速度快。
實時發布：隨時發布和接收信息，且可以定時或立即顯示和播報。
擴展無限：在全國範圍內，只要無線GPRS 網路覆蓋的地方都可以使用，不受距離和位置的限制。
安裝方便：只要有無線行動網路，氣象大喇叭終端接通電源即可。
組成
發布平台
在省、市、縣或鎮建立氣象大喇叭發布平台，定時/手動發布所轄範圍各類氣象、防汛、災害、農業、科技、事政等綜合信息，並通過無線行動網路空中傳送。
接收終端
在區、鎮或村建立氣象大喇叭接收終端，通過電子顯示屏將發布信息LED文字滾動顯示，並轉換為語音（男聲、女聲可選）通過已有擴音機經大喇叭（高音喇叭）播放出來。將氣象等信息實時通知，使農民防患於未然。
說明：文字滾動的速度和次數，高音喇叭語音播出次數可通過氣象災害預警發布平台根據需要隨意設定。
工作原理
氣象服務/科技信息發布工作人員，通過操作和使用接入INTERNET網路的氣象大喇叭平台，將天氣預報、病蟲災害、地質災害、科技興農、時政方針、應急情況等信息定時或手動發布。經TCP/IP協定對所發布信息數據進行分組、封裝送入INTERNET傳輸，再由INTERNET骨幹網的Gn接口與無線移動通信網路的GTP隧道協定對接，用UPP/IP協定報作為承載層將氣象大喇叭信息送至無 線移動通信網路。
無線移動通信網路在全國31個省的城市和農村均有良好覆蓋，基本上在手機可以打電話的地方都存在無線移動通信網路。氣象大喇叭信息便通過無線蜂窩寬頻網路傳輸技術在無線移動通信網路中分組交換傳輸覆蓋。
氣象大喇叭（也成無線預警）終端是基於無線移動通信網路進行數據和語音通信的，能夠實現將CDMA/GSM/GPRS數據、文字、簡訊息、直接電話撥號，轉換為模擬語音信號並進行放大輸入，能夠將CDMA/GSM/GPRS數據、文字、簡訊息轉換為LED實時顯示。並可將接收信息與否狀態上報氣象大喇叭平台。
意義
隨著農村經濟發展和農民生活水平提高，農業、農村、農民對氣象信息特別是災害性天氣信息的需求急劇增強，但針對農村和農民的氣象信息發布手段仍顯單一，在很大程度上影響著農村氣象防災減災工作的開展。建設農村氣象大喇叭平台，安裝氣象預警LED顯示屏和氣象災害應急廣播系統，是加強區域性氣象防災減災基礎設施建設，有效提高氣象災害預警能力的重要途徑。對農村來講，“大喇叭”最普及、最方便、最經濟、覆蓋面最廣，“氣象大喇叭接收機+大喇叭+顯示屏”的模式，徹底解決了氣象信息到農村“最後一公里”的問題，可以大大提高農民防災減災的能力，帶來巨大的農業經濟效益。
