韓文杰,周 波,董健翔,李亞俊,寧 勇

（紅云紅河煙草（集團(tuán)）有限責(zé)任公司 昆明卷煙廠，云南 昆明 650202）

隨著近年來信息技術(shù)的發(fā)展，特別是手機(jī)使用的普及，工作人員接收消息的方式也在不斷發(fā)生變化。手機(jī)短信報(bào)警[1]越來越多地被運(yùn)用于卷煙工廠的各大生產(chǎn)業(yè)務(wù)系統(tǒng)中。手機(jī)短信有著迅速、便捷的效果，能迅速通知責(zé)任人知曉報(bào)警事項(xiàng)并作出回應(yīng)，對(duì)于一些響應(yīng)時(shí)效要求較高的報(bào)警能起到較好的提醒作用。

但是隨著近些年數(shù)字化卷煙工廠建設(shè)的深入推進(jìn)，短信報(bào)警應(yīng)用范圍的進(jìn)一步擴(kuò)大,各大生產(chǎn)系統(tǒng)和業(yè)務(wù)系統(tǒng)都集成了短信報(bào)警的功能。

單一的短信貓?jiān)O(shè)備的負(fù)載越來越大，當(dāng)報(bào)警短信集中爆發(fā)時(shí)，會(huì)出現(xiàn)報(bào)警短信發(fā)不出、設(shè)備宕機(jī)等諸多問題，影響了報(bào)警短信的及時(shí)發(fā)送。單純的短信報(bào)警方式也暴露出一些局限性，比如移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)不通時(shí)，短信發(fā)不出，導(dǎo)致一些生產(chǎn)事故的問題。直接影響了報(bào)警事故的處置率，也給管理上造成了較大的麻煩。為此，對(duì)短信報(bào)警的設(shè)備和功能做了系統(tǒng)的改進(jìn)，以提高報(bào)警的傳達(dá)率和處置率。

1 存在問題

1.1 工作原理

消息報(bào)警指利用手機(jī)短信、語音[2]、郵件、業(yè)務(wù)系統(tǒng)報(bào)警功能模塊、即時(shí)通訊軟件等一系列通訊方法向責(zé)任人員發(fā)送提示信息的行為。

對(duì)于一條報(bào)警消息，如果只是通過短信進(jìn)行發(fā)送，則稱為只有一個(gè)報(bào)警通道；如果同時(shí)通過短信、郵件、客戶端、即時(shí)通訊軟件等多種方式協(xié)作消息報(bào)警，則稱為多通道消息報(bào)警。

改進(jìn)前的消息報(bào)警系統(tǒng)原理見圖1。MES系統(tǒng)、成本控制即時(shí)化系統(tǒng)、質(zhì)量管理系統(tǒng)、機(jī)房環(huán)境管理系統(tǒng)等信息系統(tǒng)通過直接連接消息報(bào)警系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)，寫入報(bào)警消息，消息報(bào)警系統(tǒng)把報(bào)警消息通過唯一的短信貓 （MODEM）[3]按順序發(fā)送到指定人員。

由于所有報(bào)警消息一并發(fā)送給短信貓（MODEM）處理，短信貓的承載量高不高、穩(wěn)定性好不好、移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)是否暢通都會(huì)對(duì)報(bào)警消息的傳到和問題解決產(chǎn)生較大影響。

圖1 短信報(bào)警系統(tǒng)技術(shù)架構(gòu)圖Fig.1 Technology architecture diagram of SMS alarm system

1.2 存在問題及分析

由于現(xiàn)有消息報(bào)警系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與開發(fā)沒有經(jīng)過系統(tǒng)的規(guī)劃和考究，隨著數(shù)字化工廠建設(shè)推進(jìn)的進(jìn)程，各大生產(chǎn)和業(yè)務(wù)系統(tǒng)逐步加入短信報(bào)警功能，因此加大了短信報(bào)警系統(tǒng)的負(fù)載，導(dǎo)致系統(tǒng)的穩(wěn)定性差，對(duì)報(bào)警消息處理的效果不理想。主要原因是：

1)短信貓負(fù)載超限。發(fā)送報(bào)警短信只采用了單一的短信貓（MODEM）硬件，在各大系統(tǒng)報(bào)警消息集中發(fā)生時(shí)，MES系統(tǒng)、嘴棒質(zhì)量管理系統(tǒng)、成本控制即時(shí)化系統(tǒng)、機(jī)房環(huán)境管理系統(tǒng)的大量報(bào)警消息同時(shí)發(fā)送到短信貓，消息報(bào)警系統(tǒng)又沒有設(shè)定排隊(duì)以及優(yōu)先級(jí)控制的功能，導(dǎo)致短信擁塞，致使最緊急、最重要的報(bào)警消息沒有在第一時(shí)間發(fā)送到責(zé)任人，甚至造成短信貓（MODEM）設(shè)備宕機(jī)的情況發(fā)生，報(bào)警信息丟失，無法追溯源頭和處理狀況，重大生產(chǎn)事故發(fā)生。如圖2所示。

圖2 短信貓負(fù)載超限示意圖Fig.2 Diagram of GSM Modem overload

2)消息報(bào)警通道單一。大部份業(yè)務(wù)系統(tǒng)僅采用業(yè)務(wù)系統(tǒng)客戶端報(bào)警方式，沒有將短信、語音、郵件、客戶端、即時(shí)通訊軟件等一系列即時(shí)性較強(qiáng)的報(bào)警通道集成進(jìn)報(bào)警功能中。經(jīng)常出現(xiàn)的情況是，單一報(bào)警通道不通時(shí)（比如無移動(dòng)信號(hào)），信息就無法發(fā)出。致使報(bào)警消息到達(dá)責(zé)任人的即時(shí)化程度不高，直接影響了報(bào)警消息的處理時(shí)效。

3)報(bào)警消息單向傳達(dá)。不可以設(shè)定回復(fù)解除報(bào)警機(jī)制，有的時(shí)候報(bào)警消息傳送出去了，但是責(zé)任人員沒有在第一時(shí)間看到提醒消息，又沒有對(duì)下一級(jí)責(zé)任人發(fā)送報(bào)警消息的功能，直接產(chǎn)生了延誤處理報(bào)警或是沒人處理報(bào)警的情況。

4)發(fā)送的報(bào)警信息沒有位置信息和處理建議。對(duì)于一些報(bào)警消息比如質(zhì)量報(bào)警信息、設(shè)備報(bào)警信息，由于廠區(qū)范圍太廣，卷煙生產(chǎn)設(shè)備區(qū)域分散，質(zhì)量管理人員和維修人員根據(jù)報(bào)警短信需要較長(zhǎng)時(shí)間才能找到地點(diǎn)，引響了問題處理的時(shí)效性。

對(duì)于部份報(bào)警消息需要查詢相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和處理方法，系統(tǒng)又沒有直接回復(fù)查詢的功能。

2 改進(jìn)方法

為解決當(dāng)前消息報(bào)警中存在的問題，為卷煙工廠建設(shè)一個(gè)專業(yè)、綜合性強(qiáng)的消息報(bào)警平臺(tái)環(huán)境，結(jié)合卷煙生產(chǎn)實(shí)際和消息報(bào)警現(xiàn)狀，提出消息報(bào)警平臺(tái)設(shè)計(jì)思想。

以短信報(bào)警為基礎(chǔ)，整合卷煙工廠內(nèi)現(xiàn)有報(bào)警需求的業(yè)務(wù)系統(tǒng)，建設(shè)成為獨(dú)立的消息報(bào)警平臺(tái)，綜合使用短信、語音、郵件、客戶端、即時(shí)通訊軟件等多種報(bào)警方式進(jìn)行多通道消息報(bào)警、消息通知以及信息交互。

改進(jìn)后的消息報(bào)警平臺(tái)技術(shù)架構(gòu)如圖3所示。

圖3 消息報(bào)警平臺(tái)技術(shù)架構(gòu)圖Fig.3 Technology architecture diagram of message alarm platform

如圖3所示，改進(jìn)后的消息報(bào)警平臺(tái)功能概括為“1個(gè)中心、2個(gè)支撐體系、2條功能主線以及1個(gè)獨(dú)立平臺(tái)”：

1個(gè)中心即報(bào)警控制中心，可以實(shí)現(xiàn)接口管理、報(bào)警管理、日志管理、統(tǒng)計(jì)分析管理、報(bào)警知識(shí)庫(kù)管理等功能；

2個(gè)支撐即報(bào)警信息支撐體系和報(bào)警通道支撐體系，實(shí)現(xiàn)信息報(bào)警平臺(tái)跟其它業(yè)務(wù)系統(tǒng)的功能接口，以及跟各類報(bào)警通道的接口；

2條功能主線即接收各類報(bào)警消息數(shù)據(jù)以及報(bào)警管理功能，平臺(tái)對(duì)各類報(bào)警消息加以區(qū)分和個(gè)性化管理；

1個(gè)獨(dú)立平臺(tái)即平臺(tái)發(fā)布標(biāo)準(zhǔn)webservice接口以及接口規(guī)范，有消息報(bào)警需求的業(yè)務(wù)系統(tǒng)通過接口來平臺(tái)進(jìn)行注冊(cè)，就可以進(jìn)行報(bào)警消息多通道的發(fā)送。

2.1 硬件系統(tǒng)

改進(jìn)后的硬件部份采用兩臺(tái)獨(dú)立的硬件短信貓（MODEM）組成，用于做短信報(bào)警信息發(fā)送的負(fù)載均衡以及硬件設(shè)備冗余[4]，提供硬件雙通道短信報(bào)警業(yè)務(wù)。

當(dāng)報(bào)警消息過多時(shí)，平臺(tái)依據(jù)報(bào)警信息到達(dá)時(shí)間以及權(quán)重，在兩臺(tái)短信貓（MODEM）上分配報(bào)警消息的傳送任務(wù)，確保短信能在最快的時(shí)效內(nèi)發(fā)送出去。同時(shí)應(yīng)用了兩臺(tái)設(shè)備的短信通道，在其中一臺(tái)出現(xiàn)功能突發(fā)性故障[5]的時(shí)候，另外一臺(tái)立即接管報(bào)警消息的發(fā)送任務(wù)，用于提高發(fā)送效率。對(duì)每條報(bào)警消息設(shè)置優(yōu)先級(jí)控制，用于提高短信貓（MODEM）的穩(wěn)定性和可靠性。如圖4所示。

圖4 短信貓冗余示意圖Fig.4 Diagram of GSM modem redundancy

2.2 軟件系統(tǒng)

1)采用消息傳達(dá)保障技術(shù)。在消息報(bào)警平臺(tái)上設(shè)定重要且緊急事件多頻次、加快頻次、多位責(zé)任人處理的機(jī)制。如果責(zé)任人沒有提交反饋信息，則報(bào)警平臺(tái)加快提醒頻次，超過規(guī)定時(shí)間內(nèi)仍然沒有回復(fù)就發(fā)送報(bào)警消息到備用提醒人處，盡最大限度地保證報(bào)警消息能及時(shí)到達(dá)到責(zé)任人。

2)增加定位[6]功能。作為報(bào)警平臺(tái)的輔助功能，設(shè)計(jì)定位功能，通過和各大業(yè)務(wù)系統(tǒng)集成技術(shù)手段獲取消息報(bào)警點(diǎn)的位置信息,包含區(qū)域編碼、設(shè)備編碼，通過編碼匹配快速確定消息報(bào)警事件地點(diǎn)，讓相關(guān)責(zé)任人能在第一時(shí)間趕到現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行處置，用于提高消息報(bào)警處置效率和處置成功率。如圖5所示。

圖5 定位功能示意圖Fig.5 Diagram of positioning function

3)開發(fā)信息交互技術(shù)。通過向消息報(bào)警平臺(tái)發(fā)送參數(shù)短信或其它報(bào)警通道回復(fù)，查看相關(guān)業(yè)務(wù)系統(tǒng)狀態(tài)值情況，快捷掌握生產(chǎn)實(shí)際狀況。比如：發(fā)送“中心機(jī)房溫度”，返回“中心機(jī)房當(dāng)前溫度22度”。還可以通過回復(fù)短信臨時(shí)取消或加長(zhǎng)報(bào)警消息發(fā)送間隔等設(shè)置管理，更大地方便系統(tǒng)管理人員和維護(hù)人員在進(jìn)行維修工作時(shí)查詢需要。

4)應(yīng)用消息報(bào)警知識(shí)庫(kù)[7]技術(shù)。消息報(bào)警平臺(tái)提供報(bào)警消息編碼的注冊(cè)功能，注冊(cè)完成后，由專業(yè)人員針對(duì)報(bào)警信息設(shè)定處理建議，或者錄入解決方法和相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，通過評(píng)審后，在需要的情況下，隨報(bào)警信息一并發(fā)送給責(zé)任人，提高了責(zé)任人處理問題的速度。

5)采用報(bào)警通道冗余功能。結(jié)合業(yè)務(wù)系統(tǒng)客戶端報(bào)警方式，將短信、語音、郵件、客戶端、即時(shí)通訊軟件等一系列即時(shí)性較強(qiáng)的報(bào)警通道集成進(jìn)消息報(bào)警功能中，加強(qiáng)消息報(bào)警的即時(shí)化程度，保證消息報(bào)警方式的多樣性，滿足不同環(huán)境條件下的消息報(bào)警需求。

3 改進(jìn)效果

改進(jìn)后的消息報(bào)警平臺(tái)，由于提高了硬件設(shè)備的穩(wěn)定性，優(yōu)化了消息傳達(dá)功能，應(yīng)用了信息交互、位置管理、維修建議等一系列有效的手段，通過在昆明卷煙廠4月到7月份的運(yùn)行中，報(bào)警消息的傳達(dá)率以及處置率從5月份后達(dá)到了100%（圖6、圖7），取得了良好的實(shí)際應(yīng)用效果。

圖6 報(bào)警消息傳達(dá)率趨勢(shì)圖Fig.6 Diagram of alarm messages delivery rate trend

圖7 報(bào)警消息處置率趨勢(shì)圖Fig.7 Diagram of alarm messages disposal rate trend

4 結(jié)束語

通過對(duì)硬件短信貓進(jìn)行冗余設(shè)計(jì)并對(duì)軟件體系結(jié)構(gòu)進(jìn)行改進(jìn)，滿足了卷煙工廠不同方式的報(bào)警需求，提高了消息報(bào)警的傳達(dá)率和處置率，進(jìn)一步提升了企業(yè)對(duì)各類報(bào)警的響應(yīng)能力。

[1]唐酩光,趙世萍,王壽書,等.MES系統(tǒng)運(yùn)行報(bào)警及處理平臺(tái)建設(shè)[J].計(jì)算機(jī)與應(yīng)用化學(xué),2010,27(8):1151-1154.TANG Ming-guang,ZHAO Shi-ping,WANG Shou-shu,et al.MES systems and processing platforms running alarm[J].Computers and Applied Chemistry,2010,27(8):1151-1154.

[2]朱國(guó)忠,雷聲,潘敏,等.基于加速度傳感器的保險(xiǎn)箱報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J].計(jì)算機(jī)技術(shù)與應(yīng)用,2011,37(1):120-127.ZHU Guo-zhong,LEI Sheng,PAN Min,et al.The design of alarm system for the safe with acceleration sensor[J].Computer Technology and Its Applications,2011,37(1):120-127.

[3]孫丘偉,余臻.基于GSM的短信報(bào)警收發(fā)平臺(tái)設(shè)計(jì)[J].福州大學(xué)學(xué)報(bào):自然科學(xué)版,2008,36(zl):44-48.SUN Qiu—wei,YU Zhen.An SMS alarm processing scheme in GSM [J].Journal of Fuzhou University:Natural Science,2008,36(zl):44-48.

[4]鄭黎輝,黃宏生,王啟東,等.網(wǎng)絡(luò)故障短信報(bào)警在地震信息網(wǎng)絡(luò)中的實(shí)現(xiàn)與應(yīng)用[J].華南地震,2009,29(2):124-128.ZHENG Li-hui,HUANG Hong-sheng,WANG Qi-dong,et al.Implementation and application of using SMS to alarm net-work failures[J].South China Journal of Seismology,2009,29(2):124-128.

[5]李昌權(quán),吳罡,劉峰,等.卷煙工業(yè)自動(dòng)導(dǎo)引車(AGV)系統(tǒng)的優(yōu)化改進(jìn)[J].煙草科技,2010(11):19-21.LI Chang-quan,WU Gang,LIU Feng,et al.Optimization of AGV system in tobacco Industry [J].Tobacco Science&Technology,2010(11):19-21.

[6]吳祥,朱倩霞,邵磊,等.基于RSSI測(cè)距的老人監(jiān)護(hù)系統(tǒng)定位方案[J].機(jī)電工程,2012,29（7）:862-863.WU Xiang,ZHU Qian-xia,SHAO Lei,et al.Building environment monitoring systems based on wireless sensor network[J].Journal of Mechanical&Electrical Engineering,2012,29（7）:862-863.

[7]鐘秀琴,劉忠,丁盤蘋.基于混合推理的知識(shí)庫(kù)的構(gòu)建及其應(yīng)用研究[J].計(jì)算機(jī)學(xué)報(bào),2012,35(4):761-762.ZHONG Xiu-qin,LIU Zhong,DING Pan-ping.Construction of knowledge base on hybrid reasoning and its application[J].Chinese Journal of Computers,2012,35(4):761-762.