仝 亮，朱立新，楊龍保

（華能瀾滄江水電股份有限公司漫灣水電廠，云南省臨滄市 675805）

漫灣水電站多通道短信報(bào)警系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

仝 亮，朱立新，楊龍保

（華能瀾滄江水電股份有限公司漫灣水電廠，云南省臨滄市 675805）

為了解決漫灣水電站計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)短信報(bào)警系統(tǒng)發(fā)送速度慢、系統(tǒng)不可靠等問(wèn)題，通過(guò)采用多種通道短信報(bào)警的方式實(shí)現(xiàn)了短信報(bào)警系統(tǒng)快速、可靠地發(fā)送報(bào)警信息。從存在的問(wèn)題、需求分析、設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)、進(jìn)一步優(yōu)化內(nèi)容等方面討論了漫灣水電站多通道短信報(bào)警系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)，分析了短信報(bào)警系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)和不足，并提出了后期優(yōu)化完善目標(biāo)。

短信報(bào)警；多通道；漫灣水電站

0 引言

為了滿足水電站“無(wú)人值班”工作模式的要求，計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)對(duì)報(bào)警功能的要求不斷提高，報(bào)警的方式不斷增多，從以往的畫面報(bào)警到現(xiàn)在通過(guò)語(yǔ)音、電話、短信等各種方式報(bào)警，水電站計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)報(bào)警系統(tǒng)的方式逐步向多樣化發(fā)展。短信報(bào)警方式突破了空間的限制[1]，只要有手機(jī)信號(hào)的地方，就可以收到報(bào)警，有快速、準(zhǔn)確、簡(jiǎn)單等特點(diǎn)，逐漸被廣泛地應(yīng)用到計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)中。

1 概述

基于全球移動(dòng)通信系統(tǒng)（Global system for Mobile Communication，簡(jiǎn)稱GSM）網(wǎng)絡(luò)的短信息業(yè)務(wù)是一種無(wú)線通信方式，用來(lái)實(shí)現(xiàn)GSM客戶間短信息的傳遞。短信息服務(wù)（Short Messaging Service，簡(jiǎn)稱SMS）業(yè)務(wù)采用儲(chǔ)存轉(zhuǎn)發(fā)機(jī)制，短信息發(fā)出后，經(jīng)GSM基站傳送到SMS中心并儲(chǔ)存，再由SMS中心轉(zhuǎn)發(fā)到接收終端。SMS是有保證的雙向服務(wù)，短信息發(fā)送出后將得到確認(rèn)通知，返回傳遞成功或者失敗的信息以及不可到達(dá)的原因。采用SMS，非常適合于數(shù)據(jù)量不大，通信不頻繁的場(chǎng)合[2]。

根據(jù)《大中型水電站無(wú)人值班技術(shù)規(guī)范》相關(guān)要求，為了及時(shí)將計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)重要報(bào)警信息及時(shí)傳達(dá)給相應(yīng)的運(yùn)行維護(hù)人員，漫灣水電站建立了一套短信報(bào)警系統(tǒng)。系統(tǒng)采用中國(guó)移動(dòng)企信通平臺(tái)+多通道調(diào)制解調(diào)器（貓池）的冗余配置方式，通過(guò)因特網(wǎng)將需發(fā)送的報(bào)警信息發(fā)送至中國(guó)移動(dòng)企信通平臺(tái)，由企信通平臺(tái)實(shí)現(xiàn)報(bào)警信息短信發(fā)送功能；當(dāng)系統(tǒng)與企信通平臺(tái)通信中斷時(shí)，通過(guò)貓池里面配置的多張移動(dòng)和電信SIM卡發(fā)送報(bào)警短信。報(bào)警信息通過(guò)短信實(shí)時(shí)、準(zhǔn)確的發(fā)送到對(duì)應(yīng)分組的運(yùn)行維護(hù)人員值班手機(jī)中，讓相應(yīng)運(yùn)行維護(hù)人員第一時(shí)間掌握?qǐng)?bào)警信息，及時(shí)做出有效的應(yīng)對(duì)措施。

2 原系統(tǒng)存在的問(wèn)題

漫灣水電站計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)原來(lái)配置有短信報(bào)警系統(tǒng)，系統(tǒng)內(nèi)置于計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)中，在一臺(tái)工作站上配置了語(yǔ)音和短信報(bào)警系統(tǒng)，語(yǔ)音和短信報(bào)警是合并的一套系統(tǒng)，語(yǔ)音短信報(bào)警工作站與一臺(tái)8端口GSM貓池連接，實(shí)現(xiàn)短信發(fā)送功能。系統(tǒng)拓?fù)湟?jiàn)圖1。

原系統(tǒng)主要存在以下問(wèn)題：

（1）發(fā)送速度慢，平均每6s發(fā)送一條報(bào)警短信，一條報(bào)警短信全部發(fā)送完成，需要10min左右時(shí)間；

（2）發(fā)送通道單一，信號(hào)發(fā)送依賴與移動(dòng)信號(hào)，當(dāng)移動(dòng)信號(hào)消失后就不能發(fā)送；

（3）系統(tǒng)負(fù)載能力弱，同時(shí)發(fā)送大量報(bào)警短信會(huì)導(dǎo)致程序僵死；

（4）系統(tǒng)通過(guò)excel進(jìn)行信號(hào)配置，界面不友好。

3 系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

3.1 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

3.1.1 系統(tǒng)架構(gòu)

系統(tǒng)共配置兩臺(tái)服務(wù)器，服務(wù)器硬盤采用RAID5冗余模式，其中短信報(bào)警系統(tǒng)服務(wù)器部署在管理信息大區(qū)，短信發(fā)送服務(wù)器接入互聯(lián)網(wǎng)，與短信報(bào)警系統(tǒng)服務(wù)器通過(guò)橫向隔離裝置連接實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)單向傳輸。在短信報(bào)警系統(tǒng)服務(wù)器上安裝WEB管理平臺(tái)、數(shù)據(jù)監(jiān)聽(tīng)服務(wù)及數(shù)據(jù)跨網(wǎng)傳輸服務(wù)；在短信發(fā)送服務(wù)器安裝數(shù)據(jù)接收服務(wù)、短信發(fā)送服務(wù)。系統(tǒng)架構(gòu)見(jiàn)圖2。

數(shù)據(jù)傳輸層包含數(shù)據(jù)讀取程序、數(shù)據(jù)跨網(wǎng)傳輸程序、WEB管理程序三個(gè)模塊，均配置在短信報(bào)警系統(tǒng)服務(wù)器上。數(shù)據(jù)讀取程序負(fù)責(zé)監(jiān)聽(tīng)從監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)送的報(bào)警信息并存儲(chǔ)，數(shù)據(jù)跨網(wǎng)傳輸程序?qū)@取到的報(bào)警信息逐條通過(guò)橫向隔離裝置向外網(wǎng)進(jìn)行傳輸。WEB管理端負(fù)責(zé)維護(hù)信息發(fā)送的相關(guān)配置，如人員基本信息、發(fā)送分組信息、報(bào)警信息類別、信號(hào)報(bào)警表、報(bào)警信號(hào)推送組、信息推送開(kāi)關(guān)配置等。

數(shù)據(jù)接收層包含：數(shù)據(jù)接收程序和發(fā)送管理程序。數(shù)據(jù)接收程序接收來(lái)自系統(tǒng)的短信報(bào)警信息，并存入報(bào)警信息數(shù)據(jù)庫(kù)。發(fā)送管理程序負(fù)責(zé)負(fù)載均衡和發(fā)送模式切換。

數(shù)據(jù)推送層提供兩種推送方式：企信通和SIM卡貓池。

3.1.2 部署方式

報(bào)警數(shù)據(jù)通過(guò)計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)數(shù)據(jù)中心發(fā)送給短信報(bào)警系統(tǒng)服務(wù)器，短信報(bào)警系統(tǒng)服務(wù)器經(jīng)過(guò)處理后將需要發(fā)送的短信通過(guò)橫向隔離裝置向短信發(fā)送服務(wù)器傳輸。短信發(fā)送服務(wù)器在接收到待發(fā)送短信信息后，默認(rèn)采用企信通發(fā)送短信通知相關(guān)人員，在企信通無(wú)法完成短信發(fā)送的情況下，自動(dòng)切換至貓池進(jìn)行報(bào)警短信發(fā)送。系統(tǒng)拓?fù)湟?jiàn)圖3。

3.2 功能設(shè)計(jì)

共涉及有數(shù)據(jù)發(fā)送、數(shù)據(jù)接收、WEB管理、短信接口四大模塊，系統(tǒng)設(shè)計(jì)見(jiàn)圖4。

3.2.1 數(shù)據(jù)發(fā)送

信息發(fā)送管理：信息發(fā)送管理將監(jiān)控系統(tǒng)中產(chǎn)生的報(bào)警信息通過(guò)橫向隔離裝置進(jìn)行發(fā)送。信息發(fā)送后，需要自動(dòng)存儲(chǔ)每次發(fā)送的報(bào)警信息、類別、發(fā)送時(shí)間和數(shù)據(jù)接收狀態(tài)。

數(shù)據(jù)跨網(wǎng)傳輸：根據(jù)橫向隔離裝置的配置及所提供的API，將報(bào)警信息進(jìn)行封裝、傳輸。提供數(shù)據(jù)傳輸日志，可查詢傳輸是否成功，對(duì)于發(fā)送不成功的信息，具備自動(dòng)重發(fā)的功能。

3.2.2 數(shù)據(jù)接收

接收結(jié)果反饋：負(fù)責(zé)與數(shù)據(jù)跨網(wǎng)傳輸程序進(jìn)行交互，返回傳輸?shù)慕Y(jié)果，反饋模式按照橫向隔離裝置建議的處理方式編程。數(shù)據(jù)接收端必須開(kāi)發(fā)守護(hù)程序隨時(shí)偵聽(tīng)通過(guò)橫隔裝置發(fā)送的數(shù)據(jù)，響應(yīng)時(shí)間不超過(guò)10s。

接收數(shù)據(jù)存儲(chǔ)：按照機(jī)組、報(bào)警分類、時(shí)間等維度進(jìn)行數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，并為WEB端提供信息推送的數(shù)據(jù)源。

3.2.3 WEB管理

推送開(kāi)關(guān)設(shè)置：可打開(kāi)或關(guān)閉報(bào)警信息推送功能，如：在檢修期關(guān)閉信息推送功能。

短信發(fā)送方式設(shè)置：可切換報(bào)警短信的發(fā)送模式：企信通或貓池。

報(bào)警信號(hào)表：可由系統(tǒng)管理員維護(hù)管理報(bào)警信號(hào)表。提供增刪查改和導(dǎo)入、導(dǎo)出功能。

報(bào)警信號(hào)分組：可由系統(tǒng)管理員維護(hù)管理報(bào)警信號(hào)分組。提供增刪查改和導(dǎo)入、導(dǎo)出功能。

人員分組：包含人員設(shè)置和分組設(shè)置兩個(gè)功能，人員設(shè)置維護(hù)人員基本信息和手機(jī)號(hào)。分組設(shè)置將人員按組進(jìn)行劃分。報(bào)警信息按組推送，一個(gè)消息可推送至多個(gè)分組[3]。

信息推送查詢：信息推送是在WEB后臺(tái)自動(dòng)進(jìn)行，在收到內(nèi)網(wǎng)發(fā)布的報(bào)警信號(hào)后，立即向前端進(jìn)行信息推送。系統(tǒng)提供信息推送查詢，可查詢到信息推送的情況。

綜合統(tǒng)計(jì)：可按機(jī)組、報(bào)警類別、時(shí)間等條件，進(jìn)行報(bào)警信息的圖表查詢統(tǒng)計(jì)，可導(dǎo)出相關(guān)明細(xì)。

權(quán)限管理：設(shè)置組織結(jié)構(gòu)、用戶信息、角色、訪問(wèn)權(quán)限、系統(tǒng)日志等。

3.2.4 短信接口

企信通接口程序：通過(guò)企信通.net服務(wù)程序?qū)?bào)警短信推送至企信通平臺(tái)，并對(duì)發(fā)送狀態(tài)跟蹤處理。

貓池接口程序：將需要發(fā)送的短信均衡分配給貓池內(nèi)部4張中國(guó)移動(dòng)GSM卡和4張CDMA中國(guó)電信卡，同時(shí)跟蹤卡狀態(tài)和短信發(fā)送狀態(tài)。

3.3 數(shù)據(jù)表設(shè)計(jì)

3.3.1 報(bào)警信號(hào)表

報(bào)警信號(hào)表需包含定義、分組、是否報(bào)警、推送人員組、消抖時(shí)間等信息，見(jiàn)表1。

3.3.2 人員信息表

人員信息表需包含姓名、手機(jī)號(hào)碼、部門、人員分組等信息，見(jiàn)表2。

3.4 技術(shù)平臺(tái)

系統(tǒng)規(guī)劃采用B/S結(jié)構(gòu)為主的模式進(jìn)行開(kāi)發(fā)，MS Windows Server作為主要操作系統(tǒng)，數(shù)據(jù)庫(kù)采用微軟的SQL Server 2008。平臺(tái)結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖5。

4 需進(jìn)一步完善的功能

漫灣水電站短信報(bào)警系統(tǒng)應(yīng)用以來(lái)，運(yùn)行情況良好，未發(fā)生重大異常，短信發(fā)送幾乎無(wú)延時(shí)。同時(shí)在使用過(guò)程中也發(fā)現(xiàn)了系統(tǒng)部分功能需進(jìn)一步優(yōu)化完善。

4.1 服務(wù)器冗余

短信報(bào)警系統(tǒng)服務(wù)器雖然采用了磁盤冗余配置模式，但依然存在因磁盤、系統(tǒng)等問(wèn)題導(dǎo)致磁盤損壞的可能性，可靠性沒(méi)有服務(wù)器冗余模式高，后續(xù)將新增服務(wù)器實(shí)現(xiàn)短信報(bào)警系統(tǒng)服務(wù)器冗余配置，當(dāng)一臺(tái)服務(wù)器出現(xiàn)異常后自動(dòng)切換至備用服務(wù)器，提高系統(tǒng)可靠性。

4.2 智能報(bào)警

短信報(bào)警系統(tǒng)只能單純地從計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)報(bào)警信號(hào)中篩選需短信報(bào)警的信號(hào)，不能根據(jù)當(dāng)前設(shè)備狀態(tài)動(dòng)態(tài)的開(kāi)啟關(guān)閉報(bào)警信號(hào)的短信發(fā)送功能。例如當(dāng)機(jī)組檢修時(shí)，該機(jī)組相關(guān)的報(bào)警信號(hào)就自動(dòng)關(guān)聯(lián)不再短信報(bào)警。

4.3 報(bào)警信息多樣化

因?yàn)槎绦诺奶囟Ｊ?，發(fā)送的報(bào)警短信只含有文本內(nèi)容，不含帶顏色的字體、圖片等信息。隨著智能手機(jī)的普及，后續(xù)將開(kāi)發(fā)手機(jī)APP等形式實(shí)現(xiàn)報(bào)警內(nèi)容的多樣化。

4.4 雙向互動(dòng)

水電站常年運(yùn)行的特點(diǎn)決定了工作人員休息方式不能采用工作日的工作方式，只能采用輪休模式，當(dāng)工作人員休假期間，會(huì)有關(guān)閉短信報(bào)警的需求，目前該套系統(tǒng)只能單向發(fā)送報(bào)警短信，不能實(shí)現(xiàn)短信互動(dòng)，動(dòng)態(tài)調(diào)整短信報(bào)警接收人。

5 結(jié)束語(yǔ)

漫灣水電站短信報(bào)警系統(tǒng)結(jié)合實(shí)際情況采用了企信通平臺(tái)為主貓池為輔的方式，實(shí)現(xiàn)了對(duì)計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)信號(hào)的短信報(bào)警。大大減少了報(bào)警短信延遲時(shí)間，提高了短信并發(fā)的容量，為快速、高效的處理故障和事故提供了參考信息，為實(shí)現(xiàn)“無(wú)人值班”奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

[1]李厚明，姜進(jìn)成．實(shí)時(shí)報(bào)警短信在機(jī)房環(huán)境監(jiān)控中的應(yīng)用和實(shí)現(xiàn)[J]．工業(yè)技術(shù)，2013，2：101．LI Houming，JIANG Jincheng． Application and Realization of Real-time Alarm SMS in Environmental Monitoring of Computer Room[J]． Industrial Technology，2013，2：101．

[2]詹雪明．基于MCGS組態(tài)的短信報(bào)警監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J]．中國(guó)科技信息，2010，18：109-111．ZHAN Xueming． Design and Realization of SMS Alarm Monitoring System Based on MCGS Configuration[J]． China Science and Technology Information，2010，18：109-111．

[3]陳小松，文正國(guó)，彭放等．HC9000-ONCALL系統(tǒng)在瀑布溝電站的開(kāi)發(fā)與應(yīng)用[J]．水電站機(jī)電技術(shù)，2012，35（3）：43-44．CHEN Xiaosong，WEN Zhengguo，PENG Fang，et al．Development and Application of HC9000 - ONCALL System in Pubugou Power Station[J]． Hydroelectric Power Station，2012，35（3）：43-44．

2017-06-10

2017-07-25

仝 亮（1985—），男，工程師，主要研究方向：水電站計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)、通信系統(tǒng)維護(hù)。E-mail：15087155191@139．com

朱立新（1984—），男，工程師，主要研究方向：水電站計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)、通信系統(tǒng)維護(hù)。E-mail：254079502@qq．com

楊龍保（1987—），男，助理工程師，主要研究方向：水電站計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)、通信系統(tǒng)維護(hù)。E-mail：15126469720@163．com

Design and Realization of Multi-channel SMS Alarm System in Manwan Hydropower Station

TONG Liang，ZHU Lixin，YANG Longbao
（Huaneng Lancangjiang River Hydropower Co.，Ltd. Manwan Hydropower Plant，Lincang 675805，China）

In order to solve the problems such as slow sending speed and unreliable system of the short message alarm system of Manwan Hydropower Station computer monitoring system，the short message alarm system is adopted to send the alarm information quickly and reliably through adopting various channel SMS alarm. This paper discusses the design and implementation of multi - channel SMS alarm system in Manwan Hydropower Station from the aspects of existing problems， needs analysis， design and realization， and further optimization of content. The advantages and shortcomings of SMS alarm system are analyzed.

SMS alarm；multi-channel；Manwan hydropower station

TM622

A學(xué)科代碼：510．8060

10．3969/j．issn．2096-093X．2017．05．012