基于.NET的氣象網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控報(bào)警系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

高美美，侯勝利，朱雪峰，萬(wàn) 慧，侯 康

(1．陜西省榆林市氣象局，陜西榆林 719000；2.北京信息科技大學(xué)繼續(xù)教育學(xué)院，北京 100101 )

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基于.NET的氣象網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控報(bào)警系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

高美美1，侯勝利2，朱雪峰1，萬(wàn) 慧1，侯 康1

(1．陜西省榆林市氣象局，陜西榆林 719000；2.北京信息科技大學(xué)繼續(xù)教育學(xué)院，北京 100101 )

為了提升氣象網(wǎng)絡(luò)管理的現(xiàn)代化水平，提高業(yè)務(wù)質(zhì)量，榆林市氣象局通信網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控報(bào)警系統(tǒng)的設(shè)計(jì)開發(fā)基于.NET平臺(tái)，采用C#、PHP、TSQL等語(yǔ)言，實(shí)現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)自動(dòng)監(jiān)控、故障短信報(bào)警、故障原因填報(bào)、網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行質(zhì)量統(tǒng)計(jì)、固定IP簽到、單機(jī)斷電檢測(cè)6個(gè)功能，具有實(shí)用性、易管理、低成本、可擴(kuò)展等特點(diǎn)。介紹了系統(tǒng)的設(shè)計(jì)思路、開發(fā)的技術(shù)方法、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和功能，詳細(xì)闡述了網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)監(jiān)控、短信發(fā)送和接收、大數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、Web網(wǎng)站的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)，并給出應(yīng)用案例。

.NET；網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控；短信報(bào)警；設(shè)計(jì)

伴隨信息網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的不斷發(fā)展，各類規(guī)模大小不等、設(shè)備種類、數(shù)量不同的網(wǎng)絡(luò)廣泛建設(shè)于各個(gè)領(lǐng)域。網(wǎng)絡(luò)管理成為網(wǎng)絡(luò)研究建設(shè)的重要內(nèi)容，是網(wǎng)絡(luò)安全、穩(wěn)定、可靠運(yùn)行的有力保障[1]。故障管理是網(wǎng)絡(luò)管理的五大功能之一，其目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)自動(dòng)檢測(cè)、記錄網(wǎng)絡(luò)故障并通知用戶，以便網(wǎng)絡(luò)有效運(yùn)行[1-2]。目前，基層氣象網(wǎng)絡(luò)管理員主要通過(guò)定期定時(shí)巡視機(jī)房和用戶反饋掌握各類線路、各種設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)和網(wǎng)絡(luò)故障，這種人工方式不能實(shí)時(shí)、有效、全面地監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)體系中設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，無(wú)法滿足當(dāng)前氣象網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的需求。網(wǎng)絡(luò)管理技術(shù)正趨于分布式、綜合化、Web化和智能化發(fā)展[2]，各行業(yè)基于計(jì)算機(jī)技術(shù)方面的研究和軟件開發(fā)很多[3-6]，如陳冰懷等[5]開發(fā)設(shè)計(jì)了風(fēng)廓線雷達(dá)實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)風(fēng)廓線雷達(dá)設(shè)備數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)監(jiān)控、顯示、狀態(tài)的自動(dòng)判斷和故障信息自動(dòng)報(bào)警；紀(jì)奎秀等[6]基于.NET、Web等技術(shù)，開發(fā)了成都區(qū)域氣象技術(shù)裝備信息智能化管理系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)大氣探測(cè)設(shè)備運(yùn)行信息的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和語(yǔ)音報(bào)警、短信報(bào)警功能。

近幾年，榆林市氣象局大力發(fā)展現(xiàn)代化建設(shè)，將原來(lái)的2 M省-市廣電專線升級(jí)為10 M，2 M市-縣電信專線升級(jí)為6 M，10 M局域網(wǎng)移動(dòng)帶寬升級(jí)為100 M，新建人影基地4 M移動(dòng)專線、10 M局域網(wǎng)移動(dòng)帶寬，并配備了2臺(tái)天融信寬帶路由器、2臺(tái)思科核心交換機(jī)、1臺(tái)上網(wǎng)行為管理器等高性能網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，以滿足氣象業(yè)務(wù)對(duì)信息網(wǎng)絡(luò)的需要。氣象業(yè)務(wù)改革之際，為適應(yīng)新形勢(shì)，保障氣象業(yè)務(wù)質(zhì)量穩(wěn)中有升，提升網(wǎng)絡(luò)管理的現(xiàn)代化水平，榆林市氣象局在現(xiàn)有計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)體系的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)開發(fā)了通信網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控報(bào)警系統(tǒng)。筆者介紹了該系統(tǒng)的設(shè)計(jì)思路、技術(shù)方法和結(jié)構(gòu)，詳細(xì)闡述了該系統(tǒng)主要功能的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)，并給出應(yīng)用案例。

1　系統(tǒng)設(shè)計(jì)思路、技術(shù)方法及總體結(jié)構(gòu)

1.1設(shè)計(jì)思路系統(tǒng)設(shè)計(jì)開發(fā)圍繞網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)監(jiān)控、故障短信報(bào)警、固定IP簽到等6個(gè)主要功能需求進(jìn)行：①要實(shí)現(xiàn)對(duì)省-市、市-縣氣象廣電線路、電信線路和各種網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、服務(wù)器網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)的自動(dòng)實(shí)時(shí)監(jiān)控；②要能夠?qū)λ斜槐O(jiān)控對(duì)象的網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行情況進(jìn)行日、月、年質(zhì)量統(tǒng)計(jì)，圖表展示，并顯示故障詳情；③網(wǎng)絡(luò)故障時(shí)能短信報(bào)警，將故障詳情發(fā)送給值班員，值班員也可以通過(guò)發(fā)送命令獲取某設(shè)備的實(shí)時(shí)網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)；④有權(quán)限的用戶每天交接班時(shí)可以填報(bào)故障線路和故障設(shè)備的故障原因及值班員姓名；⑤可以指定計(jì)算機(jī)用戶通過(guò)瀏覽器進(jìn)行網(wǎng)上值班簽到，并可以統(tǒng)計(jì)某時(shí)間段用戶的簽到情況，查看簽到詳情；⑥可以自動(dòng)或手動(dòng)檢測(cè)和查看某時(shí)間局域網(wǎng)內(nèi)計(jì)算機(jī)斷電情況。

1.2技術(shù)方法如何實(shí)現(xiàn)自動(dòng)檢測(cè)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行狀態(tài)、檢測(cè)結(jié)果入庫(kù)、記錄故障信息、發(fā)送故障短信、短信查詢網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行狀態(tài)、固定IP網(wǎng)絡(luò)簽到是系統(tǒng)研究的重點(diǎn)。.NET平臺(tái)[7]非常流行且成熟的任務(wù)調(diào)度框架Quartz.NET的使用是實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)核心功能的關(guān)鍵技術(shù)方法。Quartz.NET是一個(gè)開源的作業(yè)調(diào)度框架，是OpenSymphony 的 Quartz API的.NET移植，用C#寫成，可用于Winform和ASP.NET應(yīng)用中，具有巨大的靈活性[8]。系統(tǒng)設(shè)計(jì)Quartz.NET永久性的植入操作系統(tǒng)，指定時(shí)間自動(dòng)執(zhí)行Ping命令，檢測(cè)網(wǎng)絡(luò)當(dāng)前狀態(tài)。系統(tǒng)在檢測(cè)網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)前，首先查詢出MySQL數(shù)據(jù)庫(kù)中所有有效IP地址，然后逐一進(jìn)行Ping操作，記錄Ping操作結(jié)果，并入庫(kù)，以方便前臺(tái)查詢與展示。如果Ping操作失敗，系統(tǒng)則判定該設(shè)備網(wǎng)絡(luò)通信失敗，記錄下故障產(chǎn)生時(shí)間、網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)、IP地址等信息，然后根據(jù)此IP地址找到相關(guān)設(shè)備的關(guān)聯(lián)手機(jī)號(hào)進(jìn)行短信報(bào)警。

系統(tǒng)利用B/S設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)模型的優(yōu)勢(shì)[4，9-13]，基于PHP語(yǔ)言的ThinkPHP框架基礎(chǔ)上，結(jié)合MySQL數(shù)據(jù)庫(kù)[14]、Web技術(shù)，采用C#[7]、Html、PHP[15]、TSQL、JavaScript等開發(fā)語(yǔ)言進(jìn)行開發(fā)設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)后臺(tái)管理設(shè)置監(jiān)控IP地址、簽到IP地址、用戶信息、設(shè)備類型等信息，實(shí)現(xiàn)前臺(tái)查看當(dāng)前和以往時(shí)間的網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)，分時(shí)段統(tǒng)計(jì)質(zhì)量、制作報(bào)表，統(tǒng)計(jì)故障、顯示故障信息，填報(bào)故障原因、值班簽到和統(tǒng)計(jì)、查詢簽到情況，查詢單機(jī)斷電信息，保證了系統(tǒng)易管理、可擴(kuò)展、可移植、低成本等特點(diǎn)。

1.3總體結(jié)構(gòu)和功能根據(jù)系統(tǒng)的功能作用，系統(tǒng)可分為網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)、固定IP簽到系統(tǒng)、單機(jī)斷電檢測(cè)系統(tǒng)3個(gè)子系統(tǒng)，每個(gè)子系統(tǒng)又分若干子項(xiàng)(圖1)。

圖1　榆林市氣象局通信網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控報(bào)警系統(tǒng)結(jié)構(gòu)Fig.1　Structure of communication network monitoring alarm system of Yulin Meteorological Bureau

1.3.1網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)。網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)包括客戶端和WEB網(wǎng)站端。客戶端采用C#語(yǔ)言進(jìn)行了簡(jiǎn)單靈活設(shè)計(jì)與處理(圖2)。點(diǎn)擊“開始檢測(cè)”后，按鈕變?yōu)闊o(wú)效狀態(tài)，系統(tǒng)會(huì)按每5 min檢測(cè)1次的規(guī)則自動(dòng)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)檢測(cè)，檢測(cè)結(jié)果記錄到“修改數(shù)據(jù)庫(kù)連接”指定的數(shù)據(jù)庫(kù)，“運(yùn)行信息顯示”區(qū)域可以監(jiān)控系統(tǒng)運(yùn)行情況。該客戶端與第三方短信平臺(tái)成功對(duì)接，實(shí)現(xiàn)故障短信報(bào)警和實(shí)時(shí)網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)短信查詢功能，“短信貓配置”可以對(duì)短信貓進(jìn)行串口號(hào)、波特率設(shè)置，測(cè)試和監(jiān)控短信貓的運(yùn)行狀態(tài)。WEB網(wǎng)站端可以監(jiān)控設(shè)備、線路的當(dāng)前運(yùn)行狀態(tài)，地圖標(biāo)注當(dāng)前市-省、市-縣通訊線路的網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)，查詢過(guò)去某時(shí)刻的網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)，可以按日、月、年分類統(tǒng)計(jì)，查詢各種設(shè)備、線路的網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行質(zhì)量，并用圖表展示，填報(bào)網(wǎng)絡(luò)故障原因，展示故障詳情。

圖2　網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)客戶端 Fig.2　Client side of network monitoring system

1.3.2固定IP簽到系統(tǒng)。固定IP簽到系統(tǒng)可以自動(dòng)判斷當(dāng)前簽到的IP地址是否為系統(tǒng)后臺(tái)設(shè)定的簽到IP地址，如果是，則該IP地址可以簽到，系統(tǒng)記錄展示該IP地址的簽到詳情，否則不能簽到。同時(shí)，該系統(tǒng)具有簽到查詢功能，可以統(tǒng)計(jì)某時(shí)段內(nèi)所有簽到IP地址的按時(shí)簽到、未簽到、逾期簽到情況，可以浮動(dòng)框查看簽到詳情。

1.3.3單機(jī)斷電檢測(cè)系統(tǒng)。單機(jī)斷電檢測(cè)系統(tǒng)包括C# 編成的客戶端和WEB網(wǎng)站端。客戶端主要實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)設(shè)定的局域網(wǎng)內(nèi)計(jì)算機(jī)“手工檢測(cè)”和 “自動(dòng)檢測(cè)”功能(圖3)。系統(tǒng)可以在任意時(shí)刻點(diǎn)擊“手動(dòng)檢測(cè)”按鈕，檢測(cè)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)，“自動(dòng)檢測(cè)”時(shí)間默認(rèn)設(shè)置為23：00。WEB網(wǎng)站端提供某時(shí)段(默認(rèn)為前1 d)單機(jī)斷電檢測(cè)記錄查詢，顯示未斷電的計(jì)算機(jī)用戶信息。

圖3　單機(jī)斷電檢測(cè)系統(tǒng)客戶端Fig.3　Client side of standalone power off detection system

2　系統(tǒng)主要功能的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

2.1網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)檢測(cè)功能的實(shí)現(xiàn)根據(jù)實(shí)際工作的需要，系統(tǒng)采用Quartz.NET任務(wù)調(diào)度框架設(shè)計(jì)每5 min自動(dòng)檢測(cè)1次所有設(shè)備、線路的網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)檢測(cè)功能。主要C#語(yǔ)句如下：

DateTime now = DateTime.Now;//獲取當(dāng)前時(shí)間

DateTime nextTime = now.AddMinutes(5 - now.Minute % 5).AddSeconds(-now.Second);//計(jì)算出下一個(gè)需要檢測(cè)的時(shí)間點(diǎn)

List list = BIPInfo.GetAllIP();//獲取所有需要檢測(cè)的IP地址信息

foreach (var item in list)//循環(huán)所有IP地址

{

//建立作業(yè)，需要此作業(yè)按照CheckJob方法執(zhí)行

IJobDetail job = JobBuilder

.Create()

.WithIdentity("PingJob" + item.Id，"PING")

.Build();

job.JobDataMap.Add("ip"，item);//向作業(yè)中添加IP數(shù)據(jù)，供CheckJob使用

job.JobDataMap.Add("constr"，connectionStr); //向作業(yè)中添加數(shù)據(jù)鏈接字符串，供CheckJob使用

//觸發(fā)器，建立一個(gè)每5 min執(zhí)行一次的線程

ISimpleTrigger trigger = (ISimpleTrigger)TriggerBuilder

.Create()

.StartAt(new DateTimeOffset(nextTime))

.WithIdentity("PingTrigger" + item.Id，"TriggerGroup1")

.WithSimpleSchedule(x => x.WithIntervalInSeconds(300).RepeatForever())

.Build();

//關(guān)聯(lián)任務(wù)和觸發(fā)器，把作業(yè)綁定到觸發(fā)器，實(shí)現(xiàn)每5 min執(zhí)行一次檢測(cè)操作

sCheduler.ScheduleJob(job，trigger);

}

2.2大數(shù)據(jù)存儲(chǔ)功能的實(shí)現(xiàn)由于系統(tǒng)每隔5 min檢測(cè)1次所有IP地址的網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)，并記錄每次檢測(cè)結(jié)果，則系統(tǒng)會(huì)產(chǎn)生龐大的數(shù)據(jù)量。為了保證數(shù)據(jù)查詢速度，防止出現(xiàn)數(shù)據(jù)量暴增而造成數(shù)據(jù)表壓力過(guò)大的現(xiàn)象，系統(tǒng)設(shè)計(jì)在業(yè)務(wù)邏輯層進(jìn)行水平數(shù)據(jù)拆分，采用分表處理的大數(shù)據(jù)處理機(jī)制，按年存入數(shù)據(jù)，并建立相關(guān)索引(圖4～5)。

圖4　信息分表存儲(chǔ)Fig.4　Table division storage of information

圖5　數(shù)據(jù)庫(kù)索引Fig.5　Database index

2.3短信發(fā)送、接收功能的實(shí)現(xiàn)為實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)故障短信報(bào)警、網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)短信查詢功能，系統(tǒng)需要與企業(yè)短信服務(wù)器二次開發(fā)平臺(tái)進(jìn)行對(duì)接，即應(yīng)用短信貓或短信平臺(tái)提供的二次開發(fā)語(yǔ)言包進(jìn)行設(shè)計(jì)，將短信貓或短信平臺(tái)的短信收發(fā)功能集成到系統(tǒng)中。網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)經(jīng)過(guò)連續(xù)2次Ping命令檢測(cè)，確定某IP地址的網(wǎng)絡(luò)不通時(shí)，則認(rèn)為該網(wǎng)絡(luò)故障，記錄下該網(wǎng)絡(luò)故障發(fā)生的時(shí)間、關(guān)聯(lián)的設(shè)備名稱、IP和用戶手機(jī)號(hào)等信息，錄入到sms_log表。系統(tǒng)定義短信發(fā)送觸發(fā)器，每10 s檢測(cè)一下是否有要發(fā)送的短信，如果有則調(diào)用短信發(fā)送程序。同時(shí)，定義接收短信的觸發(fā)器，間隔固定時(shí)間接收1次短信，并根據(jù)接收到的短信命令完成查詢，并將查詢結(jié)果直接回執(zhí)給發(fā)送請(qǐng)求的手機(jī)號(hào)碼。 C#實(shí)現(xiàn)短信發(fā)送的程序如下：

using GSMMODEM;//引入第三方類庫(kù)，短信貓類庫(kù)

private GsmModem gm = new GsmModem();//實(shí)例化短信類

List list = BIPInfo.GetLogList();//獲取要發(fā)送的短信列表

foreach (var item in list)

{

if (gm.IsOpen)//檢測(cè)當(dāng)前短信貓是否開啟

{

try

{

gm.SendMsg(item.PhoneNumber，item.SmsContent);//發(fā)送短信

LogInfo(string.Format("SendMsg:發(fā)送成功-- {0}，{1}"，item.PhoneNumber，item.SmsContent));

BIPInfo.UpdateLog(item.SmsIndex);

}

catch (Exception ee)

{

LogInfo("SendMsg:發(fā)送失敗-- Exception:" + ee.ToString());

label6.Text = "發(fā)送失敗";

label6.ForeColor = Color.Red;

return;

}

}

}

2.4WEB網(wǎng)站的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

2.4.1前臺(tái)展示。 前臺(tái)展示設(shè)計(jì)使用HTML5、CSS3[16]等最新技術(shù)，整體設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單清晰，以藍(lán)色為主(圖6)。前臺(tái)展示設(shè)計(jì)了主頁(yè)、網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行監(jiān)控、網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行質(zhì)量統(tǒng)計(jì)、網(wǎng)絡(luò)故障填報(bào)、固定IP簽到、單機(jī)斷電檢測(cè)查詢6個(gè)模塊。其中，網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行監(jiān)控包括省市縣通信線路監(jiān)控、市級(jí)主要設(shè)備監(jiān)控2個(gè)子模塊，網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行質(zhì)量統(tǒng)計(jì)包括按照設(shè)備名稱統(tǒng)計(jì)、按設(shè)備類型統(tǒng)計(jì)2個(gè)子模塊，網(wǎng)絡(luò)故障填報(bào)包括網(wǎng)絡(luò)故障填報(bào)和網(wǎng)絡(luò)故障查詢2個(gè)子模塊，固定IP簽到包括簽到查詢和固定IP簽到2個(gè)子模塊，權(quán)限用戶通過(guò)選擇模塊可以進(jìn)入相應(yīng)功能欄目。

此外，主頁(yè)頁(yè)面具有5 min自動(dòng)刷新功能，地圖標(biāo)注所有廣電、電信線路當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行狀態(tài)。網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行質(zhì)量統(tǒng)計(jì)頁(yè)面設(shè)計(jì)了圖表統(tǒng)計(jì)、顯示數(shù)據(jù)質(zhì)量、浮動(dòng)框展示網(wǎng)絡(luò)故障詳情。固定IP簽到頁(yè)面設(shè)計(jì)了浮動(dòng)框展示簽到詳情。各頁(yè)面中綠色按鈕表示當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)狀況良好，紅色按鈕表示當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)狀況中斷，網(wǎng)絡(luò)故障發(fā)生時(shí)頁(yè)面頭部出現(xiàn)醒目提示條目。

圖6　榆林市氣象局通信網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控報(bào)警系統(tǒng)前臺(tái)展示界面 Fig.6　The front desk display interface of communication network monitoring alarm system of Yulin Meteorological Bureau

2.4.2后臺(tái)管理。為了提高系統(tǒng)的安全性，后臺(tái)管理設(shè)計(jì)采用隨機(jī)驗(yàn)證碼機(jī)制、md5算法加密、后臺(tái)驗(yàn)證邏輯等技術(shù)。后臺(tái)頁(yè)面設(shè)計(jì)了首頁(yè)、IP地址、用戶、設(shè)備類型、簽到管理、斷電檢測(cè)6個(gè)管理模塊(圖7)。其中，用戶模塊包括用戶信息和權(quán)限管理2個(gè)管理子模塊，簽到管理模塊包括簽到時(shí)間配置和簽到IP地址2個(gè)管理子模塊。權(quán)限用戶可以選擇相應(yīng)模塊實(shí)現(xiàn)對(duì)被監(jiān)控設(shè)備或線路的IP地址、收發(fā)短信的用戶、設(shè)備類型、簽到IP地址、單機(jī)斷電檢測(cè)用戶等信息及其關(guān)聯(lián)信息進(jìn)行增加、修改、查看、設(shè)置等操作，可以對(duì)系統(tǒng)用戶權(quán)限、簽到時(shí)間進(jìn)行設(shè)置。

圖7　榆林市氣象局通信網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控報(bào)警系統(tǒng)后臺(tái)管理界面 Fig.7　Background management interface of communication network monitoring alarm system of Yulin Meteorological Bureau

3　應(yīng)用案例

該系統(tǒng)自2015年4月份開始試運(yùn)行，3個(gè)子系統(tǒng)(網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)、固定IP簽到系統(tǒng)、單機(jī)斷電檢測(cè)系統(tǒng))的獨(dú)立、配合使用在基層氣象觀測(cè)業(yè)務(wù)的故障排查、應(yīng)急處置等方面發(fā)揮了重要作用。2015年7月12日5：00和6：00，清澗縣氣象局出現(xiàn)連續(xù)2次自動(dòng)站報(bào)文缺報(bào)現(xiàn)象，報(bào)告指出故障的產(chǎn)生是12日4：00全縣停電導(dǎo)致。在系統(tǒng)使用之前，清澗縣氣象局曾經(jīng)多次出現(xiàn)由于全縣停電而導(dǎo)致自動(dòng)站報(bào)文缺報(bào)、逾限的現(xiàn)象。為了核實(shí)事故詳情、徹查故障原因、根除隱患，榆林市氣象局業(yè)務(wù)科技科組織業(yè)務(wù)員開展深入調(diào)查。業(yè)務(wù)員通過(guò)查詢榆林市通信網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控報(bào)警系統(tǒng)中的網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)，發(fā)現(xiàn)12日5：00和6：00清澗廣電線路和電信線路運(yùn)行狀態(tài)均正常，說(shuō)明12日5：00和6：00榆林市氣象局到清澗縣氣象局的廣電線路和電信線路以及清澗縣氣象局的路由器、UPS設(shè)備均正常。詳細(xì)分析縣級(jí)網(wǎng)絡(luò)和供電結(jié)構(gòu)，業(yè)務(wù)員認(rèn)為故障原因可能產(chǎn)生在路由器、交換機(jī)、計(jì)算機(jī)之間的網(wǎng)絡(luò)連接或交換機(jī)、計(jì)算機(jī)與UPS的供電線路連接上，考慮到故障是由停電引發(fā)的，基本可以判定故障原因產(chǎn)生在交換機(jī)、計(jì)算機(jī)與UPS的供電線路連接上。業(yè)務(wù)員立即組織指導(dǎo)縣級(jí)業(yè)務(wù)人員詳細(xì)檢查交換機(jī)、計(jì)算機(jī)與UPS的連接，最終發(fā)現(xiàn)交換機(jī)供電是跨越UPS直接接通市電，所以當(dāng)全縣停電時(shí)，交換機(jī)就會(huì)斷電關(guān)機(jī)，計(jì)算機(jī)斷網(wǎng)，導(dǎo)致故障發(fā)生。

2015年7月15日16：00，綏德縣氣象局出現(xiàn)自動(dòng)站報(bào)文逾限、簽到系統(tǒng)未簽到的現(xiàn)象。為落實(shí)業(yè)務(wù)管理、查明故障原因，業(yè)務(wù)管理員通過(guò)查詢?cè)撓到y(tǒng)發(fā)現(xiàn)，15：55綏德縣氣象局廣電、電信線路同時(shí)發(fā)生中斷，直到16：15左右2條線路恢復(fù)正常，16：16左右縣級(jí)業(yè)務(wù)員進(jìn)行了網(wǎng)絡(luò)值班簽到，但超出了簽到時(shí)限，導(dǎo)致該故障的發(fā)生。

2015年8月4日10：30，系統(tǒng)檢測(cè)到市-縣各條廣電線路突然中斷、府谷電信線路中斷，情況比較危機(jī)。市級(jí)值班員發(fā)現(xiàn)故障現(xiàn)象后立即電話通知縣級(jí)值班員做好電信線路監(jiān)控和應(yīng)急準(zhǔn)備工作，并及時(shí)聯(lián)系了廣電公司搶修線路。廣電公司查明，由于廣電公司機(jī)房接線器松動(dòng)導(dǎo)致故障發(fā)生，并及時(shí)排除故障。由于業(yè)務(wù)員發(fā)現(xiàn)故障比較早，應(yīng)急響應(yīng)及時(shí)，因此自動(dòng)站、土壤水分等業(yè)務(wù)報(bào)文未出現(xiàn)一次缺報(bào)、逾限現(xiàn)象，12：30左右線路恢復(fù)正常。

2015年12月20日13：45、2016年1月15日10：10，系統(tǒng)在通信線路和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備均正常的情況下檢測(cè)到市-縣各條廣電線路同時(shí)中斷的故障現(xiàn)象。為了徹查故障原因，排除隱患，市級(jí)技術(shù)員在廣電公司技術(shù)員的協(xié)助指導(dǎo)下，利用系統(tǒng)功能，經(jīng)過(guò)多次測(cè)試、檢測(cè)，最終發(fā)現(xiàn)拔掉廣電和電信路由器之間的備份網(wǎng)線，市-縣各條廣電線路會(huì)自動(dòng)恢復(fù)正常，一旦插上該條備份網(wǎng)線，廣電公司檢測(cè)到廣電路由器端口數(shù)據(jù)包急劇增加，一段時(shí)間后，市-縣各條廣電線路就會(huì)發(fā)生同時(shí)中斷現(xiàn)象。針對(duì)此次重大技術(shù)故障的發(fā)生，市級(jí)技術(shù)員在省級(jí)技術(shù)員的幫助下，重新調(diào)整路由器配置，進(jìn)行及時(shí)整改。

4　小結(jié)

(1)榆林市氣象局通信網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控報(bào)警系統(tǒng)基于.NET平臺(tái)、ThinkPHP框架，采用C#、Web、MySQL數(shù)據(jù)庫(kù)等計(jì)算機(jī)技術(shù)開發(fā)設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)監(jiān)控、故障短信報(bào)警、網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行質(zhì)量統(tǒng)計(jì)、固定IP簽到、單機(jī)斷電檢測(cè)等功能，達(dá)到了系統(tǒng)設(shè)計(jì)的預(yù)期目標(biāo)。

(2)系統(tǒng)采用B/S設(shè)計(jì)模型，保證了系統(tǒng)易管理、低成本、可擴(kuò)展、易移植的特征，確保了系統(tǒng)整體的協(xié)調(diào)性和穩(wěn)定性。

(3)該系統(tǒng)試運(yùn)行期間，運(yùn)行效果良好，各項(xiàng)指標(biāo)符合業(yè)務(wù)要求。系統(tǒng)在業(yè)務(wù)故障排查、應(yīng)急處置方面凸顯出重要作用，對(duì)提升基礎(chǔ)業(yè)務(wù)質(zhì)量和提高業(yè)務(wù)管理現(xiàn)代化水平具有重大意義，具有很好的推廣前景。

(4)系統(tǒng)由地市級(jí)自主研發(fā)，實(shí)現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)值班簽到管理功能，更好地適應(yīng)地面觀測(cè)業(yè)務(wù)改革，具有創(chuàng)新性。

(5)系統(tǒng)在使用中還存在故障信息發(fā)送延遲、漏發(fā)的現(xiàn)象。其主要原因是系統(tǒng)配備的短信貓及其接口程序性能較差。后期將考慮更換短信貓接口程序，解決實(shí)際應(yīng)用中遇到的BUG、緩存等問(wèn)題，不斷調(diào)試、完善系統(tǒng)，保證系統(tǒng)可靠、穩(wěn)定運(yùn)行。

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Design and Implementation of Meteorological Network Monitoring Alarm System Based on .NET

GAO Mei-mei1, HOU Sheng-li2, ZHU Xue-feng1et al

(1. Meteorological Bureau of Yulin City, Yulin, Shaanxi 719000; 2. School of Continuing Education, Beijing Information Science and Technology University, Beijing 100101)

To enhance the modernization level of meteorological network management, and to enhance the quality of service, Communication Network Monitoring Alarm System of the Meteorological Bureau of Yulin City was designed based on .NET platform. C#, PHP, TSQL and other languages were adopted to realize the six functions of automatic monitoring of network state, fault message alarm, fault cause reporting, network running quality statistics, fixed IP sign in, standalone power off detection. It had the characteristics of practicability, manageability, low cost, extensibility and so on. In this research, we introduced the system design thought, development technical method, system structure and function. At the same time, we expounded in detail the network automatic monitoring, message send and receive, large data storage, Web design and realization, And the application case was put forward.

.NET; Network monitoring; Short-message warning; Desgin

陜西省氣象局科技創(chuàng)新基金計(jì)劃項(xiàng)目(2015M-58)；榆林市氣象局科技創(chuàng)新基金計(jì)劃項(xiàng)目(2014J-13)。

高美美(1982- )，女，陜西榆林人，工程師，從事氣象信息技術(shù)保障與軟件開發(fā)工作。

2016-07-15

S 16

A

0517-6611(2016)27-0191-04