漫灣水電站多通道短信報警系統的設計與實現

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警系統的設計與實現

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算機監控系統短信報警系統發送速度慢、系統不可靠等問題，通過采用多種通道短信報警的方式實現了短信報警系統快速、可靠地發送報警信息。從存在的問題、需求分析、設計與實現、進一步優化內容等方面討論了漫灣水電站多通道短信報警系統的設計與實現，分析了短信報警系統的優點和不足，并提出了后期優化完善目標。

短信報警；多通道；漫灣水電站

0 引言

為了滿足水電站“無人值班”工作模式的要求，計算機監控系統對報警功能的要求不斷提高，報警的方式不斷增多，從以往的畫面報警到現在通過語音、電話、短信等各種方式報警，水電站計算機監控系統報警系統的方式逐步向多樣化發展。短信報警方式突破了空間的限制[1]，只要有手機信號的地方，就可以收到報警，有快速、準確、簡單等特點，逐漸被廣泛地應用到計算機監控系統中。

1 概述

基于全球移動通信系統（Global system for Mobile Communication，簡稱GSM）網絡的短信息業務是一種無線通信方式，用來實現GSM客戶間短信息的傳遞。短信息服務（Short Messaging Service，簡稱SMS）業務采用儲存轉發機制，短信息發出后，經GSM基站傳送到SMS中心并儲存，再由SMS中心轉發到接收終端。SMS是有保證的雙向服務，短信息發送出后將得到確認通知，返回傳遞成功或者失敗的信息以及不可到達的原因。采用SMS，非常適合于數據量不大，通信不頻繁的場合[2]。

根據《大中型水電站無人值班技術規范》相關要求，為了及時將計算機監控系統重要報警信息及時傳達給相應的運行維護人員，漫灣水電站建立了一套短信報警系統。系統采用中國移動企信通平臺+多通道調制解調器（貓池）的冗余配置方式，通過因特網將需發送的報警信息發送至中國移動企信通平臺，由企信通平臺實現報警信息短信發送功能；當系統與企信通平臺通信中斷時，通過貓池里面配置的多張移動和電信SIM卡發送報警短信。報警信息通過短信實時、準確的發送到對應分組的運行維護人員值班手機中，讓相應運行維護人員第一時間掌握報警信息，及時做出有效的應對措施。

2 原系統存在的問題

漫灣水電站計算機監控系統原來配置有短信報警系統，系統內置于計算機監控系統網絡中，在一臺工作站上配置了語音和短信報警系統，語音和短信報警是合并的一套系統，語音短信報警工作站與一臺8端口GSM貓池連接，實現短信發送功能。系統拓撲見圖1。

原系統主要存在以下問題：

（1）發送速度慢，平均每6s發送一條報警短信，一條報警短信全部發送完成，需要10min左右時間；

（2）發送通道單一，信號發送依賴與移動信號，當移動信號消失后就不能發送；

（3）系統負載能力弱，同時發送大量報警短信會導致程序僵死；

（4）系統通過excel進行信號配置，界面不友好。

3 系統設計與實現

3.1 結構設計

3.1.1 系統架構

系統共配置兩臺服務器，服務器硬盤采用RAID5冗余模式，其中短信報警系統服務器部署在管理信息大區，短信發送服務器接入互聯網，與短信報警系統服務器通過橫向隔離裝置連接實現數據單向傳輸。在短信報警系統服務器上安裝WEB管理平臺、數據監聽服務及數據跨網傳輸服務；在短信發送服務器安裝數據接收服務、短信發送服務。系統架構見圖2。

數據傳輸層包含數據讀取程序、數據跨網傳輸程序、WEB管理程序三個模塊，均配置在短信報警系統服務器上。數據讀取程序負責監聽從監控系統發送的報警信息并存儲，數據跨網傳輸程序將獲取到的報警信息逐條通過橫向隔離裝置向外網進行傳輸。WEB管理端負責維護信息發送的相關配置，如人員基本信息、發送分組信息、報警信息類別、信號報警表、報警信號推送組、信息推送開關配置等。

數據接收層包含：數據接收程序和發送管理程序。數據接收程序接收來自系統的短信報警信息，并存入報警信息數據庫。發送管理程序負責負載均衡和發送模式切換。

數據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

報警數據通過計算機監控系統數據中心發送給短信報警系統服務器，短信報警系統服務器經過處理后將需要發送的短信通過橫向隔離裝置向短信發送服務器傳輸。短信發送服務器在接收到待發送短信信息后，默認采用企信通發送短信通知相關人員，在企信通無法完成短信發送的情況下，自動切換至貓池進行報警短信發送。系統拓撲見圖3。

3.2 功能設計

共涉及有數據發送、數據接收、WEB管理、短信接口四大模塊，系統設計見圖4。

3.2.1 數據發送

信息發送管理：信息發送管理將監控系統中產生的報警信息通過橫向隔離裝置進行發送。信息發送后，需要自動存儲每次發送的報警信息、類別、發送時間和數據接收狀態。

數據跨網傳輸：根據橫向隔離裝置的配置及所提供的API，將報警信息進行封裝、傳輸。提供數據傳輸日志，可查詢傳輸是否成功，對于發送不成功的信息，具備自動重發的功能。

3.2.2 數據接收

接收結果反饋：負責與數據跨網傳輸程序進行交互，返回傳輸的結果，反饋模式按照橫向隔離裝置建議的處理方式編程。數據接收端必須開發守護程序隨時偵聽通過橫隔裝置發送的數據，響應時間不超過10s。

接收數據存儲：按照機組、報警分類、時間等維度進行數據存儲，并為WEB端提供信息推送的數據源。

3.2.3 WEB管理

推送開關設置：可打開或關閉報警信息推送功能，如：在檢修期關閉信息推送功能。

短信發送方式設置：可切換報警短信的發送模式：企信通或貓池。

報警信號表：可由系統管理員維護管理報警信號表。提供增刪查改和導入、導出功能。

報警信號分組：可由系統管理員維護管理報警信號分組。提供增刪查改和導入、導出功能。

人員分組：包含人員設置和分組設置兩個功能，人員設置維護人員基本信息和手機號。分組設置將人員按組進行劃分。報警信息按組推送，一個消息可推送至多個分組[3]。

信息推送查詢：信息推送是在WEB后臺自動進行，在收到內網發布的報警信號后，立即向前端進行信息推送。系統提供信息推送查詢，可查詢到信息推送的情況。

綜合統計：可按機組、報警類別、時間等條件，進行報警信息的圖表查詢統計，可導出相關明細。

權限管理：設置組織結構、用戶信息、角色、訪問權限、系統日志等。

3.2.4 短信接口

企信通接口程序：通過企信通.net服務程序將報警短信推送至企信通平臺，并對發送狀態跟蹤處理。

貓池接口程序：將需要發送的短信均衡分配給貓池內部4張中國移動GSM卡和4張CDMA中國電信卡，同時跟蹤卡狀態和短信發送狀態。

3.3 數據表設計

3.3.1 報警信號表

報警信號表需包含定義、分組、是否報警、推送人員組、消抖時間等信息，見表1。

3.3.2 人員信息表

人員信息表需包含姓名、手機號碼、部門、人員分組等信息，見表2。

3.4 技術平臺

系統規劃采用B/S結構為主的模式進行開發，MS Windows Server作為主要操作系統，數據庫采用微軟的SQL Server 2008。平臺結構見圖5。

4 需進一步完善的功能

漫灣水電站短信報警系統應用以來，運行情況良好，未發生重大異常，短信發送幾乎無延時。同時在使用過程中也發現了系統部分功能需進一步優化完善。

4.1 服務器冗余

短信報警系統服務器雖然采用了磁盤冗余配置模式，但依然存在因磁盤、系統等問題導致磁盤損壞的可能性，可靠性沒有服務器冗余模式高，后續將新增服務器實現短信報警系統服務器冗余配置，當一臺服務器出現異常后自動切換至備用服務器，提高系統可靠性。

4.2 智能報警

短信報警系統只能單純地從計算機監控系統報警信號中篩選需短信報警的信號，不能根據當前設備狀態動態的開啟關閉報警信號的短信發送功能。例如當機組檢修時，該機組相關的報警信號就自動關聯不再短信報警。

4.3 報警信息多樣化

因為短信的特定模式，發送的報警短信只含有文本內容，不含帶顏色的字體、圖片等信息。隨著智能手機的普及，后續將開發手機APP等形式實現報警內容的多樣化。

4.4 雙向互動

水電站常年運行的特點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，當工作人員休假期間，會有關閉短信報警的需求，目前該套系統只能單向發送報警短信，不能實現短信互動，動態調整短信報警接收人。

5 結束語

漫灣水電站短信報警系統結合實際情況采用了企信通平臺為主貓池為輔的方式，實現了對計算機監控系統信號的短信報警。大大減少了報警短信延遲時間，提高了短信并發的容量，為快速、高效的處理故障和事故提供了參考信息，為實現“無人值班”奠定了堅實的基礎。

[1]李厚明，姜進成．實時報警短信在機房環境監控中的應用和實現[J]．工業技術，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組態的短信報警監控系統設計與實現[J]．中國科技信息，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，彭放等．HC9000-ONCALL系統在瀑布溝電站的開發與應用[J]．水電站機電技術，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：水電站計算機監控系統、通信系統維護。E-mail：15087155191@139．com

朱立新（1984—），男，工程師，主要研究方向：水電站計算機監控系統、通信系統維護。E-mail：254079502@qq．com

楊龍保（1987—），男，助理工程師，主要研究方向：水電站計算機監控系統、通信系統維護。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學科代碼：510．8060

10．3969/j．issn．2096-093X．2017．05．012