陸態(tài)網(wǎng)GNSS基站故障告警模式改造設計

胡睿 李正 黎斌 江西省地震局 南昌市 330029

0、引言

中國大陸構造環(huán)境監(jiān)測網(wǎng)絡，簡稱“陸態(tài)網(wǎng)”，是一個以全球衛(wèi)星導航定位系統(tǒng)為主的國家級地球科學綜合監(jiān)測網(wǎng)絡，是我國“九五”重大科學工程中地殼運動觀測網(wǎng)絡工程的延續(xù)，包括基準網(wǎng)、區(qū)域網(wǎng)、數(shù)據(jù)系統(tǒng)三大部分。GNSS基準站項目是我國12個“十一五”國家重大科技基礎設施建設項目之一，可監(jiān)測我國大陸巖石圈、近海、近地空間的物質(zhì)結構和四維構造形態(tài)的變化，認知現(xiàn)今地殼運動和動力學的總體態(tài)勢，以服務于地震預測預報為主，同時服務于軍事測繪保障、大地測量和氣象預報，兼顧科學研究、教育發(fā)展、社會減災和經(jīng)濟建設。

由于陸態(tài)網(wǎng)基站選址的實際要求，大多在較為偏遠的地區(qū)，生活條件不便，技術能力較為薄弱，不具備24小時現(xiàn)場值班的條件。因此，陸態(tài)網(wǎng)絡的采用主要維護方式為遠程監(jiān)控值守模式。隨著各地基準站的不斷建成并投入使用，相關工作已由如何快速穩(wěn)固的建設基站轉變?yōu)槿绾魏侠碛行У木S護基站，尤其是如何迅速準確的通知故障信息。本文通過陸態(tài)網(wǎng)絡運維管理的實踐，設計出使用電話進行遠程告警的應用方案。

1、現(xiàn)有維護模式

在通常的網(wǎng)絡管理系統(tǒng)中，故障告警一般采用顯示屏告警，語音告警，電子郵件告警和手機短信告警等方式。這些手段雖然能在一定程度上實現(xiàn)運行維護中的告警管理，但是由于陸態(tài)網(wǎng)建設的網(wǎng)絡程度高，覆蓋面廣的特性，這些模式就很難有效的發(fā)揮作用，主要表現(xiàn)如下：

顯示屏告警：通過計算機或者電視的顯示屏幕展示告警信息。其告警信息內(nèi)容直觀，但是局限性較大，只能適用于24小時不間斷的有人值守模式。

語音告警：通過外放喇叭或音箱播放告警信息。其告警信息時效性強，但局限性依然較大，只能適用于現(xiàn)場值守，一般與顯示屏告警結合使用。

電子郵件告警：將各類告警信息通過電子郵件的形式發(fā)送到指定人員的電子郵箱中。能夠突破距離限制，提供較為完善的告警信息，但是其受網(wǎng)絡以及硬件條件影響較大，無法控制和保障告警信息的響應時效性。

手機短信告警：是目前各類監(jiān)控軟件提供的新型告警方式，系統(tǒng)將告警信息通過手機短信的方式發(fā)送到運維管理人員的手機上。其時效性強，應用范圍也較為廣泛。但是在日常的實際工作中筆者發(fā)現(xiàn)，由于短信的特殊性，很多時候，特別是值班人員或者維護人員在處理較多事物的時候，往往不能及時查看短信，或者由于網(wǎng)絡擁塞導致短信丟失或者遲滯，這些都會影響對故障處理的響應時間。

針對上述各種維護模式的特點，結合陸態(tài)網(wǎng)維護管理的特殊性，即：絕大多數(shù)陸態(tài)網(wǎng)絡故障是由于信道中斷或者電源中斷（包括UPS故障）導致的設備斷電造成的。因此，根據(jù)這一現(xiàn)狀，筆者嘗試選擇電話作為告警信息的載體，構建一個比短信更加迅速便捷的告警系統(tǒng)。

2、設計思路

結合監(jiān)控系統(tǒng)平臺，將基站名稱，值班信息等數(shù)據(jù)錄入電話答錄機，在故障發(fā)生時能夠自動撥打值班人員手機號碼，并且語音說明故障發(fā)生的基站位置和簡單情況，加快故障處理的響應速度。

3、系統(tǒng)實現(xiàn)

圖中，信道監(jiān)測器能夠檢測線路的弱電通斷性，對輸入電平進行濾波，放大，送給雙向比較器，與門限電平進行比較，產(chǎn)生脈沖信號輸出，將電平作為告警信號，送入單片機，使單片機中斷響應并返回一個電平值提交到1號端口，即接入完成撥號呼叫的電話機。2號和3號端口接入繼電器，4號端口連接被監(jiān)測的信道線路（可根據(jù)實際線路數(shù)量進行擴展）。

繼電器的1號和8號端子為一組常開觸點開關，接信道監(jiān)測器的2號端口，當繼電器輸入交流電時開關閉合，當無交流輸入時為斷開狀態(tài)。9號和11號端口為一組常閉觸點開關，接信道監(jiān)測器的3號端口，當繼電器輸入交流電時開關斷開，當無交流輸入時為閉合狀態(tài)。13號和14號端口接入被監(jiān)控的交流電源。

4、工作情況

信道監(jiān)測器一直處在等待狀態(tài)，監(jiān)視信道及電源情況。當檢測到信道中斷時，引起信道監(jiān)測器相應端口產(chǎn)生中斷；然后開始執(zhí)行中斷程序，啟動撥號電路，模擬摘機，收到了交換機反饋的撥號音后，開始撥打事先設定好的電話號碼，若占線則自動重撥；把所有預存的號碼都撥一遍，保證了告警的有效性和可靠性。

當交流線路停電時，繼電器的1號和8號開關被觸發(fā)并斷開，同時9號和11號開關被觸發(fā)閉合，信道監(jiān)測器的2號端子收到斷線信號后立即告警，通過電話自動撥號到預設的值班人員手機上，并播放預先錄制的停電通知語音。

當交流線路來電時，繼電器的9號和11號開關被觸發(fā)并斷開，同時1號和8號開關被觸發(fā)閉合，信道監(jiān)測器的3號端子收到斷線信號后立即告警，通過電話自動撥號到預設的值班人員手機上，并播放預先錄制的來電通知語音。

5、結語

隨著陸態(tài)網(wǎng)絡基站的規(guī)模不斷擴大，如何合理有效的管理是當前一個重要的任務。為了能夠為陸態(tài)網(wǎng)承載的應用服務提供更好的線路保障和支持，需要更快捷更可靠的運維管理模式。本文在現(xiàn)有的故障告警模式基礎上針對發(fā)生頻率最高的信道和電源中斷的故障加入了自動撥打電話進行語音告警的模式，基本能夠實現(xiàn)告警信息的及時準確到達。當然，通訊技術在不斷發(fā)展，需要綜合采用多種管理模式才能適應網(wǎng)絡環(huán)境的復雜性和多變性。

［1］李剛等，基于Nagios軟件的綜合短信聯(lián)動告警系統(tǒng)在地震行業(yè)中的應用研究，地震研究，2012年1期

［2］樊長春，無人機房電纜防盜系統(tǒng)簡介