浙江省水利防汛通信平臺(tái)短信預(yù)警系統(tǒng)的研制

嚴(yán) 甬

（浙江省水文局，浙江 杭州 310009）

1 問(wèn)題的提出

浙江省水利防汛通信平臺(tái)是浙江省水雨情接收的核心，能夠支持GSM／GPRS／北斗衛(wèi)星等多種信道，目前接入該平臺(tái)的全省水雨情遙測(cè)站有4000多個(gè)、各類中心站有300多個(gè)。

浙江省水利防汛通信平臺(tái)的中心機(jī)房位于浙江省水文局，通過(guò)水利內(nèi)網(wǎng)、電信、網(wǎng)通3條鏈路向各類中心站分發(fā)數(shù)據(jù)。傳統(tǒng)的機(jī)房監(jiān)控項(xiàng)目?jī)H針對(duì)機(jī)房的溫濕度、UPS供電系統(tǒng)等硬件設(shè)備，迫切需要一種新的預(yù)警手段，便于監(jiān)控浙江省水利防汛通信平臺(tái)整個(gè)系統(tǒng)的軟硬件、數(shù)據(jù)鏈路運(yùn)行情況。

2 短信預(yù)警系統(tǒng)研制思路

短信預(yù)警系統(tǒng)研制思路：設(shè)定預(yù)警遙測(cè)站發(fā)送數(shù)據(jù)至浙江省水利防汛通信平臺(tái)，通過(guò)該平臺(tái)水利內(nèi)網(wǎng)、電信、網(wǎng)通3條鏈路的分發(fā)，將預(yù)警遙測(cè)站的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)分發(fā)至預(yù)警中心，實(shí)現(xiàn)一個(gè)完整的數(shù)據(jù)接收流程。通過(guò)定時(shí)查詢預(yù)警監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)庫(kù)的入庫(kù)信息，能夠全程監(jiān)控該平臺(tái)的運(yùn)行狀況，遇到預(yù)警監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)庫(kù)數(shù)據(jù)丟失的情況，及時(shí)觸發(fā)報(bào)警機(jī)制，從而實(shí)現(xiàn)預(yù)警功能。

3 短信預(yù)警系統(tǒng)介紹

短信預(yù)警系統(tǒng)主要包括預(yù)警數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、預(yù)警數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)、預(yù)警發(fā)布系統(tǒng)組成。其結(jié)構(gòu)見圖1。

3.1 預(yù)警數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)

主要是數(shù)據(jù)預(yù)警系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集部分，考慮到不同制式的遙測(cè)站，發(fā)送數(shù)據(jù)的間隔不同，如北斗衛(wèi)星發(fā)送1次／h，GSM遙測(cè)站汛期發(fā)送1次／3h，GPRS遙測(cè)站發(fā)送1次／15 min。需要設(shè)定多種觸發(fā)機(jī)制。綜合考慮遙測(cè)站規(guī)模、遙測(cè)站發(fā)送制式、通信資費(fèi)等因素，以GPRS遙測(cè)站作為實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)預(yù)警系統(tǒng)的主要信道，北斗衛(wèi)星、GSM等遙測(cè)站作為輔助信道。為了提高監(jiān)測(cè)的穩(wěn)定性，減少因遙測(cè)站自身故障導(dǎo)致的誤判，需要設(shè)定若干個(gè)預(yù)警遙測(cè)站，并通過(guò)軟件模擬遙測(cè)站 （多種信道）來(lái)做數(shù)據(jù)校驗(yàn)。

3.2 預(yù)警數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)

主要由預(yù)警中心和預(yù)警監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)庫(kù)組成。負(fù)責(zé)對(duì)預(yù)警遙測(cè)站的實(shí)時(shí)信息存儲(chǔ)、處理、識(shí)別；設(shè)立預(yù)警中心 （水利內(nèi)網(wǎng)、電信、網(wǎng)通3個(gè)節(jié)點(diǎn)），預(yù)警遙測(cè)站的數(shù)據(jù)通過(guò)浙江省水利防汛通信平臺(tái)分發(fā)至預(yù)警中心 （水利內(nèi)網(wǎng)、電信、網(wǎng)通3個(gè)節(jié)點(diǎn)），寫入預(yù)警實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)。預(yù)警監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)庫(kù)接收數(shù)據(jù)后，按每個(gè)預(yù)警中心節(jié)點(diǎn) （水利內(nèi)網(wǎng)、電信、網(wǎng)通）上報(bào)信息的時(shí)間戳進(jìn)行入庫(kù)。如果在指定時(shí)間內(nèi)沒(méi)有接收到預(yù)警遙測(cè)站的消息，則啟動(dòng)預(yù)警發(fā)布系統(tǒng)。

圖1 浙江省水利防汛通信平臺(tái)預(yù)警系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖

3.3 預(yù)警發(fā)布系統(tǒng)

主要由預(yù)警發(fā)布服務(wù)器、移動(dòng)網(wǎng)關(guān)組成。

3.3.1 預(yù)警發(fā)布服務(wù)器

預(yù)警發(fā)布服務(wù)器主要完成配置不同報(bào)警監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)源、配置監(jiān)測(cè)密度、配置報(bào)警的時(shí)間間隔、配置報(bào)警的內(nèi)容，報(bào)警對(duì)象。預(yù)警發(fā)布服務(wù)器根據(jù)設(shè)置的判斷條件來(lái)定時(shí)巡查預(yù)警監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)庫(kù)。通過(guò)移動(dòng)網(wǎng)關(guān)CMPP協(xié)議，移動(dòng)短信網(wǎng)關(guān)向綁定的手機(jī)發(fā)送報(bào)警。預(yù)警發(fā)布系統(tǒng)包含故障告警、平安報(bào)2種短信形式。

3.3.1 .1 故障告警短信

根據(jù)定時(shí)的中斷檢測(cè)，判斷整個(gè)鏈路的工作狀態(tài)，遇到整個(gè)通信鏈路某個(gè)環(huán)節(jié)出現(xiàn)問(wèn)題，通過(guò)預(yù)先配置報(bào)警的內(nèi)容和條件，將報(bào)警短信發(fā)送至預(yù)先設(shè)定的值班管理人員。

3.3.1 .2 平安報(bào)短信

為了避免因預(yù)警發(fā)布服務(wù)器設(shè)備故障、預(yù)警發(fā)布軟件故障系統(tǒng)、移動(dòng)短信欠費(fèi)等原因?qū)е骂A(yù)警系統(tǒng)無(wú)法發(fā)送引起的誤判，引入了平安報(bào)的概念。通過(guò)每天定時(shí)發(fā)送，檢驗(yàn)整個(gè)預(yù)警系統(tǒng)是否處在正常的工作模式。從而便于值班管理人員判定預(yù)警系統(tǒng)是否正常。預(yù)警系統(tǒng)軟件流程見圖2。

圖2 浙江省水利防汛通信平臺(tái)數(shù)據(jù)預(yù)警系統(tǒng)軟件流程圖

3.3.2 移動(dòng)網(wǎng)關(guān)

移動(dòng)網(wǎng)關(guān)采用中國(guó)移動(dòng)的企業(yè)信息機(jī)，通過(guò)其二次接口開發(fā)協(xié)議OpenMAS進(jìn)行開發(fā)。采用CMPP協(xié)議 （中國(guó)移動(dòng)點(diǎn)對(duì)點(diǎn)協(xié)議China Mobile Peer to Peer）進(jìn)行短信收發(fā)。短行發(fā)送、操作流程見圖3、4。

圖3 短信告警系統(tǒng)短信發(fā)送流程圖

圖4 短信告警系統(tǒng)短信連接的操作流程圖

4 短信預(yù)警系統(tǒng)的應(yīng)用實(shí)驗(yàn)

為了驗(yàn)證短信預(yù)警系統(tǒng)的工作性能，選取浙江省水利防汛通信平臺(tái) （水利內(nèi)網(wǎng)、電信、網(wǎng)通）3個(gè)預(yù)警測(cè)試中心的72h（2013年12月11—13日）短信預(yù)警系統(tǒng)進(jìn)行測(cè)試。

4.1 平安報(bào)短信

短信預(yù)警系統(tǒng)平安報(bào)短信設(shè)為1次／h。模式為定時(shí)自動(dòng)發(fā)送。

實(shí)驗(yàn)結(jié)束后從計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)庫(kù)中提取相應(yīng)信息進(jìn)行統(tǒng)計(jì)、分析 （見表1、2）。實(shí)驗(yàn)證明，短信預(yù)警系統(tǒng)滿足了設(shè)計(jì)要求。

表1 平安報(bào)短信發(fā)送暢通率統(tǒng)計(jì)表

4.2 故障告警短信

對(duì)浙江省水利防汛通信平臺(tái)3個(gè)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)各進(jìn)行20次故障測(cè)試，如關(guān)閉短信告警遙測(cè)站、斷開預(yù)警中心網(wǎng)絡(luò)等，對(duì)產(chǎn)生故障后，故障告警短信的發(fā)送成功率進(jìn)行統(tǒng)計(jì)。

表2 故障告警短信成功率統(tǒng)計(jì)表

5 結(jié) 語(yǔ)

浙江省水利防汛通信平臺(tái)短信預(yù)警系統(tǒng)已完成調(diào)試，達(dá)到實(shí)際預(yù)設(shè)的效果。短信預(yù)警系統(tǒng)的成功運(yùn)行，為浙江省水利防汛通信平臺(tái)的日常管理維護(hù)提供了一種可靠、便捷的手段。也為類似的重要系統(tǒng)提供了一種可以借鑒的預(yù)警方法。實(shí)踐表明，短信模型的使用提高了系統(tǒng)應(yīng)急處理能力和可靠性［2］。

［1］鄢鋒，桂衛(wèi)華，胡志坤，等 .一種網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)通信控制的心跳模型 ［J］信息與技術(shù)，2008 （10）：524－528.

［2］陳誠(chéng)，陳海濤.一種自適應(yīng)的容災(zāi)系統(tǒng)心跳檢測(cè)算法 ［J］.計(jì)算機(jī)工程與科學(xué)，2008（5）：53－56.