地震網(wǎng)絡(luò)設(shè)備監(jiān)控與短信報(bào)警系統(tǒng)

譚佳 朱振生 丁愛禮 曲希

（1.哈爾濱理工大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院，黑龍江哈爾濱 150080；2.哈爾濱市防震減災(zāi)技術(shù)中心，黑龍江哈爾濱 150021；3.黑龍江省信息中心，黑龍江哈爾濱 150030）

地震網(wǎng)絡(luò)設(shè)備監(jiān)控與短信報(bào)警系統(tǒng)

譚佳1，2朱振生2丁愛禮2曲希3

（1.哈爾濱理工大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院，黑龍江哈爾濱 150080；2.哈爾濱市防震減災(zāi)技術(shù)中心，黑龍江哈爾濱 150021；3.黑龍江省信息中心，黑龍江哈爾濱 150030）

地震數(shù)據(jù)傳輸專網(wǎng)要求為測(cè)震、前兆等觀測(cè)手段提供全年24小時(shí)不間斷的數(shù)據(jù)通信和數(shù)據(jù)共享服務(wù)。針對(duì)目前無(wú)人值守臺(tái)站網(wǎng)絡(luò)傳輸系統(tǒng)運(yùn)行維護(hù)存在的一些問(wèn)題，設(shè)計(jì)了一套實(shí)現(xiàn)對(duì)全市地震臺(tái)站中的每個(gè)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控、實(shí)時(shí)自動(dòng)判斷出臺(tái)站故障設(shè)備，并通過(guò)短信等形式進(jìn)行報(bào)警等功能的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及技術(shù)方案。此系統(tǒng)能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)故障，提升臺(tái)網(wǎng)中測(cè)震、前兆等觀測(cè)手段的數(shù)據(jù)連續(xù)率。

地震監(jiān)測(cè) 設(shè)備故障 短信報(bào)警

哈爾濱市地震臺(tái)網(wǎng)共有地震觀測(cè)臺(tái)站14個(gè)，其中綜合觀測(cè)臺(tái)站4個(gè)，無(wú)人職守遙測(cè)臺(tái)站10個(gè)。這些臺(tái)站分別采用光纖專線、ADSL、3G網(wǎng)絡(luò)、寬帶接入系統(tǒng)、數(shù)傳電臺(tái)等傳輸方式，利用VPN設(shè)備搭建地震數(shù)據(jù)傳輸虛擬專用網(wǎng)，將臺(tái)站地震觀測(cè)、深層水溫、水位、鉆孔傾斜、鉆孔應(yīng)變等各專業(yè)觀測(cè)手段的數(shù)據(jù)傳輸至哈爾濱市防震減災(zāi)技術(shù)中心（以下簡(jiǎn)稱防災(zāi)中心）進(jìn)行綜合匯集、分析處理。為了保證地震分析結(jié)果的及時(shí)準(zhǔn)確，各觀測(cè)手段專業(yè)數(shù)據(jù)及輔助信息需連續(xù)可靠的傳輸?shù)椒罏?zāi)中心，但全市的信息網(wǎng)絡(luò)目前仍不能保證全年24小時(shí)完全不間斷，主要原因是臺(tái)站路由器、臺(tái)站交換機(jī)、測(cè)震觀測(cè)儀器至臺(tái)站的通信線路等網(wǎng)絡(luò)設(shè)備和傳輸線路還存在單點(diǎn)故障，缺乏冗余備份。另外，還存在電信線路故障、雷擊等不可預(yù)知或不可抗拒原因。目前，對(duì)設(shè)備故障及隱患的發(fā)現(xiàn)主要來(lái)源于兩種方式：一是在設(shè)備值班人員的日常巡視時(shí)發(fā)現(xiàn)；二是工作人員在使用過(guò)程中發(fā)現(xiàn)。

1 技術(shù)思路

經(jīng)過(guò)多年建設(shè)，哈爾濱市地震信息網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)初具規(guī)模，傳統(tǒng)的人工網(wǎng)絡(luò)管理模式已經(jīng)無(wú)法適應(yīng)現(xiàn)在的工作需求。由于網(wǎng)絡(luò)故障、設(shè)備故障是隨機(jī)的小概率事件，值班人員采用常規(guī)網(wǎng)絡(luò)管理方法不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)通信、儀器設(shè)備故障，這必然影響地震監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)正常運(yùn)行、觀測(cè)數(shù)據(jù)的連續(xù)傳輸。為解決此問(wèn)題，基于哈爾濱市地震監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)的現(xiàn)有情況，開發(fā)設(shè)計(jì)一款對(duì)所有網(wǎng)絡(luò)設(shè)備及在線儀器設(shè)備進(jìn)行監(jiān)控、管理的軟件，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖1所示。該軟件實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)實(shí)時(shí)監(jiān)控，發(fā)生故障發(fā)送報(bào)警短信息，即由網(wǎng)絡(luò)管理軟件對(duì)全市地震臺(tái)站網(wǎng)絡(luò)設(shè)備按照設(shè)定時(shí)間間隔進(jìn)行掃描，一旦發(fā)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)故障就自動(dòng)生成報(bào)警信息，通過(guò)短信貓池將報(bào)警信息自動(dòng)發(fā)送到指定的手機(jī)里，并存儲(chǔ)到后臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)中。通過(guò)以上手段，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)故障的及時(shí)報(bào)警，大大縮短發(fā)現(xiàn)和處理故障的時(shí)間。

2 系統(tǒng)技術(shù)方案

2.1 設(shè)備配置管理

為了全面、準(zhǔn)確監(jiān)控臺(tái)網(wǎng)通訊鏈路的連接情況，必須對(duì)網(wǎng)絡(luò)中的所有具有IP地址的路由器、交換機(jī)及數(shù)據(jù)采集器等重要設(shè)備及接口進(jìn)行不間斷監(jiān)測(cè)。因此，在網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測(cè)軟件設(shè)備資源統(tǒng)計(jì)模塊中，應(yīng)對(duì)以上的設(shè)備配置信息進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，即對(duì)設(shè)備的名稱、型號(hào)、IP地址、子網(wǎng)掩碼、地理位置等配置信息進(jìn)行詳細(xì)的登記。

2.2 網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)實(shí)時(shí)監(jiān)控

為了監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)中的所有路由器、交換機(jī)、數(shù)據(jù)采集器、服務(wù)器等的網(wǎng)絡(luò)是否處在連通狀態(tài)，首先需要確定對(duì)哪些設(shè)備和接口進(jìn)行狀態(tài)監(jiān)測(cè)，然后由防災(zāi)中心的網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測(cè)軟件系統(tǒng)按一定的時(shí)間間隔對(duì)它們進(jìn)行狀態(tài)檢查，即由網(wǎng)絡(luò)管理服務(wù)器以固定的時(shí)間間隔發(fā)送ICMP包進(jìn)行PING測(cè)試。如能夠PING通，說(shuō)明網(wǎng)絡(luò)管理服務(wù)器與該設(shè)備或接口之間是連通狀態(tài)；如不能夠PING通，或延遲超過(guò)要求的時(shí)間，并且要經(jīng)過(guò)多次校驗(yàn)確定不是偶發(fā)事件。表明網(wǎng)絡(luò)管理服務(wù)器與該設(shè)備或接口之間不通或嚴(yán)重阻塞，不能滿足地震監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)連續(xù)傳輸回防災(zāi)中心。

2.3 設(shè)備故障管理模塊

在故障管理模塊中，凡是出現(xiàn)PING不通事件。都認(rèn)定為故障事

……

……件，自動(dòng)加入到網(wǎng)絡(luò)管理軟件的當(dāng)前報(bào)警事件列表中，并直觀反映在網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D上。對(duì)故障事件消息內(nèi)容進(jìn)行編輯，主要內(nèi)容應(yīng)包括為在什么時(shí)間哪個(gè)設(shè)備的IP地址PING不通。并且將該故障事件傳遞到短信報(bào)警模塊、數(shù)據(jù)庫(kù)模塊。若故障一直未被排除，故障管理模塊在隨后的檢查中，將不再重復(fù)傳遞故障信息，等待管理人員排除故障。若故障發(fā)生且被排除的情況下，故障管理模塊會(huì)傳遞設(shè)備恢復(fù)正常信息。

2.4 短信報(bào)警模塊

短信報(bào)警模塊中聯(lián)系人管理功能，可以新建聯(lián)系人、將聯(lián)系人分組等功能。聯(lián)系人的信息包括姓名、手機(jī)號(hào)碼以及其他的一些信息；報(bào)警信息設(shè)置功能，能夠?qū)⑹盏降膱?bào)警事件內(nèi)容，發(fā)送給指的聯(lián)系人或群組，并且將短信的發(fā)送時(shí)間及狀態(tài)保存到數(shù)據(jù)庫(kù)中。如消息發(fā)送不成功將會(huì)間隔重發(fā)，并可設(shè)置重發(fā)次數(shù)。對(duì)發(fā)送成功的消息，短信模塊按指定的時(shí)間間隔，重復(fù)發(fā)送到指定的人員或群組的手機(jī)上。如果在重發(fā)期間，故障恢復(fù)將不再重復(fù)發(fā)送消息。

2.5 數(shù)據(jù)庫(kù)管理模塊

數(shù)據(jù)庫(kù)管理模塊，完成對(duì)設(shè)備配置信息、聯(lián)系人信息、報(bào)警事件等保存到數(shù)據(jù)庫(kù)中數(shù)據(jù)進(jìn)行管理分析。它可以修改、刪除數(shù)據(jù)，也可以對(duì)發(fā)生的報(bào)警事件進(jìn)行分析?？梢园丛?、年統(tǒng)計(jì)出臺(tái)站、設(shè)備發(fā)生故障的次數(shù)、通信中斷時(shí)間等。也可以方便的統(tǒng)計(jì)出整個(gè)地震臺(tái)網(wǎng)、臺(tái)站全年的通信連續(xù)率，為后續(xù)的地震信息網(wǎng)絡(luò)維護(hù)及整改工作提供數(shù)據(jù)支持。

3 結(jié)語(yǔ)

地震信息網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)成為哈爾濱市地震系統(tǒng)測(cè)震數(shù)據(jù)、前兆數(shù)據(jù)傳輸、交換和處理的平臺(tái)，其作用和重要性將日益增強(qiáng)。因此，保證信息網(wǎng)絡(luò)的高可用性十分必要。由于信息網(wǎng)絡(luò)中存在許多不可預(yù)知或不可控制的因素，如突然停電、線路意外中斷、人為誤操作、新爆發(fā)的病毒或網(wǎng)絡(luò)攻擊等，因此，做好網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)監(jiān)控和報(bào)警是十分重要的?？傊疚闹皇瞧鸬揭粋€(gè)拋磚引玉的作用，提供一個(gè)地震觀測(cè)設(shè)備監(jiān)測(cè)與短信報(bào)警系統(tǒng)的基本思路。

［1］王健.一種IP網(wǎng)絡(luò)鏈路質(zhì)量監(jiān)測(cè)定位的設(shè)計(jì)方案［J］.山東通信技術(shù)，2014，（4）.

［2］李航，王宜明，徐曉亮.基于OA的短信報(bào)警系統(tǒng)［J］.山東氣象，2013，（3）.

［3］呂常勝.氣象網(wǎng)絡(luò)設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)［J］.電腦知識(shí)與技術(shù)，2014，（1）.［4］孫謙，張雪梅.基于短信平臺(tái)的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備宕機(jī)報(bào)警系統(tǒng)［J］.現(xiàn)代計(jì)算機(jī)（專業(yè)版），2007，（10）.

譚佳（1982—），男，黑龍江樺川人，工程師，哈爾濱理工大學(xué)軟件工程碩士在讀，在哈爾濱市防震減災(zāi)技術(shù)中心工作，主要從事地震臺(tái)網(wǎng)儀器設(shè)備及信息網(wǎng)絡(luò)開發(fā)與維護(hù)工作。