嚴(yán) 甬

（浙江省水文局，浙江 杭州 310009）

1 問題的提出

浙江省水利防汛通信平臺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，目前接入該平臺的全省水雨情遙測站有4000多個、各類中心站有300多個。

浙江省水利防汛通信平臺的中心機(jī)房位于浙江省水文局，通過水利內(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)控項目僅針對機(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整個系統(tǒng)的軟硬件、數(shù)據(jù)鏈路運行情況。

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)警遙測站發(fā)送數(shù)據(jù)至浙江省水利防汛通信平臺，通過該平臺水利內(nèi)網(wǎng)、電信、網(wǎng)通3條鏈路的分發(fā)，將預(yù)警遙測站的實時數(shù)據(jù)分發(fā)至預(yù)警中心，實現(xiàn)一個完整的數(shù)據(jù)接收流程。通過定時查詢預(yù)警監(jiān)控數(shù)據(jù)庫的入庫信息，能夠全程監(jiān)控該平臺的運行狀況，遇到預(yù)警監(jiān)控數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)丟失的情況，及時觸發(fā)報警機(jī)制，從而實現(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遙測站汛期發(fā)送1次／3h，GPRS遙測站發(fā)送1次／15 min。需要設(shè)定多種觸發(fā)機(jī)制。綜合考慮遙測站規(guī)模、遙測站發(fā)送制式、通信資費等因素，以GPRS遙測站作為實時數(shù)據(jù)預(yù)警系統(tǒng)的主要信道，北斗衛(wèi)星、GSM等遙測站作為輔助信道。為了提高監(jiān)測的穩(wěn)定性，減少因遙測站自身故障導(dǎo)致的誤判，需要設(shè)定若干個預(yù)警遙測站，并通過軟件模擬遙測站 （多種信道）來做數(shù)據(jù)校驗。

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)控數(shù)據(jù)庫組成。負(fù)責(zé)對預(yù)警遙測站的實時信息存儲、處理、識別；設(shè)立預(yù)警中心 （水利內(nèi)網(wǎng)、電信、網(wǎng)通3個節(jié)點），預(yù)警遙測站的數(shù)據(jù)通過浙江省水利防汛通信平臺分發(fā)至預(yù)警中心 （水利內(nèi)網(wǎng)、電信、網(wǎng)通3個節(jié)點），寫入預(yù)警實時數(shù)據(jù)庫。預(yù)警監(jiān)控數(shù)據(jù)庫接收數(shù)據(jù)后，按每個預(yù)警中心節(jié)點 （水利內(nèi)網(wǎng)、電信、網(wǎng)通）上報信息的時間戳進(jìn)行入庫。如果在指定時間內(nèi)沒有接收到預(yù)警遙測站的消息，則啟動預(yù)警發(fā)布系統(tǒng)。

圖1 浙江省水利防汛通信平臺預(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警監(jiān)測數(shù)據(jù)源、配置監(jiān)測密度、配置報警的時間間隔、配置報警的內(nèi)容，報警對象。預(yù)警發(fā)布服務(wù)器根據(jù)設(shè)置的判斷條件來定時巡查預(yù)警監(jiān)控數(shù)據(jù)庫。通過移動網(wǎng)關(guān)CMPP協(xié)議，移動短信網(wǎng)關(guān)向綁定的手機(jī)發(fā)送報警。預(yù)警發(fā)布系統(tǒng)包含故障告警、平安報2種短信形式。

3.3.1 .1 故障告警短信

根據(jù)定時的中斷檢測，判斷整個鏈路的工作狀態(tài)，遇到整個通信鏈路某個環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題，通過預(yù)先配置報警的內(nèi)容和條件，將報警短信發(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)、移動短信欠費等原因?qū)е骂A(yù)警系統(tǒng)無法發(fā)送引起的誤判，引入了平安報的概念。通過每天定時發(fā)送，檢驗整個預(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數(shù)據(jù)預(yù)警系統(tǒng)軟件流程圖

3.3.2 移動網(wǎng)關(guān)

移動網(wǎng)關(guān)采用中國移動的企業(yè)信息機(jī)，通過其二次接口開發(fā)協(xié)議OpenMAS進(jìn)行開發(fā)。采用CMPP協(xié)議 （中國移動點對點協(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)用實驗

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

4.1 平安報短信

短信預(yù)警系統(tǒng)平安報短信設(shè)為1次／h。模式為定時自動發(fā)送。

實驗結(jié)束后從計算機(jī)數(shù)據(jù)庫中提取相應(yīng)信息進(jìn)行統(tǒng)計、分析 （見表1、2）。實驗證明，短信預(yù)警系統(tǒng)滿足了設(shè)計要求。

表1 平安報短信發(fā)送暢通率統(tǒng)計表

4.2 故障告警短信

對浙江省水利防汛通信平臺3個網(wǎng)絡(luò)節(jié)點各進(jìn)行20次故障測試，如關(guān)閉短信告警遙測站、斷開預(yù)警中心網(wǎng)絡(luò)等，對產(chǎn)生故障后，故障告警短信的發(fā)送成功率進(jìn)行統(tǒng)計。

表2 故障告警短信成功率統(tǒng)計表

5 結(jié) 語

浙江省水利防汛通信平臺短信預(yù)警系統(tǒng)已完成調(diào)試，達(dá)到實際預(yù)設(shè)的效果。短信預(yù)警系統(tǒng)的成功運行，為浙江省水利防汛通信平臺的日常管理維護(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)點通信控制的心跳模型 ［J］信息與技術(shù)，2008 （10）：524－528.

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