漫湾水电站多通道短信报警系统的设计与实现

仝 亮，朱立新，杨龙保

（华能澜沧江水电股份有限公司漫湾水电厂，云南省临沧市 675805）

漫湾水电站多通道短信报警系统的设计与实现

仝 亮，朱立新，杨龙保

（华能澜沧江水电股份有限公司漫湾水电厂，云南省临沧市 675805）

为了解决漫湾水电站计算机监控系统短信报警系统发送速度慢、系统不可靠等问题，通过采用多种通道短信报警的方式实现了短信报警系统快速、可靠地发送报警信息。从存在的问题、需求分析、设计与实现、进一步优化内容等方面讨论了漫湾水电站多通道短信报警系统的设计与实现，分析了短信报警系统的优点和不足，并提出了后期优化完善目标。

短信报警；多通道；漫湾水电站

0 引言

为了满足水电站“无人值班”工作模式的要求，计算机监控系统对报警功能的要求不断提高，报警的方式不断增多，从以往的画面报警到现在通过语音、电话、短信等各种方式报警，水电站计算机监控系统报警系统的方式逐步向多样化发展。短信报警方式突破了空间的限制[1]，只要有手机信号的地方，就可以收到报警，有快速、准确、简单等特点，逐渐被广泛地应用到计算机监控系统中。

1 概述

基于全球移动通信系统（Global system for Mobile Communication，简称GSM）网络的短信息业务是一种无线通信方式，用来实现GSM客户间短信息的传递。短信息服务（Short Messaging Service，简称SMS）业务采用储存转发机制，短信息发出后，经GSM基站传送到SMS中心并储存，再由SMS中心转发到接收终端。SMS是有保证的双向服务，短信息发送出后将得到确认通知，返回传递成功或者失败的信息以及不可到达的原因。采用SMS，非常适合于数据量不大，通信不频繁的场合[2]。

根据《大中型水电站无人值班技术规范》相关要求，为了及时将计算机监控系统重要报警信息及时传达给相应的运行维护人员，漫湾水电站建立了一套短信报警系统。系统采用中国移动企信通平台+多通道调制解调器（猫池）的冗余配置方式，通过因特网将需发送的报警信息发送至中国移动企信通平台，由企信通平台实现报警信息短信发送功能；当系统与企信通平台通信中断时，通过猫池里面配置的多张移动和电信SIM卡发送报警短信。报警信息通过短信实时、准确的发送到对应分组的运行维护人员值班手机中，让相应运行维护人员第一时间掌握报警信息，及时做出有效的应对措施。

2 原系统存在的问题

漫湾水电站计算机监控系统原来配置有短信报警系统，系统内置于计算机监控系统网络中，在一台工作站上配置了语音和短信报警系统，语音和短信报警是合并的一套系统，语音短信报警工作站与一台8端口GSM猫池连接，实现短信发送功能。系统拓扑见图1。

原系统主要存在以下问题：

（1）发送速度慢，平均每6s发送一条报警短信，一条报警短信全部发送完成，需要10min左右时间；

（2）发送通道单一，信号发送依赖与移动信号，当移动信号消失后就不能发送；

（3）系统负载能力弱，同时发送大量报警短信会导致程序僵死；

（4）系统通过excel进行信号配置，界面不友好。

3 系统设计与实现

3.1 结构设计

3.1.1 系统架构

系统共配置两台服务器，服务器硬盘采用RAID5冗余模式，其中短信报警系统服务器部署在管理信息大区，短信发送服务器接入互联网，与短信报警系统服务器通过横向隔离装置连接实现数据单向传输。在短信报警系统服务器上安装WEB管理平台、数据监听服务及数据跨网传输服务；在短信发送服务器安装数据接收服务、短信发送服务。系统架构见图2。

数据传输层包含数据读取程序、数据跨网传输程序、WEB管理程序三个模块，均配置在短信报警系统服务器上。数据读取程序负责监听从监控系统发送的报警信息并存储，数据跨网传输程序将获取到的报警信息逐条通过横向隔离装置向外网进行传输。WEB管理端负责维护信息发送的相关配置，如人员基本信息、发送分组信息、报警信息类别、信号报警表、报警信号推送组、信息推送开关配置等。

数据接收层包含：数据接收程序和发送管理程序。数据接收程序接收来自系统的短信报警信息，并存入报警信息数据库。发送管理程序负责负载均衡和发送模式切换。

数据推送层提供两种推送方式：企信通和SIM卡猫池。

3.1.2 部署方式

报警数据通过计算机监控系统数据中心发送给短信报警系统服务器，短信报警系统服务器经过处理后将需要发送的短信通过横向隔离装置向短信发送服务器传输。短信发送服务器在接收到待发送短信信息后，默认采用企信通发送短信通知相关人员，在企信通无法完成短信发送的情况下，自动切换至猫池进行报警短信发送。系统拓扑见图3。

3.2 功能设计

共涉及有数据发送、数据接收、WEB管理、短信接口四大模块，系统设计见图4。

3.2.1 数据发送

信息发送管理：信息发送管理将监控系统中产生的报警信息通过横向隔离装置进行发送。信息发送后，需要自动存储每次发送的报警信息、类别、发送时间和数据接收状态。

数据跨网传输：根据横向隔离装置的配置及所提供的API，将报警信息进行封装、传输。提供数据传输日志，可查询传输是否成功，对于发送不成功的信息，具备自动重发的功能。

3.2.2 数据接收

接收结果反馈：负责与数据跨网传输程序进行交互，返回传输的结果，反馈模式按照横向隔离装置建议的处理方式编程。数据接收端必须开发守护程序随时侦听通过横隔装置发送的数据，响应时间不超过10s。

接收数据存储：按照机组、报警分类、时间等维度进行数据存储，并为WEB端提供信息推送的数据源。

3.2.3 WEB管理

推送开关设置：可打开或关闭报警信息推送功能，如：在检修期关闭信息推送功能。

短信发送方式设置：可切换报警短信的发送模式：企信通或猫池。

报警信号表：可由系统管理员维护管理报警信号表。提供增删查改和导入、导出功能。

报警信号分组：可由系统管理员维护管理报警信号分组。提供增删查改和导入、导出功能。

人员分组：包含人员设置和分组设置两个功能，人员设置维护人员基本信息和手机号。分组设置将人员按组进行划分。报警信息按组推送，一个消息可推送至多个分组[3]。

信息推送查询：信息推送是在WEB后台自动进行，在收到内网发布的报警信号后，立即向前端进行信息推送。系统提供信息推送查询，可查询到信息推送的情况。

综合统计：可按机组、报警类别、时间等条件，进行报警信息的图表查询统计，可导出相关明细。

权限管理：设置组织结构、用户信息、角色、访问权限、系统日志等。

3.2.4 短信接口

企信通接口程序：通过企信通.net服务程序将报警短信推送至企信通平台，并对发送状态跟踪处理。

猫池接口程序：将需要发送的短信均衡分配给猫池内部4张中国移动GSM卡和4张CDMA中国电信卡，同时跟踪卡状态和短信发送状态。

3.3 数据表设计

3.3.1 报警信号表

报警信号表需包含定义、分组、是否报警、推送人员组、消抖时间等信息，见表1。

3.3.2 人员信息表

人员信息表需包含姓名、手机号码、部门、人员分组等信息，见表2。

3.4 技术平台

系统规划采用B/S结构为主的模式进行开发，MS Windows Server作为主要操作系统，数据库采用微软的SQL Server 2008。平台结构见图5。

4 需进一步完善的功能

漫湾水电站短信报警系统应用以来，运行情况良好，未发生重大异常，短信发送几乎无延时。同时在使用过程中也发现了系统部分功能需进一步优化完善。

4.1 服务器冗余

短信报警系统服务器虽然采用了磁盘冗余配置模式，但依然存在因磁盘、系统等问题导致磁盘损坏的可能性，可靠性没有服务器冗余模式高，后续将新增服务器实现短信报警系统服务器冗余配置，当一台服务器出现异常后自动切换至备用服务器，提高系统可靠性。

4.2 智能报警

短信报警系统只能单纯地从计算机监控系统报警信号中筛选需短信报警的信号，不能根据当前设备状态动态的开启关闭报警信号的短信发送功能。例如当机组检修时，该机组相关的报警信号就自动关联不再短信报警。

4.3 报警信息多样化

因为短信的特定模式，发送的报警短信只含有文本内容，不含带颜色的字体、图片等信息。随着智能手机的普及，后续将开发手机APP等形式实现报警内容的多样化。

4.4 双向互动

水电站常年运行的特点决定了工作人员休息方式不能采用工作日的工作方式，只能采用轮休模式，当工作人员休假期间，会有关闭短信报警的需求，目前该套系统只能单向发送报警短信，不能实现短信互动，动态调整短信报警接收人。

5 结束语

漫湾水电站短信报警系统结合实际情况采用了企信通平台为主猫池为辅的方式，实现了对计算机监控系统信号的短信报警。大大减少了报警短信延迟时间，提高了短信并发的容量，为快速、高效的处理故障和事故提供了参考信息，为实现“无人值班”奠定了坚实的基础。

[1]李厚明，姜进成．实时报警短信在机房环境监控中的应用和实现[J]．工业技术，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组态的短信报警监控系统设计与实现[J]．中国科技信息，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]陈小松，文正国，彭放等．HC9000-ONCALL系统在瀑布沟电站的开发与应用[J]．水电站机电技术，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，工程师，主要研究方向：水电站计算机监控系统、通信系统维护。E-mail：15087155191@139．com

朱立新（1984—），男，工程师，主要研究方向：水电站计算机监控系统、通信系统维护。E-mail：254079502@qq．com

杨龙保（1987—），男，助理工程师，主要研究方向：水电站计算机监控系统、通信系统维护。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学科代码：510．8060

10．3969/j．issn．2096-093X．2017．05．012