地震網絡設備監(jiān)控與短信報警系統(tǒng)
【摘 要】地震數據傳輸專網要求為測震、前兆等觀測手段提供全年24小時不間斷的數據通信和數據共享服務。
針對目前無人值守臺站網絡傳輸系統(tǒng)運行維護存在的一些問題，設計了一套實現對全市地震臺站中的每個網絡設備狀態(tài)進行實時監(jiān)控、實時自動判斷出臺站故障設備，并通過短信等形式進行報警等功能的系統(tǒng)結構及技術方案。
此系統(tǒng)能夠及時發(fā)現故障，提升臺網中測震、前兆等觀測手段的數據連續(xù)率。
【關鍵詞】地震監(jiān)測 設備故障 短信報警
哈爾濱市地震臺網共有地震觀測臺站14個，其中綜合觀測臺站4個，無人職守遙測臺站10個。
這些臺站分別采用光纖專線、ADSL、3G網絡、寬帶接入系統(tǒng)、數傳電臺等傳輸方式，利用VPN設備搭建地震數據傳輸虛擬專用網，將臺站地震觀測、深層水溫、水位、鉆孔傾斜、鉆孔應變等各專業(yè)觀測手段的數據傳輸至哈爾濱市防震減災技術中心(以下簡稱防災中心)進行綜合匯集、分析處理。
為了保證地震分析結果的及時準確，各觀測手段專業(yè)數據及輔助信息需連續(xù)可靠的傳輸到防災中心，但全市的信息網絡目前仍不能保證全年24小時完全不間斷，主要原因是臺站路由器、臺站交換機、測震觀測儀器至臺站的通信線路等網絡設備和傳輸線路還存在單點故障，缺乏冗余備份。另外，還存在電信線路故障、雷擊等不可預知或不可抗拒原因。
目前，對設備故障及隱患的發(fā)現主要來源于兩種方式：一是在設備值班人員的日常巡視時發(fā)現;二是工作人員在使用過程中發(fā)現。
1技術思路
經過多年建設，哈爾濱市地震信息網絡已經初具規(guī)模，傳統(tǒng)的人工網絡管理模式已經無法適應現在的工作需求。
由于網絡故障、設備故障是隨機的小概率事件，值班人員采用常規(guī)網絡管理方法不能及時發(fā)現網絡通信、儀器設備故障，這必然影響地震監(jiān)測網絡正常運行、觀測數據的連續(xù)傳輸。為解決此問題，基于哈爾濱市地震監(jiān)測網絡的現有情況，開發(fā)設計一款對所有網絡設備及在線儀器設備進行監(jiān)控、管理的軟件，系統(tǒng)結構如圖1所示。
該軟件實現網絡狀態(tài)實時監(jiān)控，發(fā)生故障發(fā)送報警短信息，即由網絡管理軟件對全市地震臺站網絡設備按照設定時間間隔進行掃描，一旦發(fā)現網絡故障就自動生成報警信息，通過池將報警信息自動發(fā)送到指定的手機里，并存儲到后臺數據庫中。
通過以上手段，實現網絡故障的及時報警，大大縮短發(fā)現和處理故障的時間。
2系統(tǒng)技術方案
2.1 設備配置管理
為了全面、準確監(jiān)控臺網通訊鏈路的連接情況，必須對網絡中的所有具有IP地址的路由器、交換機及數據采集器等重要設備及接口進行不間斷監(jiān)測。
因此，在網絡監(jiān)測軟件設備資源統(tǒng)計模塊中，應對以上的設備配置信息進行統(tǒng)計，即對設備的名稱、型號、IP地址、子網掩碼、地理位置等配置信息進行詳細的登記。
2.2 網絡狀態(tài)實時監(jiān)控
為了監(jiān)測網絡中的所有路由器、交換機、數據采集器、服務器等的網絡是否處在連通狀態(tài)，首先需要確定對哪些設備和接口進行狀態(tài)監(jiān)測，然后由防災中心的網絡監(jiān)測軟件系統(tǒng)按一定的時間間隔對它們進行狀態(tài)檢查，即由網絡管理服務器以固定的時間間隔發(fā)送ICMP包進行PING測試。
如能夠PING通，說明網絡管理服務器與該設備或接口之間是連通狀態(tài);如不能夠PING通，或延遲超過要求的時間，并且要經過多次校驗確定不是偶發(fā)事件。表明網絡管理服務器與該設備或接口之間不通或嚴重阻塞，不能滿足地震監(jiān)測數據的實時連續(xù)傳輸回防災中心。
2.3 設備故障管理模塊
在故障管理模塊中，凡是出現PING不通事件。都認定為故障事件，自動加入到網絡管理軟件的當前報警事件列表中，并直觀反映在網絡拓撲圖上。對故障事件消息內容進行編輯，主要內容應包括為在什么時間哪個設備的IP地址PING不通。
并且將該故障事件傳遞到短信報警模塊、數據庫模塊。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，故障管理模塊會傳遞設備恢復正常信息。
2.4 短信報警模塊
短信報警模塊中聯(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、手機號碼以及其他的一些信息;報警信息設置功能，能夠將收到的報警事件內容，發(fā)送給指的聯(lián)系人或群組，并且將短信的發(fā)送時間及狀態(tài)保存到數據庫中。
如消息發(fā)送不成功將會間隔重發(fā)，并可設置重發(fā)次數。對發(fā)送成功的消息，短信模塊按指定的時間間隔，重復發(fā)送到指定的人員或群組的手機上。如果在重發(fā)期間，故障恢復將不再重復發(fā)送消息。
2.5 數據庫管理模塊
數據庫管理模塊，完成對設備配置信息、聯(lián)系人信息、報警事件等保存到數據庫中數據進行管理分析。它可以修改、刪除數據，也可以對發(fā)生的報警事件進行分析�？梢园丛隆⒛杲y(tǒng)計出臺站、設備發(fā)生故障的次數、通信中斷時間等。也可以方便的統(tǒng)計出整個地震臺網、臺站全年的通信連續(xù)率，為后續(xù)的地震信息網絡維護及整改工作提供數據支持。
3結語
地震信息網絡已經成為哈爾濱市地震系統(tǒng)測震數據、前兆數據傳輸、交換和處理的平臺，其作用和重要性將日益增強。
因此，保證信息網絡的高可用性十分必要。由于信息網絡中存在許多不可預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)的病毒或網絡攻擊等，因此，做好網絡實時監(jiān)控和報警是十分重要的�？傊�，本文只是起到一個拋磚引玉的作用，提供一個地震觀測設備監(jiān)測與短信報警系統(tǒng)的基本思路。
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