陆态网GNSS基站故障告警模式改造设计

胡睿 李正 黎斌 江西省地震局 南昌市 330029

0、引言

中国大陆构造环境监测网络，简称“陆态网”，是一个以全球卫星导航定位系统为主的国家级地球科学综合监测网络，是我国“九五”重大科学工程中地壳运动观测网络工程的延续，包括基准网、区域网、数据系统三大部分。GNSS基准站项目是我国12个“十一五”国家重大科技基础设施建设项目之一，可监测我国大陆岩石圈、近海、近地空间的物质结构和四维构造形态的变化，认知现今地壳运动和动力学的总体态势，以服务于地震预测预报为主，同时服务于军事测绘保障、大地测量和气象预报，兼顾科学研究、教育发展、社会减灾和经济建设。

由于陆态网基站选址的实际要求，大多在较为偏远的地区，生活条件不便，技术能力较为薄弱，不具备24小时现场值班的条件。因此，陆态网络的采用主要维护方式为远程监控值守模式。随着各地基准站的不断建成并投入使用，相关工作已由如何快速稳固的建设基站转变为如何合理有效的维护基站，尤其是如何迅速准确的通知故障信息。本文通过陆态网络运维管理的实践，设计出使用电话进行远程告警的应用方案。

1、现有维护模式

在通常的网络管理系统中，故障告警一般采用显示屏告警，语音告警，电子邮件告警和手机短信告警等方式。这些手段虽然能在一定程度上实现运行维护中的告警管理，但是由于陆态网建设的网络程度高，覆盖面广的特性，这些模式就很难有效的发挥作用，主要表现如下：

显示屏告警：通过计算机或者电视的显示屏幕展示告警信息。其告警信息内容直观，但是局限性较大，只能适用于24小时不间断的有人值守模式。

语音告警：通过外放喇叭或音箱播放告警信息。其告警信息时效性强，但局限性依然较大，只能适用于现场值守，一般与显示屏告警结合使用。

电子邮件告警：将各类告警信息通过电子邮件的形式发送到指定人员的电子邮箱中。能够突破距离限制，提供较为完善的告警信息，但是其受网络以及硬件条件影响较大，无法控制和保障告警信息的响应时效性。

手机短信告警：是目前各类监控软件提供的新型告警方式，系统将告警信息通过手机短信的方式发送到运维管理人员的手机上。其时效性强，应用范围也较为广泛。但是在日常的实际工作中笔者发现，由于短信的特殊性，很多时候，特别是值班人员或者维护人员在处理较多事物的时候，往往不能及时查看短信，或者由于网络拥塞导致短信丢失或者迟滞，这些都会影响对故障处理的响应时间。

针对上述各种维护模式的特点，结合陆态网维护管理的特殊性，即：绝大多数陆态网络故障是由于信道中断或者电源中断（包括UPS故障）导致的设备断电造成的。因此，根据这一现状，笔者尝试选择电话作为告警信息的载体，构建一个比短信更加迅速便捷的告警系统。

2、设计思路

结合监控系统平台，将基站名称，值班信息等数据录入电话答录机，在故障发生时能够自动拨打值班人员手机号码，并且语音说明故障发生的基站位置和简单情况，加快故障处理的响应速度。

3、系统实现

图中，信道监测器能够检测线路的弱电通断性，对输入电平进行滤波，放大，送给双向比较器，与门限电平进行比较，产生脉冲信号输出，将电平作为告警信号，送入单片机，使单片机中断响应并返回一个电平值提交到1号端口，即接入完成拨号呼叫的电话机。2号和3号端口接入继电器，4号端口连接被监测的信道线路（可根据实际线路数量进行扩展）。

继电器的1号和8号端子为一组常开触点开关，接信道监测器的2号端口，当继电器输入交流电时开关闭合，当无交流输入时为断开状态。9号和11号端口为一组常闭触点开关，接信道监测器的3号端口，当继电器输入交流电时开关断开，当无交流输入时为闭合状态。13号和14号端口接入被监控的交流电源。

4、工作情况

信道监测器一直处在等待状态，监视信道及电源情况。当检测到信道中断时，引起信道监测器相应端口产生中断；然后开始执行中断程序，启动拨号电路，模拟摘机，收到了交换机反馈的拨号音后，开始拨打事先设定好的电话号码，若占线则自动重拨；把所有预存的号码都拨一遍，保证了告警的有效性和可靠性。

当交流线路停电时，继电器的1号和8号开关被触发并断开，同时9号和11号开关被触发闭合，信道监测器的2号端子收到断线信号后立即告警，通过电话自动拨号到预设的值班人员手机上，并播放预先录制的停电通知语音。

当交流线路来电时，继电器的9号和11号开关被触发并断开，同时1号和8号开关被触发闭合，信道监测器的3号端子收到断线信号后立即告警，通过电话自动拨号到预设的值班人员手机上，并播放预先录制的来电通知语音。

5、结语

随着陆态网络基站的规模不断扩大，如何合理有效的管理是当前一个重要的任务。为了能够为陆态网承载的应用服务提供更好的线路保障和支持，需要更快捷更可靠的运维管理模式。本文在现有的故障告警模式基础上针对发生频率最高的信道和电源中断的故障加入了自动拨打电话进行语音告警的模式，基本能够实现告警信息的及时准确到达。当然，通讯技术在不断发展，需要综合采用多种管理模式才能适应网络环境的复杂性和多变性。

［1］李刚等，基于Nagios软件的综合短信联动告警系统在地震行业中的应用研究，地震研究，2012年1期

［2］樊长春，无人机房电缆防盗系统简介