[摘 要] 本文針對現(xiàn)場工業(yè)監(jiān)控過程中的告警信息的傳輸問題，基于RSView 32 Messenger軟件，采用軟件與硬件結(jié)合的方式，實現(xiàn)傳呼與短信的轉(zhuǎn)換，將告警信息由短信發(fā)送到管理者或操作人員的手機上，從而實現(xiàn)基于短信模式的告警系統(tǒng)，并將其成功應(yīng)用于Intel上海分公司的生產(chǎn)支持系統(tǒng)的過程控制中#65377;該系統(tǒng)具有實時性高#65380;使用方便的特點， 明顯改善了運行管理人員對非正常系統(tǒng)狀況的反應(yīng)時間#65377;

[關(guān)鍵詞] 工業(yè)監(jiān)控;短信警告;自動化

[中圖分類號]F270.7[文獻標(biāo)識碼]A[文章編號]1673-0194(2009)03-0055-03

0 引 言

隨著計算機技術(shù)與控制技術(shù)的迅速發(fā)展，工業(yè)監(jiān)控組態(tài)軟件發(fā)展異常迅速#65377;它能幫助現(xiàn)代化企業(yè)對復(fù)雜的工業(yè)過程控制進行合理有效的監(jiān)控與管理#65377;工業(yè)監(jiān)控組態(tài)軟件是利用系統(tǒng)軟件提供的工具，通過簡單形象的組態(tài)工作，從PLC#65380;現(xiàn)場儀表等設(shè)備中實時采集數(shù)據(jù)，發(fā)出控制指令并監(jiān)控系統(tǒng)正常運行的一種軟件包#65377;在眾多公司的工業(yè)監(jiān)控組態(tài)軟件中，Rockwell RSView32 Messenger 工控組態(tài)軟件以其獨有的特點成為具有代表性的組態(tài)軟件之一#65377;在利用組態(tài)軟件進行工業(yè)過程控制時，其中非常重要的功能是對工業(yè)過程中的各種危險發(fā)出警告信息#65377;目前在國內(nèi)采用的是RSView32 Messenger的傳呼機告警方式，但是由于目前傳呼機通信方式越來越少，面臨被取締的危險，所以急需一種新的告警信息傳輸方式#65377;隨著GSM移動通信的應(yīng)用， 使用短信息來發(fā)送報警信息的方式被廣泛地采用#65377;

本文針對以Intel上海分公司的生產(chǎn)支持系統(tǒng)過程控制系統(tǒng)中告警信息的需求，設(shè)計并實現(xiàn)了一個基于短信方式的告警系統(tǒng)#65377;短信告警系統(tǒng)是一個計算機與通信相結(jié)合的應(yīng)用項目#65377;在設(shè)計中既充分考慮到了短信發(fā)送的業(yè)務(wù)特點#65380;管理模式，又考慮了該系統(tǒng)的安全性#65380;可靠性#65380;可操作性和可維護性，為企業(yè)提供了成本低#65380;見效快#65380;高效率的數(shù)據(jù)傳輸方式，為有效防范事故提供了輔助手段#65377;

1 現(xiàn)有告警方式比較

RSView 32 Messenger軟件是一個標(biāo)準(zhǔn)的現(xiàn)場工業(yè)監(jiān)控軟件，對生產(chǎn)線運行主要有如下幾種告警方式:傳呼#65380;郵件#65380;傳真#65380;電話或手機#65380;現(xiàn)場語音廣播#65377;RSView32 Messenger的這幾種報警方式各有優(yōu)缺點，具體見表1#65377;

目前在國內(nèi)采用的是傳呼機告警方式，但是由于目前傳呼機通信方式越來越少，面臨被取締的危險，所以Intel上海分公司決定采用短信作為一種告警手段，因為基于短信的告警方式具有實時性很好#65380;覆蓋范圍廣#65380;效率高#65380;永不占線#65380;記錄完整#65380;費用低廉#65380;接收方的選擇余地大等優(yōu)點#65377;但是由于RSView 32 Messenger軟件本身并不支持短信收發(fā)告警功能， 如果對RSView 32 Messenger本身進行改動，工作量較大，人工成本高，短期內(nèi)還可能影響正常監(jiān)控程序運行，所以我們采用在不改動原有RSView 32 Messenger軟件的前提下，用軟件與硬件結(jié)合的方式，實現(xiàn)傳呼與短信的轉(zhuǎn)換，將報警通知以短信形式發(fā)送到管理者或操作人員的手機上，具有實時性高#65380;使用方便的特點#65377;從而實現(xiàn)基于短信模式的告警系統(tǒng)#65377;

2 轉(zhuǎn)換策略設(shè)計

針對RSView 32 Messenger軟件的特點，要在不修改其功能的基礎(chǔ)上增加短信告警功能，實現(xiàn)從傳呼方式到短信方式的轉(zhuǎn)換，我們采用的轉(zhuǎn)換策略是截取RSView 32 Messenger軟件發(fā)出的告警數(shù)據(jù)，改變通信手段#65377;目前RSView 32 Messenger提供了兩種截取數(shù)據(jù)的方式:①截取郵件數(shù)據(jù)方式;②截取串口數(shù)據(jù)方式#65377;兩種方式的比較見表2#65377;

郵件通信方式在對程序運行環(huán)境#65380;服務(wù)器的配置上要求都很高#65377;首先要網(wǎng)絡(luò)通信正常，要在本網(wǎng)絡(luò)內(nèi)有一臺郵件服務(wù)器，通過RSView 32 Messenger軟件，把數(shù)據(jù)發(fā)送到郵件服務(wù)器上，再通過短信軟件到郵件服務(wù)器上下載數(shù)據(jù)，這樣經(jīng)過幾個網(wǎng)絡(luò)環(huán)節(jié)的中轉(zhuǎn)，不管從發(fā)送數(shù)據(jù)的效率還是從數(shù)據(jù)丟包率等方面考慮都有比較大的影響，而且對網(wǎng)絡(luò)依賴性也很強，RSView 32 Messenger軟件數(shù)據(jù)到郵件服務(wù)器，短信平臺到郵件服務(wù)器中，任何一方網(wǎng)絡(luò)故障，都完全有可能影響告警系統(tǒng)的正常運作，這種郵件截取數(shù)據(jù)的方式不可取#65377;而截取串口數(shù)據(jù)方式從數(shù)據(jù)丟包率#65380;接收數(shù)據(jù)的效率#65380;環(huán)境配置上都比較低，并且在程序的實現(xiàn)上也比較煩瑣，因為軟件協(xié)議并非透明傳輸，工作模式也相應(yīng)復(fù)雜，首先要建立通信信道，當(dāng)信道建立成功后，開始發(fā)送協(xié)議數(shù)據(jù)包，但為了后期程序的穩(wěn)定性#65380;可靠性等因素考慮，決定還是采用串口截取數(shù)據(jù)方式#65377;

通過串口截取數(shù)據(jù)，要讓RSView 32 Messenger軟件確保串口信道通信正常，確保串口通信正常是通過Modem建立聯(lián)結(jié)，產(chǎn)生數(shù)據(jù)返回值確認，建立握手協(xié)議成功后，根據(jù)RSView 32 Messenger軟件通信參數(shù)的設(shè)置，按不同的協(xié)議傳送數(shù)據(jù)#65377;要獲取數(shù)據(jù)，還應(yīng)該設(shè)計一個軟件Modem，產(chǎn)生RSView 32 Messenger確認聯(lián)結(jié)參數(shù)#65377;當(dāng)RSView 32 Messenger每次有報警通知發(fā)出時，RSView 32 Messenger會初始化Modem，確認握手成功后，開始發(fā)送打包后的協(xié)議數(shù)據(jù)， 協(xié)議數(shù)據(jù)分為兩部分:第一部分為目標(biāo)接收用戶，比如手機號;第二部分為要發(fā)送的數(shù)據(jù)內(nèi)容#65377;但是要想獲取數(shù)據(jù)內(nèi)容，首先要破解通信協(xié)議，當(dāng)數(shù)據(jù)和目標(biāo)接收用戶信息破解成功后，開始對當(dāng)前數(shù)據(jù)字節(jié)的大小進行分配發(fā)送工作，如果超出短信長度范圍，程序自動分割成小于160個字節(jié)的多條短信，在按GSM 7.01的標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議編碼發(fā)送到短信Modem， 短信Modem收到發(fā)送指令后應(yīng)探測當(dāng)前是否在信號服務(wù)區(qū)內(nèi)，如果存在，返回一個信號指令，讓短信Modem發(fā)送短信，當(dāng)短信中心數(shù)據(jù)量過大時，數(shù)據(jù)會按一個隊列的方式排隊，一條條處理，成功后，又通過短信機站轉(zhuǎn)發(fā)給用戶， 當(dāng)機站收到移動發(fā)送過來的短信時， 短信機站會去掃描當(dāng)前目標(biāo)，如果目標(biāo)用戶沒有打開手機或者不在服務(wù)區(qū)范圍內(nèi)時，短信會暫存在移動的短信服務(wù)上，直到用戶有信號上報，開始接收短信，完成報警通知#65377;

3 告警系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及工作模式

基于上述的轉(zhuǎn)換策略，告警系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖1所示#65377;

基于上述系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，告警系統(tǒng)采用如下工作模式:短信軟件啟動，自動偵聽與之相聯(lián)的RSView 32 Messenger報警輸出串口，當(dāng)有AT指令到達時，對當(dāng)前AT指令作出響應(yīng)，確認當(dāng)前聯(lián)結(jié)成功，短信軟件收到確認信息后，開始對數(shù)據(jù)進行解包#65380;分析，把分析后的結(jié)果送入短信邏輯流，通過邏輯流對線程的控制，在進行一次短信編碼，并把這個邏輯流的過程記錄下來，便于用戶對以后工作詳細分析#65377;在這個處理過程中可以把對方要撥打的電話號碼看成目標(biāo)手機，將要撥打的內(nèi)容看成短信內(nèi)容，這樣的處理方式便于用戶在設(shè)置RSView 32 Messenger告警對象時，不需要在兩個軟件中重復(fù)設(shè)置對應(yīng)關(guān)系，減少了用戶對數(shù)據(jù)的維護，當(dāng)收到的數(shù)據(jù)量過于龐大時，軟件會自動啟動一個上線平衡算法，充分發(fā)揮短信Modem的作用#65377;

4 告警系統(tǒng)功能模塊設(shè)計

告警系統(tǒng)功能模塊如圖2所示#65377;

(1)支持多個報警目標(biāo)手機#65377;根據(jù)RSView 32 Messenger報警目標(biāo)的設(shè)置，將報警通知發(fā)送到不同的目標(biāo)手機#65377;

(2)驗證目標(biāo)手機接收狀態(tài)#65377;發(fā)送報警短信前，加入電話確認，判斷手機是否處于服務(wù)區(qū)，從而保證短信有效發(fā)出，提高短信有效性#65377;

(3)信號盲區(qū)提示功能#65377;該功能對短信Modem所在地的網(wǎng)絡(luò)信號強度進行指示，當(dāng)信號低于用戶設(shè)置的信號或者在信號盲區(qū)時給出相應(yīng)提示，讓短信Modem隨時監(jiān)控當(dāng)前模塊是否在發(fā)送短信的信號覆蓋范圍內(nèi)，作為發(fā)送短信時的依據(jù)#65377;

(4)設(shè)置與短信Modem連接的參數(shù)#65377;短信Modem通過串口與計算機相聯(lián)結(jié)，可以通過軟件對串口進行設(shè)置，例如:通信波特率#65380;數(shù)據(jù)位#65380;串口號#65380;多個短信Modem的選擇等#65377;

(5)設(shè)置與RSView 32 Messenger軟件聯(lián)結(jié)的參數(shù)#65377;短信軟件可以設(shè)置來對RSView 32 Messenger數(shù)據(jù)的連接方式#65377;

(6)安全管理數(shù)據(jù)分析#65377;操作系統(tǒng)和DBMS共同維護數(shù)據(jù)庫本身的安全，確保數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)不會因誤操作或系統(tǒng)故障造成數(shù)據(jù)丟失#65380;系統(tǒng)破壞，更重要的是通過用戶管理模塊對用戶進行授權(quán)和控制訪問管理，保護數(shù)據(jù)不被非授權(quán)用戶通過各種方式造成流失#65380;篡改和破壞#65377;

(7)發(fā)送費用統(tǒng)計及動態(tài)分析圖表#65377;在發(fā)送成功后，程序會自動記下當(dāng)前發(fā)送短信的時間記錄，然后把數(shù)據(jù)按年或者按月統(tǒng)計條數(shù)據(jù)#65380;費用，還可以分類統(tǒng)計，以動態(tài)分析圖的方式直觀地顯示#65377;

(8)接收費用統(tǒng)計及動態(tài)分析圖表報告#65377;在收到短信后，程序會自動記錄收到短信數(shù)據(jù)的時間記錄，然后把數(shù)據(jù)按年或者按月統(tǒng)計條數(shù)據(jù)#65380;費用，還可以分類統(tǒng)計，以動態(tài)分析圖的方式直觀地顯示#65377;

5 結(jié)束語

基于短信報警系統(tǒng)充分利用當(dāng)前先進的通信網(wǎng)絡(luò)及信息技術(shù)，與監(jiān)控系統(tǒng)緊密結(jié)合，實時采集數(shù)據(jù)實現(xiàn)監(jiān)控系統(tǒng)的告警信息，通過短信的方式將數(shù)據(jù)實時發(fā)送到相關(guān)負責(zé)人的手機，確保相關(guān)負責(zé)人第一時間得到報警信息，為有效防范事故提供了輔助手段#65377;

主要參考文獻

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