韩文杰,周 波,董健翔,李亚俊,宁 勇

（红云红河烟草（集团）有限责任公司 昆明卷烟厂，云南 昆明 650202）

随着近年来信息技术的发展，特别是手机使用的普及，工作人员接收消息的方式也在不断发生变化。手机短信报警[1]越来越多地被运用于卷烟工厂的各大生产业务系统中。手机短信有着迅速、便捷的效果，能迅速通知责任人知晓报警事项并作出回应，对于一些响应时效要求较高的报警能起到较好的提醒作用。

但是随着近些年数字化卷烟工厂建设的深入推进，短信报警应用范围的进一步扩大,各大生产系统和业务系统都集成了短信报警的功能。

单一的短信猫设备的负载越来越大，当报警短信集中爆发时，会出现报警短信发不出、设备宕机等诸多问题，影响了报警短信的及时发送。单纯的短信报警方式也暴露出一些局限性，比如移动网络不通时，短信发不出，导致一些生产事故的问题。直接影响了报警事故的处置率，也给管理上造成了较大的麻烦。为此，对短信报警的设备和功能做了系统的改进，以提高报警的传达率和处置率。

1 存在问题

1.1 工作原理

消息报警指利用手机短信、语音[2]、邮件、业务系统报警功能模块、即时通讯软件等一系列通讯方法向责任人员发送提示信息的行为。

对于一条报警消息，如果只是通过短信进行发送，则称为只有一个报警通道；如果同时通过短信、邮件、客户端、即时通讯软件等多种方式协作消息报警，则称为多通道消息报警。

改进前的消息报警系统原理见图1。MES系统、成本控制即时化系统、质量管理系统、机房环境管理系统等信息系统通过直接连接消息报警系统数据库，写入报警消息，消息报警系统把报警消息通过唯一的短信猫 （MODEM）[3]按顺序发送到指定人员。

由于所有报警消息一并发送给短信猫（MODEM）处理，短信猫的承载量高不高、稳定性好不好、移动网络是否畅通都会对报警消息的传到和问题解决产生较大影响。

图1 短信报警系统技术架构图Fig.1 Technology architecture diagram of SMS alarm system

1.2 存在问题及分析

由于现有消息报警系统的设计与开发没有经过系统的规划和考究，随着数字化工厂建设推进的进程，各大生产和业务系统逐步加入短信报警功能，因此加大了短信报警系统的负载，导致系统的稳定性差，对报警消息处理的效果不理想。主要原因是：

1)短信猫负载超限。发送报警短信只采用了单一的短信猫（MODEM）硬件，在各大系统报警消息集中发生时，MES系统、嘴棒质量管理系统、成本控制即时化系统、机房环境管理系统的大量报警消息同时发送到短信猫，消息报警系统又没有设定排队以及优先级控制的功能，导致短信拥塞，致使最紧急、最重要的报警消息没有在第一时间发送到责任人，甚至造成短信猫（MODEM）设备宕机的情况发生，报警信息丢失，无法追溯源头和处理状况，重大生产事故发生。如图2所示。

图2 短信猫负载超限示意图Fig.2 Diagram of GSM Modem overload

2)消息报警通道单一。大部份业务系统仅采用业务系统客户端报警方式，没有将短信、语音、邮件、客户端、即时通讯软件等一系列即时性较强的报警通道集成进报警功能中。经常出现的情况是，单一报警通道不通时（比如无移动信号），信息就无法发出。致使报警消息到达责任人的即时化程度不高，直接影响了报警消息的处理时效。

3)报警消息单向传达。不可以设定回复解除报警机制，有的时候报警消息传送出去了，但是责任人员没有在第一时间看到提醒消息，又没有对下一级责任人发送报警消息的功能，直接产生了延误处理报警或是没人处理报警的情况。

4)发送的报警信息没有位置信息和处理建议。对于一些报警消息比如质量报警信息、设备报警信息，由于厂区范围太广，卷烟生产设备区域分散，质量管理人员和维修人员根据报警短信需要较长时间才能找到地点，引响了问题处理的时效性。

对于部份报警消息需要查询相关标准和处理方法，系统又没有直接回复查询的功能。

2 改进方法

为解决当前消息报警中存在的问题，为卷烟工厂建设一个专业、综合性强的消息报警平台环境，结合卷烟生产实际和消息报警现状，提出消息报警平台设计思想。

以短信报警为基础，整合卷烟工厂内现有报警需求的业务系统，建设成为独立的消息报警平台，综合使用短信、语音、邮件、客户端、即时通讯软件等多种报警方式进行多通道消息报警、消息通知以及信息交互。

改进后的消息报警平台技术架构如图3所示。

图3 消息报警平台技术架构图Fig.3 Technology architecture diagram of message alarm platform

如图3所示，改进后的消息报警平台功能概括为“1个中心、2个支撑体系、2条功能主线以及1个独立平台”：

1个中心即报警控制中心，可以实现接口管理、报警管理、日志管理、统计分析管理、报警知识库管理等功能；

2个支撑即报警信息支撑体系和报警通道支撑体系，实现信息报警平台跟其它业务系统的功能接口，以及跟各类报警通道的接口；

2条功能主线即接收各类报警消息数据以及报警管理功能，平台对各类报警消息加以区分和个性化管理；

1个独立平台即平台发布标准webservice接口以及接口规范，有消息报警需求的业务系统通过接口来平台进行注册，就可以进行报警消息多通道的发送。

2.1 硬件系统

改进后的硬件部份采用两台独立的硬件短信猫（MODEM）组成，用于做短信报警信息发送的负载均衡以及硬件设备冗余[4]，提供硬件双通道短信报警业务。

当报警消息过多时，平台依据报警信息到达时间以及权重，在两台短信猫（MODEM）上分配报警消息的传送任务，确保短信能在最快的时效内发送出去。同时应用了两台设备的短信通道，在其中一台出现功能突发性故障[5]的时候，另外一台立即接管报警消息的发送任务，用于提高发送效率。对每条报警消息设置优先级控制，用于提高短信猫（MODEM）的稳定性和可靠性。如图4所示。

图4 短信猫冗余示意图Fig.4 Diagram of GSM modem redundancy

2.2 软件系统

1)采用消息传达保障技术。在消息报警平台上设定重要且紧急事件多频次、加快频次、多位责任人处理的机制。如果责任人没有提交反馈信息，则报警平台加快提醒频次，超过规定时间内仍然没有回复就发送报警消息到备用提醒人处，尽最大限度地保证报警消息能及时到达到责任人。

2)增加定位[6]功能。作为报警平台的辅助功能，设计定位功能，通过和各大业务系统集成技术手段获取消息报警点的位置信息,包含区域编码、设备编码，通过编码匹配快速确定消息报警事件地点，让相关责任人能在第一时间赶到现场进行处置，用于提高消息报警处置效率和处置成功率。如图5所示。

图5 定位功能示意图Fig.5 Diagram of positioning function

3)开发信息交互技术。通过向消息报警平台发送参数短信或其它报警通道回复，查看相关业务系统状态值情况，快捷掌握生产实际状况。比如：发送“中心机房温度”，返回“中心机房当前温度22度”。还可以通过回复短信临时取消或加长报警消息发送间隔等设置管理，更大地方便系统管理人员和维护人员在进行维修工作时查询需要。

4)应用消息报警知识库[7]技术。消息报警平台提供报警消息编码的注册功能，注册完成后，由专业人员针对报警信息设定处理建议，或者录入解决方法和相关标准，通过评审后，在需要的情况下，随报警信息一并发送给责任人，提高了责任人处理问题的速度。

5)采用报警通道冗余功能。结合业务系统客户端报警方式，将短信、语音、邮件、客户端、即时通讯软件等一系列即时性较强的报警通道集成进消息报警功能中，加强消息报警的即时化程度，保证消息报警方式的多样性，满足不同环境条件下的消息报警需求。

3 改进效果

改进后的消息报警平台，由于提高了硬件设备的稳定性，优化了消息传达功能，应用了信息交互、位置管理、维修建议等一系列有效的手段，通过在昆明卷烟厂4月到7月份的运行中，报警消息的传达率以及处置率从5月份后达到了100%（图6、图7），取得了良好的实际应用效果。

图6 报警消息传达率趋势图Fig.6 Diagram of alarm messages delivery rate trend

图7 报警消息处置率趋势图Fig.7 Diagram of alarm messages disposal rate trend

4 结束语

通过对硬件短信猫进行冗余设计并对软件体系结构进行改进，满足了卷烟工厂不同方式的报警需求，提高了消息报警的传达率和处置率，进一步提升了企业对各类报警的响应能力。

[1]唐酩光,赵世萍,王寿书,等.MES系统运行报警及处理平台建设[J].计算机与应用化学,2010,27(8):1151-1154.TANG Ming-guang,ZHAO Shi-ping,WANG Shou-shu,et al.MES systems and processing platforms running alarm[J].Computers and Applied Chemistry,2010,27(8):1151-1154.

[2]朱国忠,雷声,潘敏,等.基于加速度传感器的保险箱报警系统设计[J].计算机技术与应用,2011,37(1):120-127.ZHU Guo-zhong,LEI Sheng,PAN Min,et al.The design of alarm system for the safe with acceleration sensor[J].Computer Technology and Its Applications,2011,37(1):120-127.

[3]孙丘伟,余臻.基于GSM的短信报警收发平台设计[J].福州大学学报:自然科学版,2008,36(zl):44-48.SUN Qiu—wei,YU Zhen.An SMS alarm processing scheme in GSM [J].Journal of Fuzhou University:Natural Science,2008,36(zl):44-48.

[4]郑黎辉,黄宏生,王启东,等.网络故障短信报警在地震信息网络中的实现与应用[J].华南地震,2009,29(2):124-128.ZHENG Li-hui,HUANG Hong-sheng,WANG Qi-dong,et al.Implementation and application of using SMS to alarm net-work failures[J].South China Journal of Seismology,2009,29(2):124-128.

[5]李昌权,吴罡,刘峰,等.卷烟工业自动导引车(AGV)系统的优化改进[J].烟草科技,2010(11):19-21.LI Chang-quan,WU Gang,LIU Feng,et al.Optimization of AGV system in tobacco Industry [J].Tobacco Science&Technology,2010(11):19-21.

[6]吴祥,朱倩霞,邵磊,等.基于RSSI测距的老人监护系统定位方案[J].机电工程,2012,29（7）:862-863.WU Xiang,ZHU Qian-xia,SHAO Lei,et al.Building environment monitoring systems based on wireless sensor network[J].Journal of Mechanical&Electrical Engineering,2012,29（7）:862-863.

[7]钟秀琴,刘忠,丁盘苹.基于混合推理的知识库的构建及其应用研究[J].计算机学报,2012,35(4):761-762.ZHONG Xiu-qin,LIU Zhong,DING Pan-ping.Construction of knowledge base on hybrid reasoning and its application[J].Chinese Journal of Computers,2012,35(4):761-762.