专利名称：一种基于公网的实时预警系统实现方法
技术领域：
本发明涉及一种通过Internet公网、有线网络和无线网络建立预警系统的方法，尤其涉及通讯领域中通过接入Internet网络，利用现有的网络资源搭建预警系统，建立一条传递实时告警和预警等关键数据的通道的方法。
背景技术：
随着Internet和网络接入方式迅速发展，信息的实时传递变的尤为重要，尤其是对于通讯领域中各个运营点使用的设备不断增多，给运营商和设备制造商运营维护这些设备带来了很大的困难，往往只能等到出现了重大故障时才能发觉问题已经出现，并造成很大的损失，不能实时监控现场设备的运行状况，将隐患消灭于萌芽之中。
在通常情况下监控设备一般通过企业的专有网络进行监控数据的传送，费用和设备成本较高。如中国专利申请号为02134618.6，名称为“多渠道信息预警系统及方法”的发明专利申请，它侧重于发送方如何处理发送预警，信息预警服务器在发送方，该信息预警服务器包括第一数据库、应用程序及第二数据库。第一数据库接收来自信息提供方的不同类型信息，应用程序分析处理这些信息并将其储存于第二数据库，等待系统进程安排，然后发送至信息接收方。该发明专利申请没有提及利用现有的有线和无线网络资源，缺点是并未充分利用现有的无线网络和Internet资源组网，预警消息发送方式不灵活。
又如中国专利申请号为03141484.2，名称为“集中告警监测系统”的发明专利申请，它适用于电信公司对各通信局(站)机房的集中告警监测。主要包含采集层部分和含有调制解调器组的监测平台层部分。采集层部分分为包含各端局设备及对应的信号采集器的端局采集层部分和包含模块局设备及对应的信号采集器的模块局采集层部分。信号采集器内主控芯片上的串接口与调制解调器组相连。信号采集器所采集到的告警信号通过联网进行传送。缺点是使用了调制解调器组作为监测平台层，预警服务器的建立方式不灵活，也没有充分利用现有的有线和无线网络资源。
发明内容
本发明的目的就是为了解决上述问题，提出一种使用简单灵活，成本低廉，能充分利用现有Internet网络资源及有线和无线网络资源的基于公网的实时预警系统实现方法。
本发明的技术解决方案一种基于公网的实时预警系统实现方法，其特征在于它包括如下步骤a.告警箱上电后主动建立同运营现场的后台服务器的连接，由后台服务器发送控制告警箱的指令；b.告警箱根据后台服务器发送的指令选择有线或者无线方式上网，经过告警箱内嵌的端对端协议(PPP)栈同ISP(Internet服务提供商)的接入服务器协商后获得被分配的网际协议(IP)地址；c.如果预警服务器有固定公网的网际协议(IP)地址，则告警箱无需域名解析；如果预警服务器没有固定公网的网际协议(IP)地址，则可以为预警服务器注册动态域名，每次预警服务器网际协议(IP)地址更新后实时更新公网域名服务器(DNS)数据库，告警箱然后向公网域名服务器(DNS)解析预警服务器域名对应的公网网际协议(IP)地址；d.告警箱根据预警服务器的网际协议(IP)地址建立同预警服务器网络连接。
若告警箱同预警服务器建立网络连接失败，则自动切换现场告警连接方式；若有线和无线拨号接入方式均失败，则通过告警箱手机模块短消息将告警和预警报告维护人员。
由于本发明预警系统采用了现场告警箱有线或者无线方式拨号上网，并可以通过公网Internet的DNS服务器解析预警服务器IP地址，使预警服务器的配置更加灵活，适合于目前公网IP地址短缺的现状，充分利用了现有的Internet资源，成本低廉，使用灵活，取得了接入公网方式多样化的进步，达到了预警数据实时传递，实时监控现场的效果，节省了建网成本，提高了数据传递的可靠性。由于本发明方法同时包括了在公网无法建立同预警服务器建立网络连接时可以通过短消息发送实时告警和预警，因而也可以选择短消息发送预警数据，建立一条短消息预警通道，充分利用了现有的移动无线网络。真正使得预警通道的多样化和可靠性成为现实。
图1是本发明的预警系统架构框图。
图2是告警箱内部模块结构。
图3是告警箱建立预警通道流程图。
图4是告警箱PPP拨号流程图。
图5是后台服务器发送预警流程图。
图6是预警服务器接收流程图。
具体实施例方式鉴于移动网络覆盖面的扩大，使用无线方式和有线方式成为接入Internet的互补方式，可以根据现场条件选择使用接入方式，当二者使用条件同时具备时可以使用其中一种接入方式，另一种方式作为备份接入方式。本发明针对目前预警系统的不足，采用用现场的告警箱与后台服务器通过以太网建立连接后，选择有线或者无线拨号接入公网Internet的方式，并根据预警服务器配置的灵活性选择是否通过DNS(Domain Name Server)域名服务器解析预警服务器的IP(InternetProtocol，网际协议)地址，通过公网建立同预警服务器的网络连接，故可很方便灵活地建立现场到预警中心的可靠数据通道，能充分利用现有的网络资源。
本发明提供一种简单灵活的预警系统搭建方法，通过现场的告警箱与现场的后台服务器建立连接后，拨号接入Internet，直接根据预警服务器的公网IP地址或者根据域名通过DNS域名服务器解析预警服务器的IP地址，建立同预警服务器的网络连接，该网络连接可以是面向连接的TCP(Transfer Control Protocol，传输控制协议)方式，也可以是非面向连接的UDP(User Datagram Protocol，用户数据报协议)方式，可以很方便灵活地建立现场数据到预警中心的可靠数据通道，其包括如下步骤1、连接后台服务器告警箱上电后主动建立同运营现场的后台服务器的连接，即通过以太网建立连接；由后台服务器发送控制告警箱的指令；2、拨号接入告警箱根据后台服务器发送的指令选择有线或者无线方式拨号上网，告警箱发送AT命令控制有线或者无线模块向ISP(Internet服务提供商)拨号，拨号成功后，经过告警箱内嵌的PPP(Peer-Peer Protocol，端对端协议)协议栈同ISP的接入服务器协商后获得被分配的网际协议(IP)地址；3、域名解析由于现有的公网IP地址短缺，如果预警服务器有固定公网IP地址，则告警箱无需域名解析；如果预警服务器没有固定公网IP地址，则可以为预警服务器注册动态域名，每次预警服务器IP地址更新后可几乎实时更新公网DNS数据库，告警箱然后向公网DNS服务器解析预警服务器域名对应的公网IP地址；4、建立网络连接告警箱根据预警服务器的IP地址建立同预警服务器网络连接；该网络连接可以是面向连接的TCP套接字，也可以是非面向连接的UDP方式，告警箱主动发起向预警服务器的网络连接；5、预警通道可靠性如果告警箱同预警服务器建立网络连接失败则在条件允许情况下自动切换现场告警连接方式，如果有线和无线拨号接入方式都失败，则可以通过告警箱手机模块短消息将告警和预警报告维护人员。
下面结合附图对技术方案的实施作进一步的详细描述
如图1所示为本发明的预警系统框架结构图，该系统包括1)预警采集模块1由后台服务器10、现场运营设备12，告警箱11组成；2)接入网络侧2采用现有的固话网20或移动无线网络21；3)公网资源3采用现有的Internet公网资源DNS域名服务器30和邮件服务器31；4)预警接收处理模块4由预警服务器41、短消息预警接收方42、告警箱43、邮件服务器44、内部网关服务器45和监控台46组成。
图1中，预警采集模块1负责收集现场的实时数据，并通过告警箱建立的预警通道发送；接入网络侧2和公网资源3都是现有的网络资源，包括无线的BSC(基站控制器)和接入网关、短消息中心、固定电话接入网等等；预警接收模块4的预警服务器41同告警箱建立网络连接，负责接收、分析和处理现场发回的数据，可以通过告警箱43进行声光告警、发送短消息，也可以通过邮件服务器44发送邮件；监控台46连接到预警服务器41，实时查看现场信息。
本发明预警系统的硬件部分由预警采集模块1和预警接收处理模块4组成，其中告警箱模块11如图2所示，包括无线手机模块117和有线模块115，用于拨号接入公网；同时具有告警指示灯110和液晶显示屏111的声光告警显示功能；通过以太网接口113连接后台服务器；由后台服务器控制告警箱的拨号和短消息发送；GPS模块114可以提供精确的定时信息，用于时钟同步。
本发明预警系统的软件部分的处理步骤如下，如图3、图4所示1、告警箱11上电后(步骤60)，主动与后台服务器10建立网络连接；2、根据后台服务器10发送的指令告警箱11选择有线或者无线接入方式，如通过有线或者无线方式拨号接入公网Internet(步骤61-62)，同时后台传递给告警箱预警服务器是否需要域名解析、建立套接字连接的端口号、公网DNS服务器的IP地址等参数；如果需要对预警服务器41域名解析则传送预警服务器41的域名，如果不需要对预警服务器41域名解析，则传递预警服务器41的IP地址；3、告警箱11拨号接入公网需要内嵌TCP/IP协议栈，通过PPP协议同ISP(Internet服务提供商)的接入服务器进行协商，最终获得被分配的IP地址，如图4所示●告警箱11接收到后台服务器10传递的拨号命令和相关参数后，通过向拨号模块发送AT命令拨叫ISP接入号码来接入网络(步骤60-62)；●拨号成功后首先使用LCP(Link Control Protocol链路层控制协议)协商配置选项(步骤70-72)；●LCP协商成功后判断是否需要鉴权，如果需要使用何种鉴权方式PAP(Password Authentication Protocol口令认证协议)或者CHAP(Challenge Handshake Authentication Protocol挑战握手鉴权协议)鉴权协议(步骤74-76)；●IPCP(Internet Protocol Control Protocol IP控制协议)协议协商获得IP地址后，此时PPP拨号成功(步骤77-79)。
4、由于目前IP地址资源比较紧张，告警箱11由ISP分配得到的可能是私网或者公网IP地址；在后台服务器10发送到告警箱11的参数中，如果预警服务器41有固定的公网IP地址，无需域名解析，则告警箱11可以直接建立同预警服务器41的网络连接；如果预警服务器41没有固定的IP地址，则可以通过预警服务器41域名解析IP地址(步骤64)，解析IP地址成功后，告警箱11再用得到的IP地址建立网络连接(步骤65)；5、网络连接建立后，现场后台服务器10产生的实时数据通过告警箱11建立的网络预警通道传递到预警服务器41；6、多个告警箱11可以同时建立同预警服务器41的连接；需要注意的是例如告警箱11主动发起建立TCP的套接字网络连接，当通过同一个ISP拨号接入服务器接入的两个告警箱同时建立到预警服务器41连接时，通过预警服务器41侦听的连接端口可能无法区分同一个ISP接入服务器下的两个套接字连接，因此需要告警箱11在建立套接字连接时在消息头中携带唯一的标识作为区别，预警服务器41根据消息头唯一的标识区分，建立一一对应的套接字连接。
7、如图5所示，预警通道的网络连接建立成功后，后台服务器10产生了预警数据时可以通过建立的网络通道发送到预警服务器41；预警服务器也可以将相应的指令发送到现场的后台服务器10，建立了一条双向的通道；8、如图6所示，预警服务器41接收到预警数据后，通过告警箱43的手机模块发送短消息到指定的维护人员，并通过邮件服务器44发送邮件到指定人员的邮箱，通过监控台46可以实时观察现场设备的运营情况；9、如果无法建立告警箱11同预警服务器41的连接，则可以通过告警箱11发送短消息到同预警接收服务器41相连的告警箱43，由告警箱43接收到短消息后发送给预警服务器41，由预警服务器进一步处理；也可以通过告警箱11直接发送到短消息预警接收方42；本发明通过充分利用现有的有线和无线网络资源搭建的预警系统，成本低，使用配置灵活方便扩展，可以实时监控现场的运行状况，可靠性高。
权利要求
1.一种基于公网的实时预警系统实现方法，其特征在于它包括如下步骤a.告警箱上电后主动建立同运营现场的后台服务器的连接，由后台服务器发送控制告警箱的指令；b.告警箱根据后台服务器发送的指令选择有线或者无线方式上网，经过告警箱内嵌的端对端协议栈同ISP的接入服务器协商后获得被分配的网际协议地址；c.如果预警服务器有固定公网的网际协议地址，则告警箱无需域名解析；如果预警服务器没有固定公网的网际协议地址，则可以为预警服务器注册域名，每次预警服务器网际协议地址更新后实时更新公网域名服务器数据库，告警箱然后向公网域名服务器解析预警服务器域名对应的公网网际协议地址；d.告警箱根据预警服务器的网际协议地址建立同预警服务器网络连接。
2.按权利要求1所述的一种基于公网的实时预警系统实现方法，其特征在于若告警箱同预警服务器建立网络连接失败，则自动切换现场告警连接方式；若有线和无线接入方式均失败，则通过告警箱手机模块短消息将告警和预警报告维护人员。
3.按权利要求1所述的一种基于公网的实时预警系统实现方法，其特征在于对于多个告警箱，它们同时建立同预警服务器的连接，在它们主动发起建立套接字网络连接时，应在消息头中携带唯一的标识作为区别，预警服务器根据消息头唯一的标识区分，建立一一对应的套接字连接。
4.按权利要求1所述的一种基于公网的实时预警系统实现方法，其特征在于告警箱发送AT命令控制有线或者无线模块向ISP的接入服务器拨号上网。
5.按权利要求4所述的一种基于公网的实时预警系统实现方法，其特征在于所述拨号上网的流程是a.告警箱接收到后台服务器传递的拨号命令和相关参数后，通过向拨号模块发送AT命令拨叫ISP的接入号码来接入网络；b.拨号成功后首先使用链路层控制协议协商配置选项；c.链路层控制协议协商成功后判断是否需要鉴权，如果需要或使用口令认证协议的鉴权方式或使用挑战握手鉴权协议的鉴权方式；d.网际协议控制协议协商获得网际协议地址后，此时端对端协议拨号成功。
6.按权利要求1所述的一种基于公网的实时预警系统实现方法，其特征在于所述告警箱同预警服务器的网络连接或采用面向连接的传输控制协议套接字方式，或采用非面向连接的用户数据报协议方式，告警箱主动发起向预警服务器的网络连接，建立现场到预警中心的可靠数据通道，实时可靠传递现场数据。
7.按权利要求6所述的一种基于公网的实时预警系统实现方法，其特征在于所述告警箱同预警服务器的网络连接建立成功后，后台服务器产生了预警数据时可通过建立的网络通道发送到预警服务器；预警服务器也可将相应的指令发送到现场的后台服务器，建立了一条双向的通道。
8.按权利要求7所述的一种基于公网的实时预警系统实现方法，其特征在于所述预警服务器接收到预警数据后，通过告警箱的手机模块发送短消息到指定的维护人员，并通过邮件服务器发送邮件到指定人员的邮箱，通过监控台可以实时观察现场设备的运营情况。
全文摘要
本发明涉及一种通过Internet公网、有线网络和无线网络建立预警系统的方法，它利用移动网络覆盖面大的优势，使用无线方式和有线方式作为接入Internet的互补方式，并根据现场条件选择使用接入方式，当二者使用条件同时具备时可以使用其中一种接入方式，另一种方式作为备份接入方式。本发明针对目前预警系统的不足，采用用现场的告警箱与后台服务器通过以太网建立连接后，选择有线或者无线拨号接入公网Internet的方式，并根据预警服务器配置的灵活性选择是否通过DNS域名服务器解析预警服务器的IP地址，通过公网建立同预警服务器的网络连接，故可很方便灵活地建立现场到预警中心的可靠数据通道，能充分利用现有的网络资源。
文档编号H04L12/28GK1710872SQ20041004129
公开日2005年12月21日 申请日期2004年6月16日 优先权日2004年6月16日
发明者赵阳, 邵贵阳, 赵文贤, 马千里, 吴应祥 申请人:中兴通讯股份有限公司