通信机房单人值班告警来电防漏措施系统的制作方法

本发明涉及通信调度领域，具体为一种通信机房单人值班告警、来电防漏措施系统。

背景技术：

通信调度值班人员必须在tms（通信管理系统）产生告警后一小时内对告警确认，三小时内对其定性。在面对机房区域面积大，需要巡视检查的房间多，且处在不同楼层，日常工作中极易发生值班员漏接电话、无法及时发现各种系统告警的情况，进而影响到通信网安全运行。根据现状分析，提出通信调度监控来电告警防漏接装置解决方案，在监控室将系统数据、值班电话音频接入该装置，在其他计算好的地点设置中继发大设备扩展通信范围，值班员在机房内工作时通过佩戴专用的值班手环实时接收室内tms系统告警指示，通过声音、震动、号码显示接收来电信息，在正常开展机房工作的同时有效防止漏接电话、延误告警处理情况发生，解决单人值班的问题，保证同业对标和通信网的安全运行，并为通信主站机房值班防来电告警漏接工作提供一种新的技术手段和模式。

通过通信调度电话告警防漏装置及系统所涉及的电话音频信号、tms告警音频信号等获取、编码并通过安全的无线传输手段，实现智能手环的区分展示及告警，通过研发监测模块、硬件实现等软硬结合的方式，实现电话、告警信息在智能手环的显示，方便管理人员及时处理，为告警电话防漏接提供技术手段。

主要解决如下问题：

1、解决电话、告警信息信号提取和传输的问题；

2、解决传输过程中网络信号的全覆盖及安全问题；

3、解决单人值班时电话告警漏接的问题。

技术实现要素：

本发明目的在于针对通信调度告警电话防漏接系统研究，主要涉及系统告警音频信号获取、电话音频信号获取、无线网络覆盖及安全考虑以及对应的软件系统等。

本发明是采用如下技术方案实现的：

一种通信机房单人值班告警来电防漏措施系统，包括tms告警系统、智能固定座机、pc主机服务器及智能手环。

所述智能固定座机包括用于接收电话进入的基础事件响应模块，所述基础事件响应模块输出端连接来电监测模块输入端，所述来电监测模块输出端连接座机号识别模块输入端，所述座机号识别模块输出端连接数据上传模块输入端，所述数据上传模块输出端通过局域网络实时上传接口采用wifi网络连接pc主机服务器。

所述tms告警系统通过音频线连接pc主机服务器的麦克风接口。

所述pc主机服务器包括声音采集模块，所述声音采集模块输出端连接音频数据流解析模块输入端，所述音频数据流解析模块输出端连接声音文件生成模块输入端，所述声音文件生成模块输出端连接声音文件对比模块输入端，所述声音文件对比模块输出端连接数据上传模块输入端，所述数据上传模块输入端连接数据库输入端，所述数据库输出端通过后台数据处理接口采用wifi网络连接智能手环。

所述智能手环包括用于接收pc主机服务器传输数据的数据处理模块，所述数据处理模块具有两个输出端，数据处理模块的第一输出端连接来电提示模块输入端，来电提示模块输出端连接智能语音提示模块输入端，数据处理模块的第二输出端连接告警提示模块输入端，告警提示模块输出端连接音频告警模块输入端，智能语音提示模块和音频告警模块输出端连接弹窗提示模块。

优选的，所述pc主机服务器内的声音文件对比模块在收到新的告警声音文件后与已有的系统告警声音文件进行比较，在85%相似度以上，则判定为告警。

优选的，所述智能手环设定电子围栏，脱离信号覆盖区域，系统主动提示。

优选的，所述智能手环中安装的智能交互系统，对不同电话进行等级分类，以不同声音、震动、亮屏的方式提示管理人员，并显示来电的相关信息。

优选的，包括3部智能固定座机。

本发明具有如下特点：

（1）、首次将值班电话及系统告警信息采用移动互联技术进行显示和处理；

将电力网管值班工位电话及系统告警信息，在保证安全前提下移动化处理。单人值守时，在制定区域内可随时收到值班工位重要信息。

（2）、采用软件算法监测电话、告警音频信息，进行处理和分析；

采用在智能座机、pc机上安装监测音频信号的软件程序实现音频信号的实时监测和获取，区分电话和告警以及优先等级，这种方式可以准确快速的实现信息的获取、处理和分析。

（3）、采用移动互联显示及处理，提升了电话、网管告警的处理速度，为防漏接提供技术保证；

采用在移动设备（智能手环）上安装软件，对电话告警信息进行区分和分级展示，提高了电话告警的处理速度。

本发明设计合理，具有很好的实际应用与推广价值。

附图说明

图1表示本发明的系统总体架构示意图。

图2表示本发明的系统总体架构连接示意图。

图3表示本发明的系统原理示意图。

图4表示智能固定座机与智能手环的架构连接示意图。

图5表示智能座机内部架构示意图。

图6表示tms告警系统与智能手环的架构连接示意图。

图7表示pc主机服务器的内部架构示意图。

图8表示智能手环的内部架构示意图。

图9表示本发明系统的测试与验证过程示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施例进行详细说明，但不应理解为对本发明的限制。

一种通信机房单人值班告警来电防漏措施系统，通信调度告警电话防漏接系统研究主要涉及系统告警音频信号获取、电话音频信号获取、无线网络覆盖及安全考虑以及对应的软件系统等，包括tms告警系统、智能固定座机、pc主机服务器及智能手环。

如图5所示，智能固定座机包括用于接收电话进入的基础事件响应模块，基础事件响应模块输出端连接来电监测模块输入端，来电监测模块输出端连接座机号识别模块输入端，座机号识别模块输出端连接数据上传模块输入端，数据上传模块输出端通过局域网络实时上传接口采用wifi网络连接pc主机服务器。

如图6所示，tms告警系统通过音频线连接pc主机服务器的麦克风接口。

如图7所示，pc主机服务器包括声音采集模块，声音采集模块输出端连接音频数据流解析模块输入端，音频数据流解析模块输出端连接声音文件生成模块输入端，声音文件生成模块输出端连接声音文件对比模块输入端，声音文件对比模块输出端连接数据上传模块输入端，数据上传模块输入端连接数据库输入端，数据库输出端通过后台数据处理接口采用wifi网络连接智能手环。其中，pc主机服务器内的声音文件对比模块在收到新的告警声音文件后与已有的系统告警声音文件进行比较，在85%相似度以上，则判定为告警。

如图8所示，智能手环包括用于接收pc主机服务器传输数据的数据处理模块，数据处理模块具有两个输出端，数据处理模块的第一输出端连接来电提示模块输入端，来电提示模块输出端连接智能语音提示模块输入端，数据处理模块的第二输出端连接告警提示模块输入端，告警提示模块输出端连接音频告警模块输入端，智能语音提示模块和音频告警模块输出端连接弹窗提示模块。

智能手环设定电子围栏，脱离信号覆盖区域，系统主动提示。

智能手环中安装的智能交互系统，对不同电话进行等级分类，以不同声音、震动、亮屏的方式提示管理人员，并显示来电的相关信息。

本发明的具体实施如下：

1、应用于系统告警音频、电话音频信号获取技术

1.1、系统告警音频、电话音频信号采用音频信号数字化技术

音频信号数字化后可以避免模拟信号容易受噪声和干扰的影响；可以扩大音频的动态范围；可以利用计算机进行数据处理；易于加密处理；可以不失真的远距离传输；可以与图像、视频等其他媒体信息进行多路复用，以实现多媒体化和网络化。

具体实现方法：

（1）可通过单片机及嵌入式开发实现，单片机内集成模数转换和信号处理的功能，此种方法为目前常用的方式，但涉及软硬件的调试，成本较高；

（2）采用带通滤波器实现信号的获取，此种方法需要提前知道音频信号的频率，这样才能设置合适的滤波器带宽实现，但获取音频信号的频率、频谱较困难；

（3）系统告警音频可通过音频线连至电脑的麦克风输入口，通过软件检测音频信号，并将信号进行获取，此种方法也可避免外界干扰造成的音频干扰，误差程度低，但需要在pc上安装音频监测系统，是本次开发所采用的方式。

1.2、无线网络覆盖及安全技术

无线网络覆盖主要是根据无线网络的特点合理布放设备，使其实现信号的全覆盖。

无线局域网是采用无线传输媒介的计算机局域网络，是有线局域网的延伸和补充，无线局域网覆盖wifi能把互联网的连接信号传送到100米远的地方，网络连接速度为54mb/s。

1.3、软件系统实现技术

1.3.1、声音采集技术

首先需要枚举出系统里面的音频设备对象，用directsoundcaptureenumerate方面枚举出系统音频采集的设备，这个方法带有两个参数，一个指定枚举出设备执行的回调函数，一个上下文参数指针，首先定义枚举出设备执行的回调函数声明，定义好这些就可以调用directsoundcaptureenumerate方法来枚举系统设备信息了。

主要使用createcapturebuffer方法，getcaps方法主要是可以获取录音设备的性能

1.3.2、来电检测技术

首先，需要保证服务持续运行，实时获取手机状态。

然后，需要提供相应的服务模块，获取手机状态：

phonelistener模块用于监听手机事件。支持的事件有：耳机插拔，静音状态和通话状态。耳机插拔事件，在耳机插入或拔出时触发。静音事件，在用户开启或关闭手机静音时触发。通话状态事件，在等待接听来电，接通或通话挂断时触发。

1.3.3、数据传输加密技术

（1）分组密码

分组密码是将明文消息编码表示后数字序列划分成长为n的分组，各组分别在密钥的作用下进行变换输出等长的数字序列，即密文。一次加密一个数据组，加解密所使用的是同一密钥，故其通常也称为对称加密。分组长n各种不同的对称加密算法取值不同（des和tripledes为64位，aes默认为128位，也可以为192位和256位），在对明文消息进行分组时如果最后个分组小于n，则要进行数据填充，使分组长达到n才能进行后续的加密处理。.net平台提供的加密类都很好的处理了上述问题，所以在用c#语言进行实际编码能很简便的完成加解密操作。

rijndael算法作为aes的一种，已经取代tripledes（三重des）成为新的数据加密标准。其分组长度及密钥长度都可变，且比des算法都要长，使其也具有了更高的安全性。本程序采用的就是rijndael算法。

（2）运行模式

分组密码在加密时，明文分组的长度是固定，而实用中待加密消息的数据量是不定的，相邻的两个分组加解密时是否相关，就产生了不同的运行模式：ecb模式和cbc模式。

在.net平台提供的分组加密类默认使用的是cbc模式，但是可以根据需要更改此默认设置。

（3）数据加解密

在实现数据加解密主要涉及到system.security.cryptography下的rijndaelmanaged和cryptostream类。

（4）数据传输

数据传输使用的是tcp连接，.net平台也对socket进行了很好的封装，使网络io操作非常方便。

1.3.4、智能提醒技术

智能提醒为了实现全天候，全场景提醒，首先需要依赖可开发智能手环的支持，其次，保证软件实时运行是一个大前提。

2、技术方案具体设计

2.1、总体方案

根据具体业务需求，综合分析各种应用场景的特点，需要将调度机房的3部座机改造成带有安卓系统和具备通信模块的智能电话，将告警的声音通过音频线获取并输入采购的服务器中，通过和告警音频文件的比较提取告警信息，采用安全的无线局域网，在服务器实现信息的交互和最终智能手环信息的显示。图1是本发明的整体方案架构图。

在三部智能座机内安装监测来电信息的软件（当有来电时，安装的系统软件将能够监测来电信息并区分优先级），智能电话内置通信模块可通过wifi与手环交互显示，tms告警系统通过获取声音信号后，通过无线传输与手环交互显示。系统的部署如图2所示。图3是本发明的系统的原理框图。

2.2、智能座机软硬件设计

系统方案设计主要包括如下内容：主要涉及智能电话及安装于智能电话的来电监测系统。

通过对普通固定电话升级变为android系统的智能固话，安装无线加密的通讯装置实现智能固话与智能手环的安全通讯，在智能电话和智能手环，安装智能交互系统，达到来电提醒、来电信息展示、通话记录管理、通话录音储存等功能。

如图4所示，智能固话接到电话时，智能交互系统及时捕获信息并第一时间通过加密安全的无线通信设备，经服务器交互传输到智能手环中，智能手环中安装的智能交互系统，对不同电话进行等级分类，以不同声音、震动、亮屏的方式提示管理人员，并显示来电的相关信息。

智能手环设定电子围栏，走出信号覆盖区域，系统主动提示，放置丢失信息。

智能座机内部结构如图5所示。

2.3、tms（通信管理系统）告警音频信号软硬件设计

tms告警系统的音频信号，主要涉及音频线、pc主机服务器等硬件设备和安装于pc电脑上的音频输入监测系统，获得音频信号信息，将此音频信息与系统储存的音频文件进行对比分析，获得不同的告警信息，获取告警信息后通过无线网络传输至智能手环显示和提示。具体实现流程如图6所示。

tms告警系统音频信号设计如图7所示。

2.4、智能手环系统设计

智能手环系统设计主要包括智能手环、无线路由器等设备。智能手环佩戴在巡检人员手中，以便于人员巡检时告警电话信息可以实时显示，起到电话告警防漏接的作用。其最终实现是将调度电话息、告警信息通过构建的无线局域网传至智能手环进行分类和展示。智能手环系统的设计还应考虑将电话告警设备统一纳入到一个局域网内，实现电话告警的显示和提醒。智能手环应带有显示功能，通过在智能手环开发数据交互系统，实现电话告警信息的交互、分类和展示。

智能手环内部结构如图8所示。

3、测试验证（如图9所示）

需求分析与架构全部由项目经理完成，之后由项目经理给具体某个开发人员分配任务，具体对某个功能模块的实现。这个对项目经理的经验与技术要求很高，他既然担任了需求分析师，又担任架构师的角色。

本项目开发语言用的是c#语言，开发工具使用的是vs2008

测试：

开发人员在本机上将项目进行部署运行。测试人员通过局域网访问开发人员的机子进行访问。或在测试人员本机上进行部署测试。

上线：

经过测试人员测试通过后，开发人员部署上线。

a程序员流程

测试人员的定位是测试员兼用户体验员，测试员将发现的bug和体验问题提交到缺陷管理系统，由经理对问题进行分析，指派开发人员解决。定期对系统进行更新。

ⅰ、智能座机部分

（1）、来电检测（智能座机）

进行呼叫，检测软件是否正常运行。

（2）、来电信息上传（智能座机）

来电呼叫状态下，检测来电信息是否正常上传。

（3）、来电查询（服务器端）

来电呼叫结束，检测后台是否存在来电信息。

（4）、来电提醒（手环端）

来电呼叫结束后，检测手环端，是否有来电提醒。

ⅱ、报警提醒

（1）、报警声音监测（服务器端）

当报警声音出现时，检测服务器端是否区别出报警类型，并进行信息上传。

（2）、数据存储查询（服务器端）

报警声音出现后，检测后台是否存有报警信息。

（3）、报警提醒（手环端）

报警出现后，检测手环是否发出报警提示音。

ⅲ、查询

（1）、查询来电信息（手环端）

（2）、查询报警信息（手环端）

当出现来电呼叫或报警声音响起时，检测手环是否会进行相应的声音提醒和弹窗提示。

4、系统功能及技术指标

4.1、系统总体功能及特点

通信调度监控来电告警防漏装置及系统的功能和特点，主要体现在以下几个方面。

4.1.1、系统功能：

（1）、tms系统告警音频信号通过与原始音频文件的对比分析，传至手环进行显示，以便工作人员及时发现告警，提高处理故障效率。

（2）、固定座机来电信息传至手环提醒值班人员，并显示来电信息、优先级别，减少漏接率。

（3）、对设备访问进行安全策略控制，提高安全性。

4.1.2、系统特点：

（1）、系统充分体现了先进性、智能性、高性价比原则。

（2）、可扩展性

（3）、为了适宜未来系统扩展的要求，系统在满足现有功能的基础上预留足够的接口以便系统扩充之用。系统中控制部件（软、硬件）采用模块式结构、模组式交换矩阵、内部总线化等技术措施，可以方便灵活的进行扩充，充分保证系统在将来的适应性。

（4）、灵活的部署方式，方便被其他信息机房的部署。

（5）、开放性

整个系统是一个开放系统，兼容性强，能与现有电力tms系统和其他系统互融，提供完整的维护业务平台。

（6）、灵活性

系统可以很方便进行软件升级，保证用户投资；可根据用户需求调提示方式、提示时间、监听时间等；系统支持基于浏览器技术的网络浏览功能，可以方便灵活的使用。

（7）、先进性

采用主流的android智能系统，非对称加密方式。

（8）、实时性

信息传输延时小于3s。

（9）、完善性

具有强大的数据和告警的处理功能；当发生报警时，能把报警信息以多种形式发送到指定智能手环上；功能完善的管理体系。系统可记录tms告警信息和来电信息；提供历史信息查阅功能；系统设权限管理，对不同级别的用户给予不同的权限，有效防止越权操作；系统的软件操作简便、模块化结构，能应用于windows等操作系统。

4.2、智能手环功能参数

支持移动2g、联通3g，配备4.04.0wifi传输，高速运行下载，随时随地畅游互联网。

4.3、软件系统功能参数

手环报警提醒，来电提醒和服务器必须在同一个局域网中。

功能实现必须在wifi覆盖区域。

以上仅为本发明的具体实施例，但并不局限于此。任何以本发明为基础解决基本相同的技术问题，或实现基本相同的技术效果，所作出地简单变化、等同替换或者修饰等，均属于本发明的保护范围内。