从零搭建灌装监控系统（十三）：报警系统设计，生命周期与通知

报警系统设计：生命周期与通知

这是「从零搭建灌装监控系统」系列第13篇。报警系统不能只写一个 IsAlarm = true。一条报警需要知道什么时候触发、什么时候恢复、是否确认、由谁确认，以及如何通知页面和日志。这篇把报警生命周期拆开，再用服务、数据库和事件把它们串起来。

红灯亮了，但没人知道它为什么亮

早期版本的报警处理很简单：设备状态异常时把一个布尔属性设成 true，界面用红色触发器显示；状态恢复后设回 false。

这种实现演示时很漂亮，现场却马上暴露问题。操作员离开页面再回来，刚才的报警已经没有记录；同一个异常持续十分钟，系统每200ms 都在重复发送提示；报警恢复了，但没人知道它持续了多久。

报警至少包含四个时间点或动作：触发、持续、恢复、确认。确认也不等于恢复，操作员可以先确认"我看到了"，设备故障仍然存在。

AlarmRecord：把状态变成记录

csharp 复制代码

public class AlarmRecord
{
    [Column(IsIdentity = true, IsPrimary = true)]
    public long Id { get; set; }

    public AlarmCode Code { get; set; }
    public AlarmSeverity Severity { get; set; }
    public string Title { get; set; } = "";
    public string Message { get; set; } = "";
    public DateTime StartTime { get; set; }
    public DateTime? EndTime { get; set; }
    public bool IsActive { get; set; }
    public double? DurationSeconds { get; set; }
    public bool IsAcknowledged { get; set; }
    public DateTime? AcknowledgedTime { get; set; }
    public string? AcknowledgedUser { get; set; }
}

级别是报警的属性，不是生命周期：

csharp 复制代码

public enum AlarmSeverity
{
    All = 0,
    Info = 1,
    Warning = 2,
    Error = 3,
    Critical = 4
}

编码也要稳定。界面显示文字可以改，代码和数据库里的 AlarmCode 不应该因为换了语言就变化：

csharp 复制代码

public enum AlarmCode
{
    None = 0,
    LowLiquidLevel = 1001,
    Overfill = 1002,
    Leak = 1003,
    LowAirPressure = 2001,
    HighTemperature = 3001,
    SensorFailure = 4001,
    CommunicationError = 5001,
    SystemError = 6001
}

这些是教学用的通用报警码，真实设备的地址和内部编号不应直接写进文章。

触发：同类活动报警只保留一条

报警触发可能来自多个轮询周期。第一件事是检查同一编码是否已经有活动记录：

csharp 复制代码

public static async Task TriggerAlarmAsync(AlarmRecord record)
{
    var exists = await DbProvider.Fsql.Select<AlarmRecord>()
        .Where(x => x.Code == record.Code && x.IsActive)
        .AnyAsync();

    if (exists)
        return;

    record.StartTime = DateTime.Now;
    record.IsActive = true;
    record.IsAcknowledged = false;

    await DbProvider.Fsql.Insert(record).ExecuteAffrowsAsync();
    LogService.Warn($"报警触发：{record.Code} - {record.Message}");
    AlarmTriggered?.Invoke(null, record);
}

这个查询解决了重复弹窗和重复插入，但还存在并发窗口：两个线程可能同时查询，都看到"没有活动报警"，接着各自插入。严谨做法是在服务层加异步锁，或者给数据库增加活动报警的唯一约束。现场报警不应该因为一次并发检测就出现两条一模一样的活动记录。

恢复：计算持续时间，不删除记录

报警恢复时不要删除原记录。历史记录的价值就在于它能回答"什么时候发生过"：

csharp 复制代码

public static async Task RecoverAlarmAsync(AlarmCode code)
{
    var alarm = await DbProvider.Fsql.Select<AlarmRecord>()
        .Where(x => x.Code == code && x.IsActive)
        .FirstAsync();

    if (alarm == null)
        return;

    var end = DateTime.Now;
    await DbProvider.Fsql.Update<AlarmRecord>()
        .Set(x => x.IsActive, false)
        .Set(x => x.EndTime, end)
        .Set(x => x.DurationSeconds,
             (end - alarm.StartTime).TotalSeconds)
        .Where(x => x.Id == alarm.Id)
        .ExecuteAffrowsAsync();

    alarm.IsActive = false;
    alarm.EndTime = end;
    alarm.DurationSeconds = (end - alarm.StartTime).TotalSeconds;
    LogService.Info($"报警恢复：{code}");
    AlarmRecovered?.Invoke(null, alarm);
}

恢复动作应该是幂等的。没有活动记录时直接返回，再次收到恢复信号不应该报错，也不应该创建一条"恢复记录"。

确认：操作员承认看到了

确认是人为动作，和设备恢复是两条线：

csharp 复制代码

public static async Task<bool> AcknowledgeAlarmAsync(
    long alarmId, string operatorName)
{
    var affected = await DbProvider.Fsql.Update<AlarmRecord>()
        .Set(x => x.IsAcknowledged, true)
        .Set(x => x.AcknowledgedTime, DateTime.Now)
        .Set(x => x.AcknowledgedUser, operatorName)
        .Where(x => x.Id == alarmId && !x.IsAcknowledged)
        .ExecuteAffrowsAsync();

    if (affected == 0)
        return false;

    LogService.Info($"报警确认：{alarmId} by {operatorName}");
    return true;
}

Where(... && !x.IsAcknowledged) 很重要。两个页面同时点确认时，只有第一个更新成功，第二个得到 false。数据库条件本身就是并发保护的一部分。

一个已确认但仍活动的报警，应该继续显示在活动报警列表里，只是颜色、按钮或提示方式可以变化。确认不应该让故障从系统中消失。

事件通知 UI，但服务不依赖 UI

报警服务写数据库和日志，页面通过事件刷新自己的集合：

csharp 复制代码

public static event EventHandler<AlarmRecord>? AlarmTriggered;
public static event EventHandler<AlarmRecord>? AlarmRecovered;

ViewModel 订阅事件：

csharp 复制代码

public AlarmsViewModel()
{
    AlarmService.AlarmTriggered += OnAlarmTriggered;
    AlarmService.AlarmRecovered += OnAlarmRecovered;
    _ = LoadActiveAlarmsAsync();
}

private void OnAlarmTriggered(object? sender, AlarmRecord record)
{
    Application.Current.Dispatcher.Invoke(() =>
    {
        ActiveAlarms.Insert(0, AlarmUIModel.FromAlarmRecord(record));
        ActiveAlarmCount = ActiveAlarms.Count;
    });
}

事件回调可能在后台轮询线程触发，不能直接修改 WPF 的 ObservableCollection。通过 Dispatcher 切回 UI 线程，是这类代码的基本安全线。

服务不应该直接调用 MessageBox.Show 或引用某个页面。否则报警服务无法测试，也无法复用到后台模式。声音、弹窗、灯光和 UI 列表都属于订阅者，各自决定如何响应。

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否
轮询读到异常状态
TriggerAlarmAsync
同类活动报警已存在?
直接返回，不重复触发
插入活动记录
写警告日志
触发 AlarmTriggered 事件
Dispatcher 切回 UI 线程
活动报警列表插入一条

活动列表和历史列表是两种查询

活动报警只查 IsActive = true，按开始时间倒序。历史报警则要支持时间和级别筛选，还要分页：

csharp 复制代码

public static async Task<(List<AlarmRecord> Items, long Total)>
    GetAlarmHistoryAsync(int pageIndex, int pageSize,
                         DateTime? start = null,
                         DateTime? end = null,
                         AlarmSeverity severity = AlarmSeverity.All)
{
    var query = DbProvider.Fsql.Select<AlarmRecord>();

    if (start.HasValue)
        query = query.Where(x => x.StartTime >= start.Value);
    if (end.HasValue)
        query = query.Where(x => x.StartTime < end.Value);
    if (severity != AlarmSeverity.All)
        query = query.Where(x => x.Severity == severity);

    var total = await query.CountAsync();
    var items = await query
        .OrderByDescending(x => x.StartTime)
        .Page(pageIndex, pageSize)
        .ToListAsync();

    return (items, total);
}

总数和当前页数据最好使用一致的查询条件，否则分页控件显示的总页数会和实际内容对不上。

从设备状态到报警服务

报警判断应该集中在状态处理层，不要散落在每个控件的属性回调里：

csharp 复制代码

private async Task EvaluateStateAsync(DeviceStates state)
{
    if (state.Volume < Limits.MinimumVolume)
    {
        await AlarmService.TriggerAlarmAsync(
            AlarmFactory.LowLiquidLevel(state.Volume));
    }
    else
    {
        await AlarmService.RecoverAlarmAsync(
            AlarmCode.LowLiquidLevel);
    }

    if (state.Temperature > Limits.MaximumTemperature)
    {
        await AlarmService.TriggerAlarmAsync(
            AlarmFactory.HighTemperature(state.Temperature));
    }
}

触发条件和报警记录创建可以再拆成规则对象，但不要为了追求"通用引擎"把两三个规则包装成十层接口。先保证规则可读、恢复路径明确、日志能定位。

踩坑记录

一次采样直接弹一次窗

轮询是状态采样，报警是状态边沿。必须做活动报警去重。

恢复时删除记录

删除让报警历史无法追溯，也无法计算持续时间。恢复只更新状态和结束信息。

把确认当成恢复

操作员点击确认只表示"我看到了"，设备异常仍然存在时，报警必须继续活动。

事件订阅不解除

页面反复导航会重复订阅，最终一次报警触发多次刷新。页面生命周期结束时要解除订阅，或者让订阅者使用统一的生命周期管理。

本篇小结

生命周期	数据变化	典型通知
触发	插入活动记录	列表、声音、灯光
持续	保持活动	周期监视
恢复	写入结束时间和持续时间	消除活动提示
确认	写入操作员和确认时间	记录人工处理

报警数据已经能保存和通知，但系统还需要一个可靠的日志出口。下一篇把 Serilog 接到文件、SQLite、控制台和 UI 四个方向。

下期预告

第14篇：Serilog 四路日志输出

下一篇设计统一日志入口，让同一条日志按级别流向文件、数据库、控制台和界面，而不是在业务代码里到处写文件操作。