李峰++郭文斌

摘 要本文引入了電力機房智能巡檢技術(shù)，針對傳統(tǒng)電力機房日常巡檢技術(shù)的工作內(nèi)容，提出了基于業(yè)務(wù)域、基于場景可視化的智能巡檢技術(shù)，給出了智能巡檢系統(tǒng)平臺的系統(tǒng)架構(gòu)和系統(tǒng)功能，實施效果表明，機房智能巡檢技術(shù)適用于電力企業(yè)，具有較好的推廣意義。

【關(guān)鍵詞】電力機房 智能巡檢 可視化 場景展示

目前隨著社會經(jīng)濟的高速發(fā)展，具有數(shù)字化與高度信息化集成的電力信息系統(tǒng)成為實現(xiàn)智能電網(wǎng)的重要手段。電力機房，為整個電網(wǎng)系統(tǒng)提供所有應(yīng)用服務(wù)運營的場所，是電網(wǎng)中發(fā)電、輸電、配電、售電的數(shù)據(jù)交互連接橋梁與應(yīng)用服務(wù)無縫集成的平臺，但是，目前大部分電力機房在投入使用后的管理仍然有較大不足，日常運維、巡檢還停留在人工通過肉眼查看的方式，這樣不僅浪費寶貴的人力資源、同時由于容易出現(xiàn)設(shè)備管理與機房空間管理的混亂而對數(shù)據(jù)中心的安全運行與可擴容性產(chǎn)生隱患。因此，當(dāng)下迫切需要一套能為電力機房管理人員提供直觀、遠程、便于操控的智能巡檢技術(shù)來解決此類問題。

1 機房日常巡檢

1.1 巡檢周期

巡檢是電網(wǎng)日常維護工作的重要任務(wù)。 一般來說，巡檢工作分為例行巡檢、節(jié)假日巡檢、自然災(zāi)害和重要通信期的巡檢。機房的管理要求是定期對機房的狀況進行巡檢，如每天早上某一時間和晚上某一時間要求巡檢人員進入機房對機房內(nèi)設(shè)備進行巡檢。為保障機房的穩(wěn)定運行，最簡單的手段就是增加巡檢的次數(shù)，縮短了對機房的巡檢時間間隔，便于更全面地了解機房內(nèi)各系統(tǒng)的運行情況。

1.2 巡檢內(nèi)容

對機房設(shè)備進行巡檢時，主要包括機房各類基礎(chǔ)設(shè)施、服務(wù)器、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備安全設(shè)備等，巡檢設(shè)備運行是否正常，是否存在告警或缺陷，同時巡檢的路線至關(guān)重要。一般情況下，一個典型的機房巡檢在進入機房時首先要對空調(diào)運行情況進行查看，然后對機房的溫濕度進行查看，最后依次對各個設(shè)備進行巡檢。

1.3 巡檢記錄

巡檢記錄可以直接反映巡檢人員對機房設(shè)備巡檢的結(jié)果，是體現(xiàn)機房內(nèi)設(shè)備運行情況的重要依據(jù)。巡檢記錄的細致程度依不同區(qū)域、不同類型的機房有所差異，一般而言，比較關(guān)注于機房的環(huán)境信息，如溫度，濕度，重要設(shè)備的指標等內(nèi)容。

2 智能巡檢技術(shù)

隨著電力企業(yè)信息化的建設(shè)，電力設(shè)備的智能化程度越來越高，同時承載這些設(shè)備的機房監(jiān)控手段、信息化建設(shè)水平也越來越高，傳統(tǒng)的巡檢方式目前正逐步向智能化巡檢方式過渡，有應(yīng)用智能機器人進行巡檢的技術(shù)研究，有應(yīng)用信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)挖掘進行巡檢的技術(shù)研究等方式。

2.1 基于業(yè)務(wù)域的機房智能巡檢

由于電力機房承載的系統(tǒng)較多，且系統(tǒng)跨區(qū)域跨機房的布局，單一模式下的機房巡檢模式難以適應(yīng)各種各樣的業(yè)務(wù)系統(tǒng)，在兼顧巡檢工作共性，如工單管理、信息記錄、報表分析情況下，對特定業(yè)務(wù)域的巡檢要體現(xiàn)其業(yè)務(wù)特性。

基于業(yè)務(wù)域的智能巡檢策略其核心思想是：

（1）以機房基礎(chǔ)信息為各業(yè)務(wù)域的共性，涉及巡檢工作的基本內(nèi)容，如巡檢路徑、工單管理、巡檢周期等內(nèi)容提煉出共性，這些共性的集合作為機房基礎(chǔ)智能巡檢的公共項。

（2）針對不同業(yè)務(wù)域的特點提煉出屬于該業(yè)務(wù)域巡檢的必要項，并加以規(guī)范化，形成屬于該業(yè)務(wù)域的智能巡檢模板。

2.2 基于場景可視化的機房智能巡檢

可視化展示無疑是機房智能巡檢中重要的環(huán)節(jié)，其關(guān)鍵在于巡檢工作如何進行可視化展示，如機房基礎(chǔ)性質(zhì)的資產(chǎn)可視化、容量可視化等內(nèi)容顯然不是智能巡檢工作的重點，而實際設(shè)計中由于可視化工作具有開發(fā)周期，因此要盡量提煉巡檢工作展示的共性。

2.2.1 拓撲可視化

任何業(yè)務(wù)域是有其拓撲分布，即邏輯關(guān)系，對于以業(yè)務(wù)為導(dǎo)向的智能巡檢策略，拓撲可視化是基礎(chǔ)功能。

2.2.2 端口可視化

端口可視化不僅指設(shè)備端口呈現(xiàn)在巡檢人員面前，還指其連接關(guān)系，信息數(shù)據(jù)均能夠呈現(xiàn)，即端口可視化涵蓋了信息可視化。

2.2.3 故障可視化

故障點處于何處，要一目了然的呈現(xiàn)在拓撲圖上。

2.2.4 方法可視化

不僅要能夠找到故障點，還要有解決問題的策略，策略是日積月累逐步形成的，即機房智能巡檢的設(shè)計必須具有專家知識庫，否則難以稱之為“智能”。

2.2.5 報表可視化

對形成的策略，解決方式，解決結(jié)果以報表形式呈現(xiàn)給管理人員。

2.2.6 路徑可視化

對巡檢的路徑，周期，記錄等基礎(chǔ)信息形成簡潔有效的方式方法。

3 智能巡檢系統(tǒng)開發(fā)

智能巡檢系統(tǒng)使生產(chǎn)流程及時準確地按照巡檢計劃進行，并通過計算機通信網(wǎng)絡(luò)了解企業(yè)內(nèi)部各工作點的數(shù)據(jù)信息，并提供相應(yīng)的分析策略，為企業(yè)節(jié)省了人力、物力 。

3.1 系統(tǒng)構(gòu)架

機房智能運維系統(tǒng)開發(fā)的內(nèi)容涵蓋機房3D建模、軟件3D引擎加載、機柜室內(nèi)定位、機房空間定位、數(shù)據(jù)庫同步等關(guān)鍵技術(shù)，最終呈現(xiàn)給運維人員的是智能化、自動化的動態(tài)可視化自成像運維管理平臺。系統(tǒng)具體構(gòu)架見圖1。

3.2 系統(tǒng)功能

3.2.1 機房場景可視化

機房是立體的空間概念，包括所在環(huán)境、配電、制冷、消防、通信機柜、布線等多種環(huán)節(jié)，機房3D建模技術(shù)實現(xiàn)機房的桌面化3D呈現(xiàn)，實現(xiàn)機房可視化管理，可實現(xiàn)環(huán)境可視、機房可視、機柜組可視、機柜可視、設(shè)備可視、端口可視，實現(xiàn)所見即所得。

3.2.2 IT資源業(yè)務(wù)域分類管理

各類IT資源分布于實際的物理機房中，這些設(shè)備之間是構(gòu)成特定的業(yè)務(wù)關(guān)系的，比如營銷系統(tǒng)、辦公系統(tǒng)、抄表系統(tǒng)，將這些設(shè)備根據(jù)業(yè)務(wù)、邏輯、冗余等關(guān)系進行分類能夠構(gòu)成不同的業(yè)務(wù)域，準確、按需求的描述設(shè)備間的內(nèi)在關(guān)系，尤其是在一個設(shè)備參與多個業(yè)務(wù)的情況就更能夠展示準確，實現(xiàn)業(yè)務(wù)層次的“所見即所得”。

3.2.3 連線資源智能配線管理。

設(shè)備布局布線對機房管理而言是非常重要的環(huán)節(jié)，由于施工方與運維方不一致，施工標準不統(tǒng)一，運維人員傳承等方面的問題，與IP層監(jiān)控日益完善相比，物理層的配線管理成了機房智能運維的短板。

3.2.4 機房IT設(shè)備資產(chǎn)管理。

智能運維技術(shù)包括機房IT設(shè)備的資產(chǎn)管理功能，對現(xiàn)代化信息機房來說，機房內(nèi)的設(shè)備種類千差萬別，數(shù)量巨大，靠人工管理及維護不僅容易出錯且很難快速定位及查找，對其歷史狀況更是難以入手了解，尤其是遇到設(shè)備移動，機房搬遷狀況時，且機房規(guī)模越大其管理復(fù)雜程度越高。對IT設(shè)備引入電子標簽，電子標簽內(nèi)存儲有該設(shè)備的歷史及當(dāng)前配置信息，生產(chǎn)相關(guān)、物流相關(guān)及運行相關(guān)的靜態(tài)信息，與運維平臺交互的可配置動態(tài)信息等。

3.2.5 核心設(shè)備狀態(tài)管理。

機房的服務(wù)器、交換機、路由器等設(shè)備是運維人員最為關(guān)心的核心設(shè)備，需要高的關(guān)注度，核心設(shè)備除基本的生產(chǎn)信息、物流信息、配置信息等偏靜態(tài)的信息外，動態(tài)的運行狀態(tài)信息如CPU使用率、進程數(shù)、數(shù)據(jù)流量、設(shè)備溫度、內(nèi)存使用率等實時運行信息的提取、存儲、分析、預(yù)警是幫助運維人員管理核心設(shè)備的重要輔助手段。

3.2.6 機房自動巡檢功能。

機房定期巡檢是運維人員日常管理的重要職責(zé)，平臺提供自動巡檢功能，結(jié)合機柜微環(huán)境管理，IT設(shè)備動態(tài)運行信息提取功能及機房3D可視化呈現(xiàn)手段幫助運維人員獲得量化的巡檢數(shù)據(jù)，提高機房運維效果及運維效率，減少甚至擺脫靠運維人員目測方式進行巡查，提供數(shù)字化運維數(shù)據(jù)及報表。

4 應(yīng)用成效

4.1 應(yīng)用成效

非結(jié)構(gòu)性場景展示已經(jīng)在本人單位予以實施，并在可視化場景基礎(chǔ)上融合了動環(huán)監(jiān)控、網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控分析、電子配線數(shù)據(jù)等相關(guān)業(yè)務(wù)信息，使運維效率得到明顯提高和改善。

（1）節(jié)省機房運行維護費用。實現(xiàn)機房3D自成像可視化、精細化管理，可快速實現(xiàn)設(shè)備自動定位，設(shè)備快速查找，提升效率70%以上。

（2）實現(xiàn)設(shè)備動態(tài)信息提取提與分析，提前預(yù)警設(shè)備問題，在設(shè)備故障時能快速查找問題的根本原因，設(shè)備平均故障解決時間減少30分鐘，通過設(shè)備預(yù)警方式解決問題占總問題數(shù)的60%，通過專家系統(tǒng)引導(dǎo)故障解決目前占比在25%左右。

（3）將日常巡維工作桌面化呈現(xiàn)，減少運維人員工作壓力，提高運維深度及廣度，提高機房管理的規(guī)范化程度，建立了普通配線架改造為電子配線架的標準。

（4）通過研究，提高了專業(yè)技術(shù)及管理水平，提高了工作效率及智能化應(yīng)用水平。通過系統(tǒng)的應(yīng)用，解決了機房信息碎片化和數(shù)據(jù)孤島的現(xiàn)象。

4.2 行業(yè)推廣

通過此項目實施，為電力機房管理人員提供直觀、遠程、便于操控的管理系統(tǒng)，有效減輕了基層人員機房日常巡檢的業(yè)務(wù)工作量，也有利用機房管理人員更加容易的把握在信息機房中的各種隱含信息、分析數(shù)據(jù)之間的聯(lián)系，從而有針對性的制定更加行之有效的策略來避免各類故障給電網(wǎng)所帶來的經(jīng)濟效益和社會效益損失。

參考文獻

[1]詹鵬，曾玉榮，吳崢.電網(wǎng)通信網(wǎng)絡(luò)設(shè)備智能巡檢體系研究及應(yīng)用[J].電信技術(shù)，2014（04）：69-72.

[2]付曉峰，付興武，李楠.智能巡檢系統(tǒng)的開發(fā)與在生產(chǎn)管理中的應(yīng)用[J].控制工程，2014（05）：17-19.

作者簡介

李峰（1983-），男，河北省保定市人?，F(xiàn)為國網(wǎng)新疆電力公司電力科學(xué)研究院工程師。研究方向為信息安全。

作者單位

1.國網(wǎng)新疆電力公司電力科學(xué)研究院 新疆維吾爾自治區(qū)烏魯木齊市 830011

2.國網(wǎng)新疆電力公司阿勒泰供電公司 新疆維吾爾自治區(qū)阿勒泰地區(qū) 836500