基于動(dòng)力環(huán)境與數(shù)據(jù)分析的集團(tuán)客戶(hù)機(jī)房運(yùn)維監(jiān)控系統(tǒng)

王華 肖榮軍

中國(guó)移動(dòng)通信集團(tuán)江蘇有限公司

0 引言

隨著集團(tuán)客戶(hù)市場(chǎng)全業(yè)務(wù)的快速發(fā)展，運(yùn)營(yíng)商需要考慮集團(tuán)客戶(hù)機(jī)房設(shè)備、機(jī)房運(yùn)行環(huán)境情況的監(jiān)控，保證機(jī)房在優(yōu)良的環(huán)境下工作。依托運(yùn)營(yíng)商的天然網(wǎng)絡(luò)覆蓋優(yōu)勢(shì)和機(jī)房運(yùn)維技術(shù)儲(chǔ)備優(yōu)勢(shì)，將集團(tuán)客戶(hù)側(cè)的動(dòng)力環(huán)境變量進(jìn)行遠(yuǎn)程智能監(jiān)控，將獲取的數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，通過(guò)一定的算法分析、告警匹配規(guī)則等，實(shí)現(xiàn)集團(tuán)客戶(hù)業(yè)務(wù)、設(shè)備的主動(dòng)性維護(hù)。對(duì)集團(tuán)客戶(hù)的運(yùn)維效率的提升具有重要意義和作用。

1 集客機(jī)房動(dòng)力環(huán)境運(yùn)維監(jiān)控系統(tǒng)概述

1.1 機(jī)房動(dòng)力環(huán)境監(jiān)控運(yùn)維系統(tǒng)必要性

在信息化建設(shè)中，機(jī)房運(yùn)行處于信息交換管理的核心位置。機(jī)房?jī)?nèi)所有設(shè)備必須時(shí)時(shí)刻刻正常運(yùn)轉(zhuǎn)，否則一旦某臺(tái)設(shè)備出現(xiàn)故障，對(duì)數(shù)據(jù)傳輸、存儲(chǔ)及系統(tǒng)運(yùn)行構(gòu)成威脅，就會(huì)影響到全局系統(tǒng)的運(yùn)行。如果不能及時(shí)處理，更有可能損壞硬件設(shè)備，耽誤業(yè)務(wù)系統(tǒng)正常運(yùn)轉(zhuǎn)，造成不可估量的經(jīng)濟(jì)損失。因此需要保障機(jī)房?jī)?nèi)的設(shè)備運(yùn)行在標(biāo)準(zhǔn)的、合適的、穩(wěn)定的機(jī)房動(dòng)力環(huán)境中，這些保障涉及電源、UPS、空調(diào)等監(jiān)控和維護(hù)，而動(dòng)力環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)在信息化機(jī)房中屬于基礎(chǔ)設(shè)施，能夠讓IT設(shè)備為核心業(yè)務(wù)運(yùn)行提供強(qiáng)有力的保障，所以動(dòng)力環(huán)境監(jiān)控非常有必要，它是精細(xì)化管理要求的集中體現(xiàn)。

1.2 機(jī)房動(dòng)力環(huán)境監(jiān)控介紹

隨著網(wǎng)絡(luò)信息化和機(jī)房建設(shè)的迅猛發(fā)展，作為機(jī)房正常、穩(wěn)定運(yùn)行基本保證的空調(diào)、電源等設(shè)備的運(yùn)行狀況以及機(jī)房環(huán)境的安全狀況也日漸凸顯出其重要性。由于許多重要機(jī)房是24小時(shí)不間斷運(yùn)行，而管理人員很難保證時(shí)時(shí)刻刻對(duì)機(jī)房情況進(jìn)行監(jiān)控，因此通過(guò)技術(shù)手段實(shí)現(xiàn)24小時(shí)不間斷監(jiān)控顯得非常必要。機(jī)房動(dòng)力環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)通過(guò)通信和軟件的集成，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)房環(huán)境和UPS、機(jī)房空調(diào)、發(fā)電機(jī)組等設(shè)備的集中監(jiān)視，并實(shí)時(shí)采集報(bào)警信息發(fā)送給相關(guān)的管理人員。

2 集團(tuán)客戶(hù)機(jī)房監(jiān)控業(yè)務(wù)需求及描述

2.1 動(dòng)力監(jiān)控需求描述

主要通過(guò)配置傳感器來(lái)監(jiān)控機(jī)房單相、三相市電的供電和恢復(fù)供電情況，針對(duì)機(jī)房的市電停電進(jìn)行監(jiān)控，能及時(shí)準(zhǔn)確地把停電和來(lái)電的時(shí)間和信息通知管理人員，通過(guò)后臺(tái)數(shù)據(jù)算法分析機(jī)房供電質(zhì)量和能源利用情況。

2.2 環(huán)境監(jiān)控需求描述

對(duì)環(huán)境的溫濕度進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，進(jìn)而了解空調(diào)設(shè)備運(yùn)行情況，保證設(shè)備在合適的電子環(huán)境下運(yùn)行，防患于未然。環(huán)境溫濕度的監(jiān)測(cè)首先實(shí)現(xiàn)環(huán)境告警，亦對(duì)采集的溫度信息、告警信息統(tǒng)計(jì)、分析，總結(jié)出運(yùn)維規(guī)律，便于管理。

2.3 漏水監(jiān)控需求描述

對(duì)機(jī)房的漏水情況進(jìn)行監(jiān)控，實(shí)現(xiàn)對(duì)客戶(hù)的技術(shù)場(chǎng)地不同環(huán)境和地點(diǎn)的監(jiān)控，尤其對(duì)無(wú)人值守的小面積機(jī)房或機(jī)柜實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程無(wú)人值守的告警和掌控。因?yàn)闊o(wú)人值守且長(zhǎng)期高負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)，空調(diào)肯定有各種情況發(fā)生，空調(diào)漏水亦是其中一個(gè)很普遍的現(xiàn)象。

2.4 UPS等供電設(shè)備監(jiān)控需求描述

對(duì)供電設(shè)備開(kāi)關(guān)機(jī)狀態(tài)、電流、電壓等參數(shù)的遠(yuǎn)程監(jiān)控，包括220VAC、48VDC、240VDC、600VDC等供電設(shè)備，實(shí)現(xiàn)設(shè)備參數(shù)異常和閾值越限上報(bào)，定期提供區(qū)域性的統(tǒng)計(jì)分析，進(jìn)而隨時(shí)了解機(jī)房的負(fù)載和負(fù)荷的運(yùn)轉(zhuǎn)情況。

2.5 安防類(lèi)監(jiān)控需求描述

對(duì)安防類(lèi)的信號(hào)比如主動(dòng)紅外對(duì)射，被動(dòng)紅外微波雙鑒，門(mén)磁信號(hào)的監(jiān)控。

2.6 其他類(lèi)監(jiān)控

其他類(lèi)的模擬量和開(kāi)關(guān)量的監(jiān)控，需要下行控制的開(kāi)關(guān)量（包括簡(jiǎn)單的聯(lián)動(dòng)控制，時(shí)間編程控制等）遠(yuǎn)程控制類(lèi)的需求，以及精密空調(diào)等智能設(shè)備的監(jiān)控管理。

3 集客機(jī)房運(yùn)維監(jiān)控方案介紹

3.1 專(zhuān)線(xiàn)方案機(jī)房動(dòng)環(huán)系統(tǒng)

（1）專(zhuān)線(xiàn)方案拓?fù)鋱D

圖1 專(zhuān)線(xiàn)方案拓?fù)鋱D

（2）系統(tǒng)描述

根據(jù)客戶(hù)側(cè)采集器接入方式,專(zhuān)線(xiàn)方案系統(tǒng)拓?fù)鋱D所示：主要應(yīng)用場(chǎng)景是一些采集量涵蓋比較齊全的機(jī)房。機(jī)房包含智能采集設(shè)備、開(kāi)關(guān)量設(shè)備、模擬量設(shè)備。如果從專(zhuān)業(yè)角度劃分，又可主要分為環(huán)境量采集模塊和智能設(shè)備采集模塊。環(huán)境量是指機(jī)房溫度、濕度，煙霧探測(cè)和漏水探測(cè)；智能設(shè)備包括精密空調(diào)、UPS電源、開(kāi)關(guān)電源、油機(jī)等，通過(guò)智能采集服務(wù)器UPT設(shè)備采集各傳感器和智能設(shè)備數(shù)據(jù)，經(jīng)網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)上報(bào)到紫圖監(jiān)控平臺(tái)。當(dāng)機(jī)房有告警產(chǎn)生時(shí)，平臺(tái)首先會(huì)彈出相應(yīng)告警對(duì)話(huà)框，顯示告警機(jī)房、告警設(shè)備、當(dāng)前告警值及當(dāng)前告警的開(kāi)始時(shí)間。其次平臺(tái)會(huì)將告警短信通過(guò)無(wú)線(xiàn)短信貓發(fā)送到指定維護(hù)人員的手機(jī)上。

3.2 無(wú)線(xiàn)接入方案機(jī)房動(dòng)環(huán)監(jiān)控系統(tǒng)

（1）無(wú)線(xiàn)接入方式方案拓?fù)鋱D

圖2 無(wú)線(xiàn)方式方案拓?fù)鋱D

（2）方案描述

根據(jù)客戶(hù)側(cè)采集器為無(wú)線(xiàn)接入方式所示：無(wú)線(xiàn)接入方式主要的應(yīng)用場(chǎng)景是一些采集設(shè)備涵蓋量相對(duì)較少（主要以一些開(kāi)關(guān)量設(shè)備或較少的模擬量設(shè)備或接入信號(hào)），需求相對(duì)較簡(jiǎn)單的機(jī)房。雖然是簡(jiǎn)易版，但在功能的實(shí)現(xiàn)上仍然可以保證需要監(jiān)控的設(shè)備當(dāng)有告警后能在第一時(shí)間知曉。這是因?yàn)楹?jiǎn)易版所用的無(wú)線(xiàn)控制器也可以將一些模擬量設(shè)備、開(kāi)關(guān)量設(shè)備接入進(jìn)去，當(dāng)有告警時(shí)會(huì)通過(guò)GPRS或者NB-IOT UDP方式上報(bào)平臺(tái)，亦可以短信的方式直接發(fā)送給相關(guān)機(jī)房負(fù)責(zé)人員。簡(jiǎn)易版中平臺(tái)側(cè)的相關(guān)顯示和告警的處理與專(zhuān)業(yè)版系統(tǒng)一致。數(shù)據(jù)同樣是傳輸?shù)揭苿?dòng)的客戶(hù)監(jiān)控管理平臺(tái)，平臺(tái)軟件的功能都可以滿(mǎn)足。

3.3 集客機(jī)房運(yùn)維監(jiān)控平臺(tái)

數(shù)據(jù)的采集、監(jiān)控、統(tǒng)計(jì)、分析，必然依賴(lài)上述兩種傳輸方式的實(shí)現(xiàn)，依據(jù)客戶(hù)的需求，加上對(duì)客戶(hù)專(zhuān)業(yè)化的引導(dǎo)，從而滿(mǎn)足機(jī)房監(jiān)控的需求，最終實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)化客戶(hù)機(jī)房的運(yùn)維管理、效率的提升和正確執(zhí)行安全生產(chǎn)規(guī)范。

圖3 運(yùn)維方式展現(xiàn)圖

本方案采用智能手機(jī)APP軟件和服務(wù)級(jí)綜合管理軟件平臺(tái)雙重方式管理，包括數(shù)據(jù)展示、統(tǒng)計(jì)、分析、告警信息的推送和遠(yuǎn)程控制等。達(dá)到及時(shí)化辦公運(yùn)維和隨時(shí)性移動(dòng)運(yùn)維相結(jié)合的運(yùn)維管理的目的。

圖4 手機(jī)端平臺(tái)展示圖

圖5 客戶(hù)端平臺(tái)展示圖

（1）平臺(tái)基本功能

通過(guò)傳感器終端上報(bào)的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析呈現(xiàn)：活動(dòng)告警信息、歷史告警查詢(xún)、采集數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析、關(guān)聯(lián)分析、預(yù)防性維護(hù)預(yù)測(cè)等；通過(guò)曲線(xiàn)、圖型、列表，輔以圖標(biāo)、顏色、等級(jí)，在電腦web界面、手機(jī)APP軟件上實(shí)現(xiàn)，且可以實(shí)現(xiàn)消息推送。

具體實(shí)現(xiàn)功能如下：

1）安全穩(wěn)定的數(shù)據(jù)采集和動(dòng)態(tài)展現(xiàn)；

2）權(quán)限的分配、地域的劃分等；

3）多途徑通訊，本地告警推送和平臺(tái)告警推送互為備份；

4）遠(yuǎn)程控制設(shè)備運(yùn)行及狀態(tài)確認(rèn)返回；

5）及時(shí)獲取故障告警信息，查詢(xún)歷史告警信息；

6）多工種人員遠(yuǎn)程使用，包括主管，專(zhuān)家，值班等；

7）結(jié)合平臺(tái)數(shù)據(jù)分析提供合理的機(jī)房治理維護(hù)建議。

（2）平臺(tái)擴(kuò)展功能

整套機(jī)房的動(dòng)環(huán)監(jiān)控運(yùn)維系統(tǒng)建設(shè)基于物聯(lián)網(wǎng)理念下的數(shù)據(jù)采集技術(shù)，數(shù)據(jù)采集只是實(shí)現(xiàn)整套系統(tǒng)的主體框架方式，最終目的在于更科學(xué)高效地運(yùn)用采集到的“數(shù)據(jù)元素”，通過(guò)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析手段將這些元素重新拼接為機(jī)房運(yùn)維工作中的“工作個(gè)體”，通過(guò)數(shù)據(jù)可視化形象具體地展示給維護(hù)人員?！皵?shù)據(jù)元素“包括原始采集的信號(hào)、告警、時(shí)間、事件等，把原始的“數(shù)據(jù)元素”作為“生”數(shù)據(jù)，通過(guò)科學(xué)算法進(jìn)行“適當(dāng)加工”（比如邏輯的運(yùn)算、時(shí)間的演算、字段關(guān)聯(lián)、自學(xué)習(xí)的應(yīng)用和等）和傳統(tǒng)人工運(yùn)維經(jīng)驗(yàn)的糅合，將原始的“生”數(shù)據(jù)變成“熟”數(shù)據(jù)，達(dá)到智慧運(yùn)維、智能管理的目的。

舉例如下：

1）房間溫度和空調(diào)開(kāi)啟當(dāng)下關(guān)系時(shí)間軸線(xiàn)；

2）對(duì)電流經(jīng)過(guò)若干組合后若干可能狀態(tài)，過(guò)濾后的最終狀態(tài)綜合值等；

3）其他由專(zhuān)家提出的各種邏輯運(yùn)算后的綜合告警運(yùn)算信號(hào)實(shí)現(xiàn)等。

（3）平臺(tái)智能巡檢

集客機(jī)房的巡檢管理。巡檢對(duì)保證設(shè)備穩(wěn)定運(yùn)行，提升用戶(hù)感知具有重要意義。隨著全業(yè)務(wù)規(guī)模的不斷擴(kuò)大，切實(shí)要求轉(zhuǎn)變以往采用紙質(zhì)化巡檢模式存在的監(jiān)督和管理困難的現(xiàn)狀，研究電子化巡檢手段。遠(yuǎn)程運(yùn)維管理終端具有遠(yuǎn)程巡檢按鈕，巡檢執(zhí)行時(shí)觸發(fā)該按鈕，終端將巡檢時(shí)間、巡檢地點(diǎn)、所巡檢的設(shè)備等信息實(shí)時(shí)上傳到管理中心，管理中心可按照要求輸出巡檢報(bào)表。方案可實(shí)現(xiàn)巡檢人員終端的經(jīng)緯度管理，通過(guò)集團(tuán)客戶(hù)機(jī)房巡檢按鈕的簽到等手段實(shí)現(xiàn)智能巡檢業(yè)務(wù)。

4 集團(tuán)客戶(hù)場(chǎng)景應(yīng)用分析

4.1 標(biāo)準(zhǔn)客戶(hù)機(jī)房應(yīng)用

針對(duì)政府、銀行、保險(xiǎn)總部等大型/重點(diǎn)集團(tuán)客戶(hù)，通過(guò)集團(tuán)客戶(hù)需求收集及主動(dòng)推介等方式拓展業(yè)務(wù)。業(yè)務(wù)監(jiān)控終端可作為獨(dú)立產(chǎn)品組網(wǎng)，運(yùn)營(yíng)商維護(hù)人員參與制定機(jī)房監(jiān)控一攬子解決方案，為集團(tuán)客戶(hù)提供客戶(hù)側(cè)設(shè)備監(jiān)控、市電整體檢測(cè)評(píng)估、溫度、濕度、無(wú)線(xiàn)信號(hào)質(zhì)量、煙感等一體化服務(wù)。

4.2 微小偏遠(yuǎn)客戶(hù)機(jī)房應(yīng)用

針對(duì)中小企業(yè)客戶(hù)，遠(yuǎn)程監(jiān)控終端作為公司企業(yè)網(wǎng)關(guān)產(chǎn)品的一個(gè)功能模塊，可根據(jù)客戶(hù)實(shí)際需求選配，以滿(mǎn)足中小企業(yè)機(jī)房及設(shè)備監(jiān)控需求。目前蘇州地區(qū)針對(duì)中小企業(yè)客戶(hù)監(jiān)控試點(diǎn)情況是：在集團(tuán)客戶(hù)業(yè)務(wù)接入機(jī)房?jī)?nèi)安裝一臺(tái)監(jiān)控主機(jī)，主機(jī)上接有市電、溫度、水浸、煙感等傳感器（傳感器種類(lèi)、數(shù)量可根據(jù)客戶(hù)需求選裝），傳感器將市電及環(huán)境量等實(shí)時(shí)信息傳送給監(jiān)控主機(jī)，監(jiān)控主機(jī)通過(guò)GPRS網(wǎng)絡(luò)將監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)上報(bào)到中心服務(wù)器，可供維護(hù)人員瀏覽。由于監(jiān)控主機(jī)上尚留有其它干接點(diǎn)通道，所以下一步還將研究將網(wǎng)絡(luò)接入設(shè)備的傳輸、運(yùn)行等狀態(tài)信息上報(bào)監(jiān)控主機(jī)。

5 結(jié)束語(yǔ)

集團(tuán)客戶(hù)機(jī)房部署實(shí)施動(dòng)力環(huán)境與數(shù)據(jù)分析運(yùn)維監(jiān)控系統(tǒng),可以實(shí)現(xiàn)集團(tuán)客戶(hù)側(cè)業(yè)務(wù)接入機(jī)房、集團(tuán)客戶(hù)自有機(jī)房的設(shè)備監(jiān)控、動(dòng)環(huán)監(jiān)控等，通過(guò)對(duì)機(jī)房業(yè)務(wù)監(jiān)控實(shí)現(xiàn)主動(dòng)性維護(hù)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)故障，提高集團(tuán)客戶(hù)的滿(mǎn)意度；同時(shí)可提高運(yùn)營(yíng)商公司對(duì)代維廠(chǎng)家巡檢、設(shè)備廠(chǎng)家售后維護(hù)的管理能力，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)巡檢。集團(tuán)客戶(hù)機(jī)房動(dòng)環(huán)數(shù)據(jù)分析運(yùn)維監(jiān)控系統(tǒng)由遠(yuǎn)程運(yùn)維管理終端和管理中心組成，接入設(shè)備發(fā)生異常情況時(shí)，遠(yuǎn)程運(yùn)維管理終端通過(guò)無(wú)線(xiàn)或有線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)將告警信息發(fā)送給維護(hù)人員和管理中心，及時(shí)響應(yīng)處理；或者維護(hù)人員通過(guò)手機(jī)訪(fǎng)問(wèn)系統(tǒng)，實(shí)時(shí)獲取相關(guān)信息。系統(tǒng)給機(jī)房動(dòng)環(huán)運(yùn)維帶來(lái)了新的發(fā)展機(jī)遇，數(shù)據(jù)分析技術(shù)將會(huì)對(duì)未來(lái)動(dòng)環(huán)系統(tǒng)發(fā)展及運(yùn)行帶來(lái)革命性變化。