搭建智能化綜合布線運維管理體系的研究

龐建鏗，楊崇富，羅世興，陳 剛，林陽洸

（廣西電網(wǎng)有限責任公司北海供電局，廣西 北海 536000）

1 綜合布線運維管理現(xiàn)狀

在傳統(tǒng)配線管理工作中，采用表格、圖紙等方式對管理對象的各類信息進行存儲與分析，導致不能夠及時跟蹤線路資源的使用狀態(tài)與變化，缺乏有效的監(jiān)視和控制手段，容易產(chǎn)生人為故障及大量僵尸線路，維修管護效能也相對低下［1］。

隨著電網(wǎng)各領域數(shù)字化轉型的加速，通信設備數(shù)量與日俱增，設備間的配線密度、復雜程度不斷增加。與此同時，綜合布線系統(tǒng)作為重要的網(wǎng)絡通信基礎設施，其高效、穩(wěn)定運行對電網(wǎng)企業(yè)至關重要，因此逐步建立起一個統(tǒng)一的、高效的、智能化運維體系對綜合布線系統(tǒng)進行集中管理尤為必要。

2 智能化綜合布線運維管理體系概述

在設計規(guī)劃新的綜合布線運維管理體系時，需要綜合考慮各個管理對象及其關聯(lián)與產(chǎn)生的各類管理信息及數(shù)據(jù)的可視化，對通信鏈路連接狀態(tài)與網(wǎng)絡連接狀態(tài)進行實時監(jiān)視，對網(wǎng)絡通信資源占用及使用情況進行實時分析，并將運維管理動作融入管理系統(tǒng)的工作流模塊，在同一套系統(tǒng)內(nèi)完成對綜合布線運維管理的流程閉環(huán)，如此才能大幅度提高配線運維效率，降低運維成本，為實現(xiàn)組織智能化基礎設施運維提供基礎保障［2］，具體內(nèi)容包括以下3個部分。

第一，建立強大可靠的數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)，統(tǒng)籌所有管理信息，實現(xiàn)對靜態(tài)信息與動態(tài)數(shù)據(jù)采集、處理、存儲、調(diào)取、處置功能。

第二，搭建完整通暢的線上工作流模塊，將綜合布線運維管理中涉及的各個環(huán)節(jié)和動作落實成線上化流程，實現(xiàn)從發(fā)起、審批、報告、處理、反饋到辦結的全線上化，盡可能提高流程自動化比例，減少人為操作可能帶來的風險和不必要延遲。

第三，形成高效智能的數(shù)據(jù)應用界面，通過直觀友好的人機交互界面以及基于現(xiàn)有分析邏輯的自動化流程、并考慮根據(jù)實際需要引入人工智能，對網(wǎng)絡連接狀態(tài)及通信資源占用以及故障處置流程等信息進行合理的數(shù)據(jù)可視化、數(shù)據(jù)分析、信號告警、報表輸出等功能，滿足公司對綜合布線運維工作的高效執(zhí)行與持續(xù)改進需要。

3 智能化綜合布線運維管理體系設計構想

在北海供電局當前的綜合布線管理基礎上，逐步在整體上建設一個智能化的綜合布線運維體系是實現(xiàn)北海供電局綜合布線管理水平躍遷的重要依托。為更好地實現(xiàn)對轄區(qū)范圍內(nèi)整個綜合布線系統(tǒng)的規(guī)劃、設計、施工、維護、改造環(huán)節(jié)進行全生命周期的合理統(tǒng)籌、有效監(jiān)督與有力控制的閉環(huán)管理，需要充分發(fā)揮“云大物移智”等信息化技術的作用，分模塊逐步搭建，最終實現(xiàn)將所有轄區(qū)內(nèi)綜合布線系統(tǒng)及其大部分管理動作整合到一套系統(tǒng)內(nèi)進行統(tǒng)一管理。

對綜合布線運維管理工作的高層級需求進行梳理，對綜合布線系統(tǒng)進行管理的最終目的是保障網(wǎng)絡設備連接的安全穩(wěn)定并及時響應實際工作中對網(wǎng)絡連接關系變更的需要。因此，需要實時監(jiān)控物理及網(wǎng)絡連接狀態(tài)，并能夠盡快響應需要對鏈路連接關系進行調(diào)整［3］。

據(jù)此，提出以下設計構想，作為未來技術開發(fā)的藍本。整體系統(tǒng)功能分為數(shù)據(jù)管理、工作流、數(shù)據(jù)應用三大功能模塊。

3.1 數(shù)據(jù)管理模塊

鏈路狀態(tài)與拓撲關系作為綜合布線管理的核心信息，須以可視化方式呈現(xiàn)，實現(xiàn)對建筑、樓層、機房、配線間、機柜、設備、配線架、線路、信息模塊等管理對象進行仿真模擬，能夠使工作人員快速識別出各管理對象的類別、之間關系與連接狀態(tài)。同時，讓運維人員能夠清晰直觀地掌握通信基礎設施的運行情況，提高通信系統(tǒng)的可靠性和運維效率并降低運維成本。

將操作界面設計形成多層級的可視化視圖，包含地理空間信息到物理連接關系，分為園區(qū)、建筑、樓層、機房、機柜、設備等多級視圖并可以通過點擊、下拉選單、全局搜索等方式打開對應視圖。通過不同層級的視圖，輔助確定最佳的空間規(guī)劃方案，提高測量效率，便捷識別未利用空間，迅速查詢設備之間、端口之間的連接關系。除對應的仿真圖外，還可生成更為簡化的網(wǎng)絡拓撲關系圖，將多層級的設備和端口顯示在同一界面內(nèi)，實現(xiàn)對各設備間整體連接關系的宏觀直觀呈現(xiàn)，以便于查找和理解。

數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)還應整合常規(guī)網(wǎng)絡管理軟件的功能，實現(xiàn)對網(wǎng)絡通信中的有源設備的監(jiān)控并將其可視化，能夠實時顯示其運行狀態(tài)、配置、性能與拓撲關系，便于管理和監(jiān)控。還可以把連接到通信網(wǎng)絡中的設備以拓撲關系圖、分類清單等方式呈現(xiàn)，監(jiān)控路由器和接口，帶寬以及WAN鏈路的可用性和性能表現(xiàn)，監(jiān)控服務器、路由器、交換機、防火墻、VMs和存儲設備。

3.2 工作流模塊

本工作流是用來描述有需求部門提起的信息維護需求的響應流程，也是在綜合布線建設完成之后，日常運維工作中最主要的重復性觸發(fā)工作流程。需求部門提供的需要內(nèi)容會在現(xiàn)行供電局的管理系統(tǒng)中生成工單并將信息傳遞給管理人員。為了能夠對整個運維作業(yè)進行全流程管理，建議在系統(tǒng)開發(fā)時直接對接現(xiàn)行供電局的管理系統(tǒng)中的工單信息，直接在綜合布線管理系統(tǒng)中生成對應的工單，并在綜合布線管理系統(tǒng)中運行整個作業(yè)流程。工單信息到達管理人員的后臺操作端，由管理人員進行初步的故障研判并決定是否需要進行現(xiàn)場處置，如需現(xiàn)場處置，則可在工單信息的基礎上附上處理建議，生成任務信息發(fā)送至現(xiàn)場作業(yè)人員的前臺作業(yè)端，現(xiàn)場作業(yè)人員根據(jù)指示到現(xiàn)場出勤并進行研判，如需根據(jù)規(guī)定進行方案回報，則將處理方案回報給后臺操作端進行審批，如管理人員同意則生成指揮指令下達到前臺作業(yè)端，指導現(xiàn)場作業(yè)人員進行作業(yè)，完成后將信息回報給需求部門進行確認，如確認通過，則由需求部門使用供電局的管理系統(tǒng)確認工單辦結，由綜合布線管理系統(tǒng)記錄確認辦結的時間點，用來做后續(xù)的數(shù)據(jù)監(jiān)控與分析［4］。

工作流系統(tǒng)根據(jù)作業(yè)特征將被分為桌面客戶端與移動客戶端兩個主要的界面。

桌面客戶端是綜合布線智能運維管理體系中工作流程的主要載體，主要分成供電局內(nèi)部管理人員使用的后臺系統(tǒng)和供電局外部現(xiàn)場作業(yè)人員使用的前臺系統(tǒng)，其中的差異集中在由權限與職責界面的不同所帶來的界面功能的差別，實際開發(fā)落地過程中也可根據(jù)開發(fā)的經(jīng)濟性和時效性的需要，采用基本相同的交互界面，通過開放梯度權限的方式，實現(xiàn)對不同身份的使用者的區(qū)隔。其中，開發(fā)優(yōu)先級的后臺系統(tǒng)界面高于前臺系統(tǒng)界面。

3.3 數(shù)據(jù)應用模塊

3.3.1 現(xiàn)場信息識別與查詢

在實際作業(yè)過程中，需要作業(yè)人員在現(xiàn)場對物理鏈路的連接狀況進行檢查和消缺，在這個過程中經(jīng)常由于查找相應的物理連接關系而造成時間上的消耗，嚴重影響整體作業(yè)效率，并且存在標簽不清晰、圖紙不易讀等情況，可能會進一步降低處理速度并增加失誤風險?，F(xiàn)場信息識別與查詢的方式也在很大程度上決定了現(xiàn)場作業(yè)的操作模式，作為數(shù)據(jù)應用的最基本場景，共涉及4種可能的方式。

第一，視覺識別：在綜合布線管理系統(tǒng)開發(fā)時，導入標簽編號規(guī)則。綜合布線系統(tǒng)建設過程中根據(jù)端接設計規(guī)劃，由現(xiàn)場施工人員或后臺管理人員生成并發(fā)送至安裝現(xiàn)場，通過標簽打印機打印，粘貼于對應位置。在運維作業(yè)時，運維人員可通過管理系統(tǒng)的移動端，使用界面掃描對應標簽，利用視覺識別技術實現(xiàn)實時查詢，跳轉至該位置的對應操作界面。

第二，二維碼（或條形碼，以下省略）：在綜合布線管理系統(tǒng)開發(fā)時，加入二維碼標簽生成功能。在綜合布線系統(tǒng)建設過程中，根據(jù)通過點選界面中的打印按鈕，將一組二維碼發(fā)送至標簽打印機打印，并粘貼于纜線兩端對應位置。在運維作業(yè)時，運維人員可通過管理系統(tǒng)的移動端使用界面掃描二維碼，直接跳轉至該位置的對應操作界面。

第三，射頻識別（Radio Frequency Identification，RFID）：此方法的工作原理和流程與二維碼方案類似，使用RFID標簽和掃描設備進行作業(yè)，相比于二維碼模式，避免了由于現(xiàn)場環(huán)境或作業(yè)過程中的臟污帶來的無法識別的問題，同時由于RFID特性，可以實現(xiàn)較遠距離的批量識別，在查找場景中相較于二維碼方案會更加便利。

第四，智能硬件：在后續(xù)綜合布線發(fā)展過程中，對于新建綜合布線工程可考慮使用智能設備作為傳統(tǒng)設備的替代方案，其主要原理是把無源的纜線和配線架改造為有源設備以實現(xiàn)對其連接狀態(tài)的識別和監(jiān)控。相較于傳統(tǒng)設備，可以實現(xiàn)對連接關系的實時反映，大幅度降低物理連接關系的基礎信息采集耗時，同時避免由于人工操作失誤所帶來的基礎信息錯誤，并進一步杜絕在后續(xù)運維工作中由此造成的延時和返工。

3.3.2 現(xiàn)場作業(yè)指引

匹配不同識別方式，設計現(xiàn)場作業(yè)指引模塊。跟隨工作流模塊在前臺作業(yè)端的操作界面，如采用智能硬件模式，可以通過端口燈光的不同顏色作為作業(yè)提示信息；如采用其他三種信息識別方式，可以通過操作界面的仿真圖形上的不同顏色、閃爍等方式作為作業(yè)提示，引導現(xiàn)場作業(yè)人員對設備跳線等作業(yè)對象進行操作［5］。

綜合布線基本信息調(diào)取：支持批量導出綜合布線系統(tǒng)的基本信息，包含設備清單、系統(tǒng)圖、敷設圖、一定時間內(nèi)的網(wǎng)絡設備性能監(jiān)控數(shù)據(jù)。

動態(tài)數(shù)據(jù)統(tǒng)計與分析：網(wǎng)絡資產(chǎn)統(tǒng)計包含終端、交換機、配線架、信息模塊等。

報表導出與自動生成：網(wǎng)絡性能報表，自定義報表，用戶可以對每個監(jiān)控的參數(shù)創(chuàng)建報表，選擇和查看參數(shù)的趨勢。例如，中央處理器（Central Processing Unit，CPU）利用率、內(nèi)存利用率、流入和流出流量、接口錯誤、響應時間等最高的接口和設備。如“CPU利用率排行前10的設備”等，用于分析運行負荷。設計開發(fā)自動發(fā)送功能，實現(xiàn)自動發(fā)送周期性報表至管理人員郵箱，根據(jù)實際管理需要可包括：服務器性能報表、服務器可用性報表、路由器帶寬利用率報表、故障處置時間報表等。管理人員可以根據(jù)相應的統(tǒng)計分析結果，決定對網(wǎng)絡資源的優(yōu)化調(diào)配和管理流程的優(yōu)化改進。