信息技術(shù)在機(jī)場(chǎng)運(yùn)維管理中的應(yīng)用

馬婷

（成都雙流國(guó)際機(jī)場(chǎng)股份有限公司，四川 成都 610095）

引言

傳統(tǒng)的機(jī)場(chǎng)信息管理系統(tǒng)通過(guò)分層整合實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一有效的管理，主要分為四個(gè)層次：數(shù)據(jù)層、應(yīng)用服務(wù)器層、信息發(fā)布層和客戶層，然后以統(tǒng)一的安全體系和管理機(jī)制進(jìn)行綜合管理。硬件配置由獨(dú)立的數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器、域管理/監(jiān)控管理服務(wù)器、接口服務(wù)器、應(yīng)用服務(wù)器、操作工作站及相應(yīng)軟件組成，類似服務(wù)器冗余。該體系結(jié)構(gòu)雖然簡(jiǎn)單，但管理相對(duì)復(fù)雜，資源利用率低，運(yùn)行成本高。它不再適合信息中心的運(yùn)行要求。在機(jī)場(chǎng)運(yùn)維管理中，信息技術(shù)的有效應(yīng)用將進(jìn)一步證明新技術(shù)引進(jìn)的優(yōu)勢(shì)，提高機(jī)場(chǎng)信息平臺(tái)的工作效率，降低成本，為機(jī)場(chǎng)運(yùn)營(yíng)維護(hù)管理的穩(wěn)定提供強(qiáng)有力的基礎(chǔ)保障。

一、當(dāng)前機(jī)場(chǎng)運(yùn)維管理情況

現(xiàn)階段，從機(jī)場(chǎng)的實(shí)際情況來(lái)看，機(jī)場(chǎng)運(yùn)維管理存在一定的管理難度，給機(jī)場(chǎng)的有效運(yùn)維管理帶來(lái)了一定的阻力。從目前大多數(shù)機(jī)場(chǎng)的實(shí)際情況分析，首先是建筑結(jié)構(gòu)和設(shè)備對(duì)機(jī)場(chǎng)內(nèi)部航站樓等的影響。目前，中國(guó)許多機(jī)場(chǎng)航站樓和設(shè)備的使用壽命在10 至20 年之間，由于建筑材料的腐蝕、雨雪侵蝕和地基沉降引起的建筑垃圾或建筑施工中的質(zhì)量缺陷和環(huán)境變化造成建筑物損壞或結(jié)構(gòu)變化，如果這些建筑物的問(wèn)題不及時(shí)排查和處理，將對(duì)建筑物的繼續(xù)使用產(chǎn)生一定影響，不利于機(jī)場(chǎng)的運(yùn)營(yíng)、維護(hù)和管理。其次，信息收集的困難是影響機(jī)場(chǎng)運(yùn)營(yíng)和維護(hù)管理的一個(gè)因素。機(jī)場(chǎng)運(yùn)營(yíng)和維護(hù)管理覆蓋機(jī)場(chǎng)內(nèi)的所有建筑物和設(shè)施。信息收集的過(guò)程也是推進(jìn)機(jī)場(chǎng)運(yùn)維管理信息化的過(guò)程。因此，信息收集也是當(dāng)前機(jī)場(chǎng)運(yùn)維管理中需要考慮的因素之一。

二、信息技術(shù)在機(jī)場(chǎng)運(yùn)維管理中的部署運(yùn)用

在機(jī)場(chǎng)運(yùn)維管理中，主要的管理方式是通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行運(yùn)維管理，充分利用云存儲(chǔ)、云計(jì)算、BIM 技術(shù)等現(xiàn)代信息技術(shù)，通過(guò)高效的信息技術(shù)部署，提高機(jī)場(chǎng)運(yùn)維系統(tǒng)的科學(xué)管理水平。其中，云計(jì)算和虛擬化尤為重要。云計(jì)算是一種通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)提供動(dòng)態(tài)可伸縮虛擬化資源的服務(wù)方式。在信息服務(wù)器的應(yīng)用環(huán)境中，虛擬化是指對(duì)信息資源的抽象化，通過(guò)虛擬架構(gòu)可以將服務(wù)器進(jìn)行整合，從而提高機(jī)場(chǎng)運(yùn)維系統(tǒng)的工作效率，增加運(yùn)維管理的靈活性，從而降低運(yùn)行維護(hù)成本。

（一）虛擬化和云技術(shù)

云計(jì)算通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)以服務(wù)的形式提供動(dòng)態(tài)可擴(kuò)展的虛擬化資源。云計(jì)算的核心是虛擬化。虛擬化允許云計(jì)算系統(tǒng)根據(jù)服務(wù)提供商和客戶之間的服務(wù)級(jí)別協(xié)議動(dòng)態(tài)提供計(jì)算資源。虛擬化是指資源的抽象化，即單個(gè)物理資源的多個(gè)邏輯表示或多個(gè)物理資源的單個(gè)邏輯表示。特定于多服務(wù)器或存儲(chǔ)虛擬化，它是多個(gè)物理資源的單一邏輯表示。虛擬化主要特征如下：

（1）資源配置動(dòng)態(tài)化。根據(jù)用戶的需求動(dòng)態(tài)劃分或釋放不同的物理和虛擬資源。當(dāng)需求增加時(shí)，可以通過(guò)增加可用資源來(lái)補(bǔ)充，以實(shí)現(xiàn)快速靈活的資源供應(yīng)；如果用戶不再使用這些資源，可以將其釋放。虛擬化為客戶提供了無(wú)限的可能性，并允許IT 資源使用的可擴(kuò)展性。

（2）需求服務(wù)自助化。虛擬化為客戶提供自助資源服務(wù)，用戶無(wú)需與提供商交互即可獲得自助計(jì)算資源能力，同時(shí)為客戶提供特定的應(yīng)用服務(wù)目錄，客戶可以選擇服務(wù)項(xiàng)目和內(nèi)容，以滿足自己的需要的服務(wù)的方式。

（3）以網(wǎng)絡(luò)為中心。虛擬化的組件和整體框架通過(guò)網(wǎng)絡(luò)連接，存在于網(wǎng)絡(luò)中，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)向用戶提供服務(wù)，在不同終端設(shè)備的幫助下，客戶可以通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用訪問(wèn)網(wǎng)絡(luò)，隨時(shí)隨地實(shí)現(xiàn)云計(jì)算服務(wù)。

（4）服務(wù)可計(jì)量化，在虛擬化服務(wù)的過(guò)程中，資源配置根據(jù)不同類型的服務(wù)自動(dòng)控制，并通過(guò)測(cè)量方法進(jìn)行優(yōu)化，這意味著可以監(jiān)控和控制資源的使用，是一種即付即用的服務(wù)模式。

（5）資源的一體化和透明化。通過(guò)虛擬化，各種底層資源（計(jì)算、存儲(chǔ)、網(wǎng)絡(luò)、資源邏輯等）的異構(gòu)性（如果有的話）被屏蔽，邊界被打破，所有資源可以統(tǒng)一管理和調(diào)度，成為所謂的“資源池”，為用戶提供隨需應(yīng)變的服務(wù)；對(duì)于用戶來(lái)說(shuō)，這些資源是透明和無(wú)限的。用戶不需要了解內(nèi)部結(jié)構(gòu)，只需要關(guān)心你的需求是否得到滿足。

（二）BIM 技術(shù)

隨著“十二五”規(guī)劃的出臺(tái)，BIM 已成為業(yè)界的熱門話題。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，在中國(guó)，BIM 實(shí)際完成的案例近1000 個(gè)，其中大部分是建立模型和進(jìn)行碰撞檢查。BIM 實(shí)際上并未在項(xiàng)目中發(fā)揮應(yīng)有的作用。在少數(shù)情況下，可通過(guò)該模型進(jìn)行基于性能的分析、復(fù)雜形狀查找、施工模擬、運(yùn)行模擬等應(yīng)用。目前，只有少數(shù)項(xiàng)目對(duì)BIM 全生命周期的數(shù)據(jù)管理進(jìn)行了研究，且均處于局部研究階段。系統(tǒng)地依靠大型項(xiàng)目來(lái)研究BIM數(shù)據(jù)的擴(kuò)展應(yīng)用是非常緊迫的。本文將BIM技術(shù)和信息技術(shù)應(yīng)用于機(jī)場(chǎng)運(yùn)營(yíng)管理領(lǐng)域，將BIM技術(shù)與大型建筑運(yùn)營(yíng)維護(hù)階段的機(jī)電信息系統(tǒng)相結(jié)合，完善運(yùn)營(yíng)維護(hù)管理框架，開放建設(shè)和運(yùn)維階段的信息傳輸，實(shí)現(xiàn)智慧機(jī)場(chǎng)的最終目標(biāo)。

（三）從優(yōu)化機(jī)場(chǎng)運(yùn)維管理的角度，其信息技術(shù)的部署可以從以下三個(gè)方面進(jìn)行分析

首先，優(yōu)化服務(wù)器資源。在機(jī)場(chǎng)運(yùn)維管理與信息技術(shù)的結(jié)合中，機(jī)場(chǎng)信息系統(tǒng)需要大量的服務(wù)器資源，而在傳統(tǒng)的系統(tǒng)架構(gòu)中，每臺(tái)服務(wù)器都屬于不同的信息系統(tǒng)，因此，服務(wù)器的選擇和配置也需要根據(jù)系統(tǒng)的異同進(jìn)行選擇。首先從虛擬化的角度出發(fā)，在實(shí)際設(shè)置中動(dòng)態(tài)分配系統(tǒng)的服務(wù)器資源，然后通過(guò)相應(yīng)的評(píng)估系統(tǒng)，將服務(wù)器資源盡可能整合到虛擬化服務(wù)器集群中，便于機(jī)場(chǎng)運(yùn)維的集中統(tǒng)一管理。

第二，服務(wù)器業(yè)務(wù)級(jí)容錯(cuò)性。在機(jī)場(chǎng)信息系統(tǒng)的管理中，對(duì)信息的準(zhǔn)確性和安全性要求很高，這也是系統(tǒng)建設(shè)中需要注意的關(guān)鍵問(wèn)題之一。信息系統(tǒng)服務(wù)器集中虛擬化后，在一定程度上實(shí)現(xiàn)了對(duì)服務(wù)器的集中管理。此時(shí)，信息系統(tǒng)的容錯(cuò)特性成為人們關(guān)注的焦點(diǎn)。

第三，虛擬資源的配置。在機(jī)場(chǎng)信息系統(tǒng)虛擬化建設(shè)過(guò)程中，通過(guò)對(duì)服務(wù)器等硬件資源的重組，使其成為具有計(jì)算能力的邏輯虛擬資源池，實(shí)現(xiàn)資源的動(dòng)態(tài)均衡分配。因此，在機(jī)場(chǎng)運(yùn)維系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)，需要根據(jù)業(yè)務(wù)需求和業(yè)務(wù)的重要性提前定義相應(yīng)的資源配置原則，通過(guò)對(duì)資源池的持續(xù)監(jiān)控，確定資源池的利用率，并根據(jù)預(yù)定義的資源進(jìn)行動(dòng)態(tài)分配，實(shí)現(xiàn)運(yùn)維系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。

三、基于云技術(shù)分析信息技術(shù)在機(jī)場(chǎng)運(yùn)維管理中的應(yīng)用

（一）BIM 模型的搭建

在機(jī)場(chǎng)運(yùn)維系統(tǒng)的管理中，可以應(yīng)用BIM 技術(shù)構(gòu)建建筑物的全生命周期，從而提高機(jī)場(chǎng)運(yùn)維管理的效率。結(jié)合機(jī)場(chǎng)的實(shí)際情況，基于航站樓信息模型（TBIM）技術(shù)的BLM（建筑生命周期管理）可以實(shí)現(xiàn)三維智能仿真技術(shù)的有效應(yīng)用，從而實(shí)現(xiàn)整個(gè)生命周期內(nèi)的樓宇智能系統(tǒng)建設(shè)。為實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，需要在機(jī)場(chǎng)建設(shè)的全過(guò)程中逐步實(shí)現(xiàn)參數(shù)、性能和集成的精益化、智能化。通過(guò)優(yōu)化設(shè)計(jì)，改善建筑設(shè)計(jì)和施工階段存在的困難，實(shí)現(xiàn)建筑設(shè)備環(huán)境與航空建筑各功能系統(tǒng)的協(xié)調(diào)。在過(guò)去的機(jī)場(chǎng)建設(shè)中，建筑功能與周圍環(huán)境發(fā)生沖突的情況屢見不鮮，往往導(dǎo)致拆遷、改造、延誤等，甚至?xí)o機(jī)場(chǎng)未來(lái)的運(yùn)營(yíng)管理帶來(lái)麻煩。因此，通過(guò)BIM 技術(shù)的應(yīng)用，可以搭建TBIM 臺(tái)，對(duì)機(jī)場(chǎng)各區(qū)域進(jìn)行目視檢查，以檢查其與周圍建筑環(huán)境的協(xié)調(diào)性，降低后期拆除重建的風(fēng)險(xiǎn)，為機(jī)場(chǎng)內(nèi)部機(jī)械系統(tǒng)的優(yōu)化和后期運(yùn)維體系的建立提供前提保證。

（二）能源智能化管理系統(tǒng)的建立

在能源管理中，核心部分是科學(xué)管理，實(shí)時(shí)監(jiān)控電力系統(tǒng)設(shè)備運(yùn)行的安全性和合理性。在本部分的管理中，需要突破技術(shù)壁壘，借助BIM 技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的深度集成和嵌入式應(yīng)用，構(gòu)建高度集成的三維可視化智能運(yùn)維管理平臺(tái)，BA 系統(tǒng)等信息技術(shù)，從而在這樣一個(gè)具有智能化管理功能的平臺(tái)上實(shí)現(xiàn)能源的有效利用。掌握整個(gè)樓宇BA 系統(tǒng)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)非常重要，需要通過(guò)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)反映到運(yùn)營(yíng)中心和服務(wù)器終端，為機(jī)場(chǎng)大樓的構(gòu)件和建筑設(shè)備提供感知能力賦予強(qiáng)大的生命力，最終形成以BIM 技術(shù)和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)為核心，基于功能的分類能夠?qū)崿F(xiàn)通信系統(tǒng)之間兼容性的管理、控制、操作和維護(hù)系統(tǒng)。

（三）能源生產(chǎn)與消耗管理系統(tǒng)的建立

機(jī)場(chǎng)運(yùn)維系統(tǒng)作為能源管理系統(tǒng)的緊密耦合應(yīng)用，為機(jī)場(chǎng)能源管理周期提供了科學(xué)的能源管理系統(tǒng)。其基本功能是根據(jù)生產(chǎn)管理規(guī)則實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集、生產(chǎn)監(jiān)控、預(yù)警和調(diào)度。在實(shí)際使用過(guò)程中，系統(tǒng)可以通過(guò)視頻通話實(shí)現(xiàn)對(duì)變配電站、供水、供氣等關(guān)鍵能源生產(chǎn)環(huán)節(jié)的實(shí)時(shí)監(jiān)控。同時(shí)，還可以通過(guò)建立網(wǎng)絡(luò)化能源信息管理系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)機(jī)場(chǎng)園區(qū)的集中、遠(yuǎn)程管理。此外，該系統(tǒng)還通過(guò)對(duì)能源循環(huán)的管理，為能源消耗提供了一個(gè)有效的管理平臺(tái)。其基本功能是通過(guò)已建立的能源消耗量來(lái)收集能源消耗過(guò)程中的數(shù)據(jù)，并對(duì)能源消耗進(jìn)行監(jiān)測(cè)和預(yù)警，從而預(yù)測(cè)和解決能源消耗。

（四）能源數(shù)據(jù)的采集

在利用信息技術(shù)建立和完善機(jī)場(chǎng)運(yùn)維系統(tǒng)的過(guò)程中，數(shù)據(jù)采集部分也得到了很好的改進(jìn)，能夠有效地處理現(xiàn)階段機(jī)場(chǎng)運(yùn)維管理中存在的問(wèn)題。數(shù)據(jù)采集模塊通過(guò)機(jī)場(chǎng)運(yùn)維系統(tǒng)采集電力生產(chǎn)SCADA 系統(tǒng)、供水供氣站管理系統(tǒng)、機(jī)房環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、紅線內(nèi)單體建筑IBMS 系統(tǒng)等能耗系統(tǒng)的部分相關(guān)數(shù)據(jù)。在機(jī)場(chǎng)運(yùn)維系統(tǒng)的管理中，計(jì)算機(jī)技術(shù)的有效應(yīng)用可以充分實(shí)現(xiàn)各運(yùn)營(yíng)環(huán)節(jié)的能源采集，從而保證能源數(shù)據(jù)的可靠性。在能源數(shù)據(jù)采集中，能源數(shù)據(jù)一般可分為一次能源和二次能源。一次能源主要是從系統(tǒng)外獲得的能源，資源包括水電、蒸汽和汽油；二次能源的收集主要是指系統(tǒng)本身產(chǎn)生的能源，如氮?dú)?、冷凍水、熱水等。在機(jī)場(chǎng)內(nèi)部的集中監(jiān)控系統(tǒng)中，還需要對(duì)電力、動(dòng)力、水路和各種環(huán)保數(shù)據(jù)進(jìn)行有效監(jiān)控，全面掌握各種能源數(shù)據(jù)和運(yùn)行狀態(tài)，確保運(yùn)維系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性。

四、結(jié)語(yǔ)

總而言之，民航事業(yè)快速發(fā)展，空管信息應(yīng)用系統(tǒng)逐年增多，所以機(jī)場(chǎng)運(yùn)維管理方面也要加強(qiáng)管理，跟上發(fā)展的步伐。雖然目前的運(yùn)維管理方面存在些問(wèn)題，但是經(jīng)過(guò)空管部門和運(yùn)維人員的共同努力，應(yīng)用先進(jìn)的信息技術(shù)解決影響和制約運(yùn)營(yíng)管理效率的突出問(wèn)題，著力建立適應(yīng)和促進(jìn)運(yùn)營(yíng)管理各項(xiàng)工作的體制，著力提高運(yùn)營(yíng)管理人才的能力，把各方面的積極性、創(chuàng)造性引導(dǎo)到“綠色、智慧機(jī)場(chǎng)”核心價(jià)值觀上來(lái)，努力實(shí)現(xiàn)機(jī)場(chǎng)運(yùn)維管理的可持續(xù)發(fā)展。