精益化IT運(yùn)維關(guān)鍵技術(shù)研究

馬斌++周平++鐘方偉++張超

摘要：主要研究信息通信系統(tǒng)建設(shè)、建轉(zhuǎn)運(yùn)、運(yùn)維全過程精益化管控的關(guān)鍵技術(shù)；首先闡述了電力行業(yè)精益化IT運(yùn)維技術(shù)的研究現(xiàn)狀和重要性，然后論述信息化項(xiàng)目建設(shè)中業(yè)務(wù)活動(dòng)聯(lián)動(dòng)性管理技術(shù)，重點(diǎn)論證了運(yùn)維過程中系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)可靠性分析方法、多維告警相關(guān)性分析方法和檢修預(yù)評(píng)估方法，最后總結(jié)了關(guān)鍵技術(shù)應(yīng)用情況和未來技術(shù)展望。

關(guān)鍵詞：精益化；IT運(yùn)維；業(yè)務(wù)聯(lián)動(dòng)性；狀態(tài)可靠性；告警相關(guān)性

中圖分類號(hào)：TP311 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-3044（2015）29-0185-03

Research on Key Technologies of Lean IT Maintenance

MA Bin1， ZHOU Ping2， ZHONG Fang-wei2， ZHANG Chao2

（1. State Grid Xinjiang Electric Power Information TelecommunicationCompany， Urumqi 830068， China； 2. Xinjiang Information industry Co， LTD， Urumqi 830068， China）

Abstract：The key technologiesof whole process and lean control of construction， transfer and maintenance of the information and telecommunication systems are researched in the paper. At first theresearch status and importance of IT maintenanceis described， then discuss the technologies of business linkage in construction of information and telecommunication system.Focus on methods of system running state reliability， multidimensionalAlarm correlation and maintenance Pre assessment. At last， we summarize applicationof the key technologies and development in the future.

Key words： lean；IT maintenance； business linkage； statereliability； alarm correlation

隨著堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)的全面建成和全球能源互聯(lián)網(wǎng)概念的提出，信息通信技術(shù)已滲入電網(wǎng)各環(huán)節(jié)，成為電網(wǎng)的核心中樞神經(jīng)網(wǎng)，電網(wǎng)的生產(chǎn)控制信號(hào)和業(yè)務(wù)信息全部通過信息通信平臺(tái)實(shí)現(xiàn)傳遞。支撐電網(wǎng)運(yùn)行管理的IT平臺(tái)出現(xiàn)問題，將嚴(yán)重影響電網(wǎng)的“內(nèi)供、外送和接納新能源”三大任務(wù)。建設(shè)堅(jiān)強(qiáng)、可靠、具有精益化管理特征的電力行業(yè)IT支撐平臺(tái)對(duì)打造安全能源通道，實(shí)現(xiàn)大規(guī)模新能源接入戰(zhàn)略具有重要作用。

目前，電力行業(yè)IT支撐平臺(tái)還沒有統(tǒng)一的技術(shù)體制，更沒有適合國(guó)內(nèi)復(fù)雜環(huán)境和投資高速增長(zhǎng)特點(diǎn)的成熟案例。為解決大量IT建設(shè)運(yùn)維任務(wù)與電力IT技術(shù)人員不足的矛盾，提高IT系統(tǒng)建設(shè)質(zhì)量、運(yùn)維水平，實(shí)現(xiàn)IT精益化管理要求，解決大規(guī)模IT投資項(xiàng)目全過程管控、精益化信息運(yùn)維和精益化通信運(yùn)維3大問題，需要開展如下關(guān)鍵技術(shù)的研究：

建立基于合同、項(xiàng)目之間多對(duì)多聯(lián)動(dòng)關(guān)系的業(yè)務(wù)模型，實(shí)現(xiàn)IT系統(tǒng)建設(shè)全過程精細(xì)化管控；構(gòu)建共享數(shù)據(jù)平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)可靠性分析、多維告警信息相關(guān)性分析機(jī)制、系統(tǒng)檢修影響范圍預(yù)評(píng)估，完成運(yùn)維檢修閉環(huán)管理。

1 業(yè)務(wù)活動(dòng)聯(lián)動(dòng)性管理方法

電力信息化項(xiàng)目建設(shè)需要嚴(yán)格遵循合同來計(jì)算資金收支、管控項(xiàng)目進(jìn)度計(jì)劃，因此，需要建立合同、項(xiàng)目之間的業(yè)務(wù)模型，管理合同之間、項(xiàng)目之間、合同與項(xiàng)目之間的聯(lián)動(dòng)關(guān)系。同時(shí)，在審核流程中，通過聯(lián)動(dòng)關(guān)系量化判斷因素，為審核人員提供輔助判斷結(jié)果。

1.1 業(yè)務(wù)聯(lián)動(dòng)數(shù)據(jù)模型

根據(jù)實(shí)際業(yè)務(wù)需求分析，合同分類形成一種網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，例如，按照合同的資金流向?qū)⒑贤譃槭杖腩惡贤统杀绢惡贤?，成本類合同又分為自建?xiàng)目合同、技改大修項(xiàng)目合同、分包項(xiàng)目合同，而分包合同要對(duì)應(yīng)收入合同。一個(gè)合同可以分拆為多個(gè)子合同，一個(gè)項(xiàng)目又可以由多個(gè)子項(xiàng)目組成，一個(gè)合同可包含多個(gè)項(xiàng)目、一個(gè)項(xiàng)目可以對(duì)應(yīng)多個(gè)收入和支出合同，每個(gè)項(xiàng)目下又可能對(duì)應(yīng)多個(gè)成本項(xiàng)目。項(xiàng)目與合同，項(xiàng)目與項(xiàng)目之間都是多對(duì)對(duì)多的關(guān)系。在進(jìn)行項(xiàng)目過程管控和合同管理的時(shí)候，這種復(fù)雜的關(guān)聯(lián)關(guān)系將影響上層項(xiàng)目與合同的進(jìn)度整體管控、合同資金支付審核。

為建立上述的業(yè)務(wù)關(guān)系模型，需要建立虛擬合同和虛擬項(xiàng)目，將網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)拆分為樹形結(jié)構(gòu)，構(gòu)建了虛擬合同與實(shí)際合同、虛擬項(xiàng)目與實(shí)際項(xiàng)目之間的虛擬關(guān)聯(lián)關(guān)系，從而在虛擬關(guān)聯(lián)關(guān)系的基礎(chǔ)上將實(shí)際的多對(duì)多的聯(lián)動(dòng)關(guān)系轉(zhuǎn)換為一對(duì)多的關(guān)聯(lián)關(guān)系，建立了合同與合同、項(xiàng)目與項(xiàng)目、合同與項(xiàng)目之間一對(duì)多關(guān)系，簡(jiǎn)化項(xiàng)目過程管控和合同資金支付的實(shí)現(xiàn)難度。

1.2 基于加權(quán)法的聯(lián)動(dòng)性計(jì)算方法

在構(gòu)建業(yè)務(wù)聯(lián)動(dòng)性模型后，在審核流程中引入加權(quán)項(xiàng)，通過加權(quán)項(xiàng)權(quán)重、權(quán)值設(shè)置，在審核節(jié)點(diǎn)自動(dòng)觸發(fā)加權(quán)計(jì)算方法，根據(jù)業(yè)務(wù)聯(lián)動(dòng)關(guān)系收集加權(quán)項(xiàng)設(shè)置的數(shù)據(jù)，按照線性加權(quán)法計(jì)算該節(jié)點(diǎn)項(xiàng)目進(jìn)度、合同執(zhí)行情況，以及資金支付比例，為審核人員給出科學(xué)的輔助審查的建議值。

加權(quán)項(xiàng)設(shè)置在聯(lián)動(dòng)關(guān)系或者項(xiàng)目屬性上。在聯(lián)動(dòng)關(guān)系上設(shè)置加權(quán)項(xiàng)，例如：項(xiàng)目與子項(xiàng)目之間、合同與子合同之間設(shè)置加權(quán)項(xiàng)，并根據(jù)子項(xiàng)目工程量或者資金比例設(shè)置權(quán)重，則在計(jì)算項(xiàng)目進(jìn)度、合同完成率和資金支付比例時(shí)，需要根據(jù)子項(xiàng)目權(quán)重聯(lián)動(dòng)計(jì)算子項(xiàng)目進(jìn)度、完成質(zhì)量等，匯總得出項(xiàng)目進(jìn)度、合同完成率和資金支付比例。

在項(xiàng)目屬性之間設(shè)置加權(quán)項(xiàng)，是指在具有聯(lián)動(dòng)關(guān)系的屬性之間設(shè)置加權(quán)項(xiàng)，并根據(jù)屬性特點(diǎn)設(shè)置權(quán)重，例如，計(jì)算某一個(gè)項(xiàng)目應(yīng)支付資金比例，則需要在項(xiàng)目進(jìn)度、里程碑交付物、工作質(zhì)量評(píng)價(jià)、環(huán)境因素評(píng)價(jià)等關(guān)聯(lián)屬性設(shè)置加權(quán)項(xiàng)和權(quán)重，根據(jù)獲得的加權(quán)項(xiàng)的值和權(quán)重計(jì)算資金支付比例。

2 基于狀態(tài)可靠性的檢修預(yù)評(píng)估方法

2.1 運(yùn)行狀態(tài)可靠性分析

采集系統(tǒng)建設(shè)費(fèi)用、運(yùn)維成本、運(yùn)行時(shí)長(zhǎng)、運(yùn)行狀態(tài)、故障次數(shù)、檢修次數(shù)，計(jì)算可靠性指標(biāo)（MTTF（平均失效時(shí)間），平均無故障工作時(shí)間（MTBF）、平均修復(fù)時(shí)間（MTTR），故障率），反映建設(shè)期的建設(shè)質(zhì)量、建轉(zhuǎn)運(yùn)質(zhì)量。

MTTF作為最為廣泛的衡量系統(tǒng)可靠性的參數(shù)，指系統(tǒng)平均能夠正常運(yùn)行多長(zhǎng)時(shí)間才發(fā)生一次故障，系統(tǒng)可靠性越高，平均失效時(shí)間越短。MTBF越長(zhǎng)可靠性越高，正確工作能力越強(qiáng)。MTBF的目的是找出設(shè)計(jì)中的薄弱環(huán)節(jié)，用于判斷可維護(hù)性和不可維護(hù)性的系統(tǒng)。MTTR包含維護(hù)所需時(shí)間，獲得配件時(shí)間，維修團(tuán)隊(duì)響應(yīng)時(shí)間，記錄所有任務(wù)時(shí)間以及重新投入運(yùn)行時(shí)間。MTTR越短表示恢復(fù)性越好。通過對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)分析的可靠性研究，在某一方面反映運(yùn)維團(tuán)隊(duì)的執(zhí)行效率與可靠程度，另一方面通過對(duì)運(yùn)維階段發(fā)現(xiàn)的問題，追溯到建設(shè)期項(xiàng)目與合同配置項(xiàng)等信息，檢查是否是建設(shè)期出現(xiàn)的缺陷。

2.2 多維告警相關(guān)性研究

信息、通信系統(tǒng)在運(yùn)行過程中，針對(duì)異常現(xiàn)象會(huì)拋出告警信息，但這些告警信息的內(nèi)容在故障定位和排除的時(shí)候其可參考性不強(qiáng)，并且沒有對(duì)告警資源類型進(jìn)行分類、分層詳細(xì)說明，因此需要對(duì)告警進(jìn)行過濾、分類等預(yù)處理，對(duì)告警原因進(jìn)行層次化分析，找出發(fā)生告警的最初資源項(xiàng)。告警相關(guān)性分析如下圖所示：

圖4 告警集中監(jiān)視邏輯關(guān)系

告警集中監(jiān)視應(yīng)包括告警分類、告警過濾、告警顯示、告警操作（確認(rèn)、清除、封鎖）、告警提示（短信、語音）、告警根原因分析、告警查詢、告警狀態(tài)計(jì)算等功能。

告警過濾主要通過制定合理的告警過濾規(guī)則，從大量告警中屏蔽用戶不關(guān)心的告警，過濾出重要告警從而有效防止告警風(fēng)暴。告警過濾包括告警過濾規(guī)則定制、告警過濾規(guī)則應(yīng)用。告警過濾規(guī)則定制指對(duì)告警等級(jí)、告警原因、告警所屬設(shè)備、告警關(guān)聯(lián)業(yè)務(wù)等制定相應(yīng)的過濾規(guī)則，并存儲(chǔ)到過濾規(guī)則庫

告警原因分析依據(jù)告警之間的相關(guān)性，通過對(duì)眾多的告警信息進(jìn)行處理，找出根告警，從而定位出故障產(chǎn)生的根本原因。告警根原因分析包括規(guī)則制定、規(guī)則應(yīng)用。告警相關(guān)性規(guī)則制定是通過資源對(duì)象之間的關(guān)聯(lián)性、告警之間的相關(guān)性以及告警與資源對(duì)象之間的所屬關(guān)系，動(dòng)態(tài)判斷根源告警與衍生告警之間的推導(dǎo)關(guān)系。

告警狀態(tài)計(jì)算根據(jù)對(duì)象的層次關(guān)系，分析對(duì)象及下屬子對(duì)象的告警信息，提取告警的最高等級(jí)作為該對(duì)象的告警等級(jí)，并計(jì)算該對(duì)象內(nèi)所有告警數(shù)目和已確認(rèn)告警數(shù)。

2.3 檢修預(yù)評(píng)估方法

由于信息通信系統(tǒng)間的耦合度和關(guān)聯(lián)度越來越高，一個(gè)系統(tǒng)功能點(diǎn)可能會(huì)影響多個(gè)系統(tǒng)，要求檢修人員在進(jìn)行檢修工作前必須做好檢修影響范圍的分析做好對(duì)應(yīng)的防范措施。但面對(duì)支撐電網(wǎng)的幾十套核心業(yè)務(wù)系統(tǒng)和數(shù)以萬計(jì)的系統(tǒng)間接口關(guān)系、數(shù)據(jù)橫向縱向集成關(guān)系、數(shù)千臺(tái)硬件設(shè)備間的拓?fù)潢P(guān)聯(lián)關(guān)系和電力內(nèi)外網(wǎng)的拓?fù)潢P(guān)系，檢修人員缺乏全面了解如此龐大的系統(tǒng)關(guān)聯(lián)關(guān)系，存在檢修風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)分析不到位而造成檢修過程中其他關(guān)聯(lián)系統(tǒng)中斷。

因此，需要建立檢修預(yù)評(píng)估影響范圍模型，識(shí)別關(guān)鍵檢修步驟，評(píng)估每一個(gè)步驟的檢修影響范圍、檢修成本和檢修時(shí)間，結(jié)合最短路徑法，根據(jù)所有關(guān)鍵步驟的檢修影響范圍、檢修成本、檢修時(shí)間3個(gè)方面綜合選擇最優(yōu)的檢修方案，提高檢修效率、降低檢修風(fēng)險(xiǎn)與成本。

基于系統(tǒng)資源數(shù)據(jù)庫，提供制定檢修計(jì)劃功能，通過對(duì)系統(tǒng)關(guān)聯(lián)關(guān)系以及傳輸網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)保護(hù)關(guān)系等計(jì)算，實(shí)現(xiàn)影響業(yè)務(wù)范圍自動(dòng)分析，完成檢修計(jì)劃的制定。針對(duì)檢修的系統(tǒng)、設(shè)備和設(shè)施，利用通信網(wǎng)絡(luò)、傳輸通道、通信業(yè)務(wù)、系統(tǒng)之間各種關(guān)系分析受到影響的通信業(yè)務(wù)。對(duì)于當(dāng)前的檢修單需要與正在執(zhí)行的檢修單進(jìn)行相關(guān)性分析，避免多檢修單執(zhí)行時(shí)中斷業(yè)務(wù)。

3 結(jié)束語

業(yè)務(wù)活動(dòng)聯(lián)動(dòng)性管理方法、基于狀態(tài)可靠性的檢修預(yù)評(píng)估方法等關(guān)鍵技術(shù)，已經(jīng)應(yīng)用于電力行業(yè)精益化IT支撐平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)了信息通信系統(tǒng)建設(shè)、建轉(zhuǎn)運(yùn)、運(yùn)維全過程管控，大幅提高運(yùn)維效率和系統(tǒng)運(yùn)行可靠性。

隨著信息通信技術(shù)的發(fā)展、智能電網(wǎng)建設(shè)的深入，IT運(yùn)維技術(shù)必然積極跟進(jìn)才能，才能支撐電網(wǎng)的大發(fā)展，尤其是大數(shù)據(jù)分析、虛擬現(xiàn)實(shí)、基于RFID的物聯(lián)網(wǎng)等新技術(shù)的發(fā)展和大規(guī)模應(yīng)用，必將提升故障精確定位、系統(tǒng)運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警、設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)趨勢(shì)預(yù)測(cè)、智能檢修評(píng)估、日常自動(dòng)巡檢等方面性能，為精益化IT運(yùn)維提供助力。

參考文獻(xiàn)：

[1] 王曉磊， 余長(zhǎng)江. 基于加權(quán)計(jì)算的自動(dòng)審核算法[J]. 計(jì)算機(jī)與現(xiàn)代化， 2014（4）.

[2] 李猷， 馬斌. 企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)管理系統(tǒng)的研究與實(shí)現(xiàn)[J]. 電腦知識(shí)與技術(shù)， 2014， 3（10）： 9.

[3] 馬斌， 周平. 大數(shù)據(jù)時(shí)代的數(shù)據(jù)挖掘[J]. 中國(guó)科技信息， 2014（23）.

[4] 李雅潔， 沈佳. 信息資源管理系統(tǒng)在信息系統(tǒng)運(yùn)維中的應(yīng)用[J]. 電子制作， 2013（12）.

[5]馬天福， 宋子成. 關(guān)于信息系統(tǒng)“建轉(zhuǎn)運(yùn)”的有效探討[J]. 電子技術(shù)與軟件工程，2014（10）.