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      BIM+技術(shù)在海委數(shù)據(jù)中心的應(yīng)用

      2021-01-06 21:41:01吳新榮
      海河水利 2021年5期
      關(guān)鍵詞:海委數(shù)據(jù)中心運(yùn)維

      吳新榮

      (水利部海河水利委員會(huì),天津 300170)

      水利部海河水利委員會(huì)(以下簡稱海委)為水利部的派出機(jī)構(gòu),代表水利部在海河流域內(nèi)依法履行水行政管理職責(zé),并直接管轄潘家口、大黑汀和岳城3座大型水庫。海委機(jī)關(guān)內(nèi)設(shè)16個(gè)部門,下轄4個(gè)管理局(漳衛(wèi)南運(yùn)河管理局、引灤工程管理局、海河下游管理局、漳河上游管理局)、8個(gè)直屬事業(yè)單位和2個(gè)直屬企業(yè)。

      隨著水利信息化的不斷建設(shè)和完善,海委已經(jīng)建成連接水利部、流域內(nèi)六省市及委屬四局的廣域網(wǎng),同時(shí)建成覆蓋海委機(jī)關(guān)各部門和直屬單位包括防汛調(diào)度樓、綜合樓、行政樓、水質(zhì)樓、檔案館、海珠賓館6幢建筑的局域網(wǎng)。

      目前,海委數(shù)據(jù)中心建有包括綜合辦公、防汛抗旱指揮、水資源監(jiān)控管理、水行政執(zhí)法、水情信息業(yè)務(wù)、視頻監(jiān)控、工程控制在內(nèi)的共38 套業(yè)務(wù)應(yīng)用系統(tǒng),在網(wǎng)運(yùn)行的網(wǎng)絡(luò)及安全設(shè)備、服務(wù)器及磁盤陣列等主要設(shè)備200余套,PC 終端700余臺(tái),配有保障以上主要設(shè)備運(yùn)行的供配電系統(tǒng)和消防、機(jī)房專用精密空調(diào)、動(dòng)力環(huán)境監(jiān)控等安防系統(tǒng)。因此,利用先進(jìn)的技術(shù)手段管理好海委數(shù)據(jù)中心的設(shè)備設(shè)施,保障各水利業(yè)務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行尤為重要。

      1 BIM技術(shù)概述

      1.1 BIM概念

      BIM 是 Building Information Modeling(建筑信息模型)的簡寫,是以三維數(shù)字技術(shù)為基礎(chǔ)集成了建筑工程項(xiàng)目各類相關(guān)信息的工程數(shù)據(jù)模型,是對工程項(xiàng)目設(shè)施實(shí)體與功能特性的數(shù)字化表達(dá)。

      BIM 具有單一工程數(shù)據(jù)源,可解決分布式、異構(gòu)工程數(shù)據(jù)之間的一致性和全局共享問題,支持建設(shè)項(xiàng)目生命周期中動(dòng)態(tài)的工程信息創(chuàng)建、管理和共享。

      1.2 BIM發(fā)展歷程及應(yīng)用

      1975年,美國喬治亞理工學(xué)院的Chuck Eastman教授首先提出BIM的概念,之后美國、英國及ISO(國際標(biāo)準(zhǔn)化組織)相繼發(fā)布了一系列有關(guān)BIM的標(biāo)準(zhǔn)。2004年,我國首個(gè)建筑生命周期管理實(shí)驗(yàn)室在哈爾濱工業(yè)大學(xué)建成,之后清華大學(xué)、住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部、中國工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會(huì)相繼制定、發(fā)布了BIM有關(guān)技術(shù)規(guī)范及標(biāo)準(zhǔn)。

      目前,BIM 技術(shù)已經(jīng)成為全球最熱門的建筑業(yè)信息技術(shù)之一,在建筑工程設(shè)計(jì)及施工中得到了廣泛應(yīng)用,極大地提升了建筑項(xiàng)目的科學(xué)管控水平,但在信息化數(shù)據(jù)中心領(lǐng)域的應(yīng)用還有待開發(fā)。

      1.3 BIM特點(diǎn)

      1.3.1 模型信息的完備性

      針對單體設(shè)備,BIM 模型既能對其立體幾何信息進(jìn)行形象逼真的描述,也能將設(shè)備的屬性信息、安裝信息、竣工信息和運(yùn)維信息保存起來。因?yàn)锽IM是開放式設(shè)計(jì),若數(shù)據(jù)中心設(shè)備變更、設(shè)備增加或減少,則BIM模型也可隨之調(diào)整。

      1.3.2 模型信息的關(guān)聯(lián)性

      BIM 模型中的設(shè)備信息是可識(shí)別且相互關(guān)聯(lián)的。根據(jù)模型拓?fù)鋱D中設(shè)備信息之間的邏輯關(guān)系,如果某個(gè)設(shè)備發(fā)生變化,與之關(guān)聯(lián)的所有設(shè)備信息將隨之自動(dòng)更新。

      1.3.3 模型信息的一致性

      在信息化建設(shè)和運(yùn)維階段,同一設(shè)備的模型信息是一致的,同一信息無需重復(fù)輸入。同一設(shè)備的模型在不同階段可以簡單地進(jìn)行修改和擴(kuò)展而無需重新創(chuàng)建,避免了信息不一致、信息割裂等問題。

      2 BIM+技術(shù)在海委數(shù)據(jù)中心應(yīng)用前景

      海委數(shù)據(jù)中心用于廣域網(wǎng)互聯(lián)的路由器、核心網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、安全設(shè)備、服務(wù)器及存儲(chǔ)設(shè)備部署在位于防汛調(diào)度樓的中心主機(jī)房,接入交換機(jī)部署在局域網(wǎng)6 幢建筑的中心機(jī)房或配線間,PC 終端等設(shè)備分布在局域網(wǎng)內(nèi)各辦公區(qū)。

      根據(jù)海委數(shù)據(jù)中心設(shè)備實(shí)際部署情況,可按其物理位置、功能區(qū)、設(shè)備分類、設(shè)備屬性等信息建立BIM模型,便于對設(shè)備進(jìn)行精準(zhǔn)管理。

      2.1 BIM+DCIM

      對于已經(jīng)建成的數(shù)據(jù)中心,BIM 最主要的應(yīng)用是數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)設(shè)施管理(DCIM:Data Center Infrastructure Management)。

      BIM+DCIM 即利用BIM 3D 可視化模型,持續(xù)收集數(shù)據(jù)中心的資產(chǎn)、資源信息以及各種設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài),分析、整合和提煉有用數(shù)據(jù),幫助數(shù)據(jù)中心運(yùn)維人員管理數(shù)據(jù)中心設(shè)備,并優(yōu)化數(shù)據(jù)中心性能。BIM+DCIM可用于數(shù)據(jù)中心的資產(chǎn)管理和運(yùn)維管理。

      2.1.1 數(shù)據(jù)中心資產(chǎn)管理

      BIM+DCIM 用于海委數(shù)據(jù)中心資產(chǎn)管理的目的在于進(jìn)行資產(chǎn)盤點(diǎn)并進(jìn)行資產(chǎn)的優(yōu)化配置。

      海委數(shù)據(jù)中心的主要設(shè)備設(shè)施分為6 類:路由器、交換機(jī)等網(wǎng)絡(luò)設(shè)備;防火墻、入侵防御等安全設(shè)備;服務(wù)器;磁盤陣列等存儲(chǔ)設(shè)備;配電柜、UPS、蓄電池等供電設(shè)備;消防、機(jī)房專用精密空調(diào)、動(dòng)力環(huán)境監(jiān)控設(shè)備、門禁等安防設(shè)備。

      基于BIM 3D 模型精確位置信息及物聯(lián)網(wǎng)RFID(射頻識(shí)別)射頻定位手段,可以實(shí)現(xiàn)對海委數(shù)據(jù)中心各類設(shè)備的精確定位。對于移動(dòng)類型的設(shè)備,可以通過附加RFID 標(biāo)簽,實(shí)時(shí)跟蹤定位設(shè)備,實(shí)現(xiàn)對設(shè)備的智能化管理。

      BIM+DCIM也能對設(shè)備的屬性、性能、功能、位置、隸屬關(guān)系、應(yīng)用及管理等信息進(jìn)行描述,如設(shè)備來源信息(所屬工程項(xiàng)目等)、安裝或部署時(shí)間、竣工驗(yàn)收時(shí)間、試運(yùn)行時(shí)間、產(chǎn)品保修期;設(shè)備名稱、品牌、規(guī)格型號、主要性能指標(biāo)、產(chǎn)品序列號、軟件版本、IP地址、部署的應(yīng)用系統(tǒng);存放地點(diǎn)、機(jī)架位置、使用狀態(tài)、使用部門、管理部門、資產(chǎn)歸屬單位、委托的運(yùn)維公司等。因?yàn)锽IM 3D是開放式設(shè)計(jì),在設(shè)備使用過程中,若位置或管理等信息發(fā)生變化,則BIM模型可隨之調(diào)整。

      2.1.2 數(shù)據(jù)中心運(yùn)維管理

      BIM+DCIM 用于海委數(shù)據(jù)中心運(yùn)維管理的目的在于對發(fā)生故障的設(shè)備進(jìn)行精準(zhǔn)定位從而快速修復(fù),以恢復(fù)設(shè)備正常使用。

      在綜合布線方面,BIM 3D 模型可以幫助梳理海委數(shù)據(jù)中心密集的各種管線,讓運(yùn)維管理人員從平面的圖紙及網(wǎng)絡(luò)跳線表中解脫出來,能夠更加直觀地了解數(shù)據(jù)中心管線分布及走線情況。

      在設(shè)備查找和故障定位方面,BIM 3D 模型可以集成、梳理海委數(shù)據(jù)中心各種硬件設(shè)備和水利業(yè)務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)之間內(nèi)在的邏輯關(guān)系,在運(yùn)維管理時(shí)使設(shè)備故障定位更加準(zhǔn)確、便捷、高效,而不是以往的僅僅依靠常規(guī)經(jīng)驗(yàn)、依靠個(gè)人能力判斷故障所在位置。

      BIM+DCIM 處于海委數(shù)據(jù)中心各種設(shè)備和業(yè)務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)的上層,將網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、安全設(shè)備、服務(wù)器等硬件設(shè)備和綜合辦公、防汛抗旱、水資源管理、水情信息等水利業(yè)務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)之間的模型標(biāo)準(zhǔn)化、邏輯化,能夠根據(jù)從水利業(yè)務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)中提取的一個(gè)或多個(gè)信息分析數(shù)據(jù)中心內(nèi)網(wǎng)絡(luò)及安全設(shè)備、服務(wù)器等的運(yùn)行情況,從規(guī)劃、調(diào)優(yōu)到變更等多個(gè)維度進(jìn)行BIM 可視化管理。例如,隨意抽取“綜合辦公系統(tǒng)”中的“會(huì)議室預(yù)定”信息,在BIM 模型上即可展現(xiàn)部署“綜合辦公系統(tǒng)”的服務(wù)器、存儲(chǔ)信息的磁盤陣列等設(shè)備。再比如,海委水文局的某臺(tái)PC終端無法登陸“水情查詢系統(tǒng)”,因?yàn)樗木治挥诰C合樓,BIM 模型將展現(xiàn)與此臺(tái)PC 相連的位于綜合樓配線間的交換機(jī)、連接綜合樓的位于防調(diào)樓主機(jī)房的核心交換機(jī)、部署“水情查詢系統(tǒng)”的服務(wù)器,運(yùn)維人員只需檢查這3臺(tái)設(shè)備即可查出故障原因。

      2.2 BIM+AI

      AI是Artificial Intelligence的簡寫,即人工智能。

      BIM+AI 即 BIM 技術(shù)和 AI 技術(shù)相結(jié)合,可應(yīng)用于海委數(shù)據(jù)中心運(yùn)維系統(tǒng)告警故障推演,達(dá)到精準(zhǔn)運(yùn)維的目的。

      通過對海委數(shù)據(jù)中心各類設(shè)備和應(yīng)用系統(tǒng)的實(shí)時(shí)監(jiān)測,獲得大量實(shí)時(shí)運(yùn)行數(shù)據(jù)信息。利用這些海量數(shù)據(jù)信息和AI技術(shù),基于特定的推演算法,為運(yùn)維人員提供基于實(shí)際數(shù)據(jù)的風(fēng)險(xiǎn)評估。結(jié)合BIM運(yùn)維模型中設(shè)備與設(shè)備之間、設(shè)備與水利業(yè)務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)之間的邏輯拓?fù)潢P(guān)系圖,梳理出故障發(fā)生的內(nèi)在原因,并依據(jù)歷史告警路徑推演當(dāng)前系統(tǒng)的最不利點(diǎn)及設(shè)備邏輯鏈路發(fā)生故障的幾率,來提前為運(yùn)維人員示警。

      3 結(jié)論

      針對海委數(shù)據(jù)中心各種設(shè)備和應(yīng)用系統(tǒng)現(xiàn)狀,本文闡述了將BIM+技術(shù)應(yīng)用于海委數(shù)據(jù)中心資產(chǎn)管理和運(yùn)維管理的設(shè)想,將極大提升全委的網(wǎng)絡(luò)管理水平。

      結(jié)合云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、人工智能等信息化進(jìn)程及國內(nèi)外BIM 發(fā)展趨勢,未來BIM 技術(shù)將貫穿于數(shù)據(jù)中心工程的規(guī)劃、設(shè)計(jì)、建設(shè)、運(yùn)維管理全生命周期。

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