CN114124953A - 一种电力通信智慧机房运维管控系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种电力通信智慧机房运维管控系统，包括感知层、边缘计算层和云平台层；感知层采集电力通信机房内的环境、设备及人员参数，以形成机房运维数据；边缘计算层获取机房运维数据并进行预处理，且在接收到云平台层下发的计算任务时，对机房运维数据进行本地业务处理，或将机房运维数据同步至云平台层；云平台层根据机房运维数据，进行数据呈现、数据存储、数据分析场景建模和数据推送，并提供第三方数据接入接出和用户身份信息的验证及监控，以及提供用户指令转计算任务的远程任务推送，以实现智慧运维管控。实施本发明，克服传统机房人工巡检及定期维保的运维模式存在的问题，不仅提高管理效率，降低成本，还对安全隐患及时发现和响应。
Description
技术领域
本发明涉及电力机房管理技术领域，尤其涉及一种电力通信智慧机房运维管控系统。
背景技术
随着电网规模不断扩大，无人值班变电站日益增多，因此对变电站设备和环境的实时监视提出了更广泛、更高的要求。
目前，传统的机房自动化系统对机房监控过于分散和粗犷。传统的机房自动化系统虽然集成有变电站配备电力监控系统、消防系统、视频监控系统等智能化系统，但由于各个系统相互独立且智能化水平不高，造成缺少系统联动性，使得机房依然采用人工巡检方式及定期维保模式进行运维，从而出现管理效率低及运维成本高等问题，并且还存在对变电站的安全隐患发现滞后，安全问题处理不及时的问题，容易造成用户安全伤害及经济损失。因此，有必要对传统机房人工巡检及定期维保的运维模式进行改进。
发明内容
本发明实施例所要解决的技术问题在于，提供一种电力通信智慧机房运维管控系统，能克服传统机房人工巡检及定期维保的运维模式所存在的问题，不仅提高管理效率，降低成本，还能对安全隐患及时发现和响应。
为了解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种电力通信智慧机房运维管控系统，包括感知层、边缘计算层和云平台层；其中，
所述感知层，用于采集电力通信机房内的环境参数、设备参数及人员参数，以形成机房运维数据；
所述边缘计算层，用于获取所述感知层采集的机房运维数据并进行预处理，且在接收到所述云平台层下发的计算任务时，根据所述计算任务，对预处理的机房运维数据进行本地业务处理，或将预处理的机房运维数据同步至所述云平台层；
所述云平台层，用于根据所述边缘计算层同步的机房运维数据，进行数据呈现、数据存储、数据分析场景建模和数据推送，并提供第三方数据接入接出和用户身份信息的验证及监控，以及提供用户指令转为计算任务的远程任务推送，以实现电力通信机房多功能的智慧运维管控。
其中，所述感知层采集的机房内环境参数是通过多个预设的传感器来实现的，所述感知层采集的机房内设备参数及人员参数是通过多个预设的设备采集装置来实现的。
其中，所述多个预设的传感器包括温湿度传感器、水浸传感器、烟感传感器和柜内温度传感器；所述多个预设的设备采集装置包括智能摄像头、门禁一体机和智能仪表。
其中，所述感知层还通过预设的照明控制模块来实现照明灯具的启停控制，以及通过预设的空调控制模块来实现空调温度大小及风速的调节与智能启停控制。
其中，所述边缘计算层为边缘计算网关。
其中，所述云平台层包括显示大屏、微服务器和Web网关；其中，
所述显示大屏，用于根据所述边缘计算层同步的机房运维数据，进行数据呈现，以实现电力通信机房远程门禁监控、环境监控和视频监控的智慧运维管控；
所述微服务器，用于根据所述边缘计算层同步的机房运维数据，进行数据存储、数据分析场景建模和数据推送，以及提供用户指令转为计算任务的远程任务推送，以实现电力通信机房无人值守、远程自动巡检、门禁管控、环境管控、视频监控与联动控制、物联运维、告警管理、安全管理、用户及权限管理、报表管理、日志管理、综合态势、任务调度的智慧运维管控；
所述Web网关，用于提供第三方数据接入接出和用户身份信息的验证及监控。
其中，所述微服务器根据所述边缘计算层同步的机房运维数据，通过数据分析场景建模形成有异常告警模型；其中，
所述异常告警模型包括环境异常告警子模型、设备异常告警子模型和周界异常告警子模型。
其中，还包括：应用层；其中，
所述应用层，用于对所述云平台层中异常告警模型生成的异常告警信息进行实时响应。
其中，所述应用层包括电脑、智能手机、对讲机以及智能手表/手环。
实施本发明实施例，具有如下有益效果：
1、本发明的智慧机房运维管控系统采用一体化的云平台，实时监测机房设备及环境运行状态，实现对机房前端设备无人或少人值守，大幅度提高对前端设备监控的实时性、有效性管理，还实现对机房设备进行自动化巡检、自动预警告警、巡检人员在线维保管理、数据的综合分析计算，大幅提升设备管理效率，让设备管理人员可以更加专注于核心业务；
2、本发明的智慧机房运维管控系统以智能化手段对故障告警进行秒级推送，故障快速定位，快速协助引导，实现无感闭环的应急响应机制和快速响应流程；
3、本发明的智慧机房运维管控系统，实现设备故障的提前预判、设备保养的预防性维护、设备重点巡视管理等运维管理，可及时发现安全隐患的同时，提升设备的生命周期和折旧率，减少二次损失。从而降低设备的运营过程中的设备消耗成本。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，根据这些附图获得其他的附图仍属于本发明的范畴。
图1为本发明实施例中提供的一种电力通信智慧机房运维管控系统的结构示意图；
图2为本发明实施例中提供的一种电力通信智慧机房运维管控系统中异常告警处理方法的流程图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述。
如图1所示，为本发明实施例中，提供的一种电力通信智慧机房运维管控系统，包括感知层1、边缘计算层2和云平台层3；其中，
感知层1，用于采集电力通信机房内的环境参数、设备参数及人员参数，以形成机房运维数据；
边缘计算层2，用于获取感知层1采集的机房运维数据并进行预处理，且在接收到云平台层3下发的计算任务时，根据计算任务，对预处理的机房运维数据进行本地业务处理，或将预处理的机房运维数据同步至云平台层3；
云平台层3，用于根据边缘计算层2同步的机房运维数据，进行数据呈现、数据存储、数据分析场景建模和数据推送，并提供第三方数据接入接出和用户身份信息的验证及监控，以及提供用户指令转为计算任务的远程任务推送，以实现电力通信机房多功能的智慧运维管控。其中，该电力通信机房多功能的智慧运维管控功能包括但不限于电力通信机房无人值守、远程自动巡检、门禁管控、环境监控、视频监控与联动控制、物联运维、告警管理、安全管理、用户及权限管理、报表管理、日志管理、综合态势、任务调度等多种功能。
在本发明实施例中，感知层1采集的机房内环境参数是通过多个预设的传感器来实现的，且该感知层1采集的机房内设备参数及人员参数是通过多个预设的设备采集装置来实现的。其中，传感器包括但不限于温湿度传感器9、水浸传感器10、烟感传感器11和柜内温度传感器13；设备采集装置包括但不限于智能摄像头7、门禁一体机8和智能仪表12。
该感知层1内各传感器和设备采集装置的功能，具体如下：
温湿度传感器9主要用于机房内环境温湿度的实时监测。水浸传感器10主要用于机房内积水的实时监测。烟感传感器11主要用于机房环境内烟雾实时探测，异常告警。柜内温度传感器13主要用于机房柜内温度实时监测，超温告警。
智能摄像头7主要分为可伸缩式轨道式摄像头及带语音功能摄像头，可伸缩式轨道式摄像头，主要用于机柜面板信号灯、开关、仪表等状态与参数的实时监控，定期自动巡视与异常情况上报及异常拍摄；带语音功能摄像头，主要用于实时监测整个机房内环境状态监测及异常上报，语音对讲等功能。门禁一体机8主要用于工作人员通过人脸识别、密码、指纹等多种方式进出机房，同时支持动态密码，授权临时人员自助开门；远程开关门。智能仪表12主要应用机房内重要回路的电能计量及断路器开合状态监视。
另外，在感知层1内还需要根据机房内环境温湿度的情况及作息等条件自动进行开度的大小与启停控制等功能，因此，该感知层1还通过预设的照明控制模块14来实现照明灯具的启停控制，以及通过预设的空调控制模块15来实现空调温度大小及风速的调节与智能启停控制。
在本发明实施例中，边缘计算层2为边缘计算网关。该边缘计算网关主要用于采集感知层1接入的机房运维数据，支持对各类传感器对应的协议解析(Modbus协议、DLT645等)、数据转换，数据过滤等操作，还能接收云平台层3下发的计算任务时，根据计算任务，对机房运维数据进行本地业务处理，实现业务在本地进行闭环。或者，该边缘计算网关作为云计算服务的延伸，也可以在本地进行存储、缓存，并根据计算业务需要，与云平台层3进行数据同步。
在本发明实施例中，云平台层3主要实现智慧机房运维管控功能，包括显示大屏18、微服务器19和Web网关20；其中，
显示大屏18，用于根据边缘计算层2同步的机房运维数据，进行数据呈现，以实现电力通信机房远程门禁监控、环境监控和视频监控的智慧运维管控。例如，实时显示机房设备参数及运行状态，机房环境及异常告警等信息，同时支持全景及分区显示，重点区域放大显示。
微服务器19，用于根据边缘计算层2同步的机房运维数据，进行数据存储、数据分析场景建模和数据推送，以及提供用户指令转为计算任务的远程任务推送，以实现电力通信机房无人值守、远程自动巡检、门禁管控、环境管控、视频监控与联动控制、物联运维、告警管理、安全管理、用户及权限管理、报表管理、日志管理、综合态势、任务调度的智慧运维管控。其中，该微服务器19针对数据存储，采用按照数据的特性按类别进行存储，实时数据直接放到消息队里进行排队处理；常用数据放置到Redis等缓存中间件进行存储，提高访问速率；历史数据则存到NoSql数据进行归档；常规业务数据存储至MySql等主流关系型数据库。此时，微服务器19主要包含SQL数据库、NoSQL数据库、Redis数据库、消息队列数据库、机房场景模型数据库、阿里云OSS、阿里媒体服务等。
Web网关20，用于提供第三方数据接入接出和用户身份信息的验证及监控。同时，该Web网关20还支持通过规则配置设置各类微服务访问策略，支持对数据的接入接出进行监控，同时基于微服务体系提供的中间件如注册中心、配置中心为各个服务提供集中配置与管理。
应当说明的是，为了解决传统机房存在对变电站的安全隐患发现滞后，安全问题处理不及时的问题，首先需要让该微服务器19根据边缘计算层2同步的机房运维数据，通过数据分析场景建模形成有异常告警模型，用以对变电站的安全隐患及时发现。其中，异常告警模型包括环境异常告警子模型、设备异常告警子模型和周界异常告警子模型，即异常告警分为环境异常告警、设备异常告警和周界异常告警等三种告警形态。
其次，还需要在该电力通信智慧机房运维管控系统中设置应用层4，且爱应用层4用于对云平台层3中异常告警模型生成的异常告警信息进行实时响应，用以对及时发现的安全隐患进行及时响应。其中，应用层4包括电脑22、智能手机23、对讲机24以及智能手表/手环25。
如图2所示，对本发明实施例中提供的一种电力通信智慧机房运维管控系统中异常告警处理方法做进一步说明：
步骤一：感知层1对机房运维数据进行数据采集
采集的数据包括机房内设备参数、环境参数、空间参数、门禁。具体参数为电压、电流、功率因数、电能、断路器开合状态、机房内温湿度、是否漏水或积水、烟雾、柜内温度、位置信息等。
步骤二：边缘计算层2对对机房运维数据进行数据过滤，获得有效数据根据编号、时间戳等信息，过滤掉重复提交的无用数据，获得有效数据。
步骤三：云平台层3的微服务器19中进行机房人工智能场景应用建模
机房人工智能应用模型的建立由各种机房行业图片集、算法集、神经网络、国家标准、行业标准、数据标准、产品规范集成，模型的建立通过数据标注、数据管理、模型训练、模型发布、模型测试与应用验证，以及机房条件变化后模型的更新迭代，不断的优化机房场景模型，使得机房内设备、环境、空间等各方面达到最优的状态，及时发现故障隐患，避免事故发生，提高管理效率，降低人工成本。当获得的有效数据满足机房人工智能场景应用模型时，直接输出显示，否则系统会发出对应的告警信息，即步骤四。
步骤四：云平台层3的微服务器19通过构建的异常告警模型生成异常告警信息。
环境异常告警主要包含温湿度超标、机房水浸、机房冒烟等；设备异常告警主要包含柜内温度过高、信号灯异常、开关变位异常等；周界异常告警主要包含未报备人员进入、未带安全帽、违规作业、通道堆积物品等。
步骤五：云平台层3的微服务器19生成工单、视频语音联动，并通过Web网关20进行告警信息推送。
由于机房发生异常告警，系统大屏界面显示告警信息，语音提示及告警画面联动，并将告警信息逐级推送，如值班人员及其直属领导，并且生成工单，同时视频语音联动功能启动，总控室值班人员可通过带有语音功能的摄像头直接观测机房内异常环境，若机房恰好有人，可直接与现场人员进行视频连线，处理异常情况，若现场无人，则进入步骤六。
步骤六：工作人员基于应用层4对工单推送响应。
工作人员通过智能终端(智能手机、对讲机、智能手表等)接收到工单信息，点击接单信息，并立即前往现场，此时系统接收到接单信息，若无人接单，系统将推送工单消息至直属领导，支持领导派单，直到有人接单。
步骤七：工作人员到场处理。
工作人员携带智能终端具有定位功能，到达现场后，自动感应现场已布设的定位感应区，自动上报系统人员已到达，或通过带语音功能的视频摄像头自动识别人员到达现场。
步骤八：工作人员完工检查、工单关闭。
工作人员在现场处理完毕，系统自动进行数据自检，视频摄像头并自动拍摄检修过程及完工情况，工单关闭。减少检修人员维修完毕后的记录、拍照等完工各种确认流程，最终实现无感闭环，提高了异常问题的处理效率，提高了管理效率，减少了人员及财产损失。
实施本发明实施例，具有如下有益效果：
1、本发明的智慧机房运维管控系统采用一体化的云平台，实时监测机房设备及环境运行状态，实现对机房前端设备无人或少人值守，大幅度提高对前端设备监控的实时性、有效性管理，还实现对机房设备进行自动化巡检、自动预警告警、巡检人员在线维保管理、数据的综合分析计算，大幅提升设备管理效率，让设备管理人员可以更加专注于核心业务；
2、本发明的智慧机房运维管控系统以智能化手段对故障告警进行秒级推送，故障快速定位，快速协助引导，实现无感闭环的应急响应机制和快速响应流程；
3、本发明的智慧机房运维管控系统，实现设备故障的提前预判、设备保养的预防性维护、设备重点巡视管理等运维管理，可及时发现安全隐患的同时，提升设备的生命周期和折旧率，减少二次损失。从而降低设备的运营过程中的设备消耗成本。
以上所揭露的仅为本发明较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明权利要求所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。
Claims (9)
1.一种电力通信智慧机房运维管控系统，其特征在于，包括感知层、边缘计算层和云平台层；其中，
所述感知层，用于采集电力通信机房内的环境参数、设备参数及人员参数，以形成机房运维数据；
所述边缘计算层，用于获取所述感知层采集的机房运维数据并进行预处理，且在接收到所述云平台层下发的计算任务时，根据所述计算任务，对预处理的机房运维数据进行本地业务处理，或将预处理的机房运维数据同步至所述云平台层；
所述云平台层，用于根据所述边缘计算层同步的机房运维数据，进行数据呈现、数据存储、数据分析场景建模和数据推送，并提供第三方数据接入接出和用户身份信息的验证及监控，以及提供用户指令转为计算任务的远程任务推送，以实现电力通信机房多功能的智慧运维管控。
2.如权利要求1所述的电力通信智慧机房运维管控系统，其特征在于，所述感知层采集的机房内环境参数是通过多个预设的传感器来实现的，所述感知层采集的机房内设备参数及人员参数是通过多个预设的设备采集装置来实现的。
3.如权利要求2所述的电力通信智慧机房运维管控系统，其特征在于，所述多个预设的传感器包括温湿度传感器、水浸传感器、烟感传感器和柜内温度传感器；所述多个预设的设备采集装置包括智能摄像头、门禁一体机和智能仪表。
4.如权利要求3所述的电力通信智慧机房运维管控系统，其特征在于，所述感知层还通过预设的照明控制模块来实现照明灯具的启停控制，以及通过预设的空调控制模块来实现空调温度大小及风速的调节与智能启停控制。
5.如权利要求1所述的电力通信智慧机房运维管控系统，其特征在于，所述边缘计算层为边缘计算网关。
6.如权利要求1所述的电力通信智慧机房运维管控系统，其特征在于，所述云平台层包括显示大屏、微服务器和Web网关；其中，
所述显示大屏，用于根据所述边缘计算层同步的机房运维数据，进行数据呈现，以实现电力通信机房远程门禁监控、环境监控和视频监控的智慧运维管控；
所述微服务器，用于根据所述边缘计算层同步的机房运维数据，进行数据存储、数据分析场景建模和数据推送，以及提供用户指令转为计算任务的远程任务推送，以实现电力通信机房无人值守、远程自动巡检、门禁管控、环境管控、视频监控与联动控制、物联运维、告警管理、安全管理、用户及权限管理、报表管理、日志管理、综合态势、任务调度的智慧运维管控；
所述Web网关，用于提供第三方数据接入接出和用户身份信息的验证及监控。
7.如权利要求6所述的电力通信智慧机房运维管控系统，其特征在于，所述微服务器根据所述边缘计算层同步的机房运维数据，通过数据分析场景建模形成有异常告警模型；其中，
所述异常告警模型包括环境异常告警子模型、设备异常告警子模型和周界异常告警子模型。
8.如权利要求7所述的电力通信智慧机房运维管控系统，其特征在于，还包括：应用层；其中，
所述应用层，用于对所述云平台层中异常告警模型生成的异常告警信息进行实时响应。
9.如权利要求8所述的电力通信智慧机房运维管控系统，其特征在于，所述应用层包括电脑、智能手机、对讲机以及智能手表/手环。
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