一种基于统一身份编码的交互式移动运维平台构想
2021-12-01冯理达
冯理达
(国网河北省电力公司信息通信分公司,河北 石家庄 050000)
0 引言
国家电网公司自2008年开始探索资产全寿命周期管理以来,历经研究探索、理念形成、体系建设和深化应用等4个阶段,建成了具有国际先进水平和公司特色的资产管理体系,目前进入全面深化应用阶段。
针对信息设备统一身份编码建设工作,国网河北电力有限公司电力积极开展信通实物ID深化应用探索,依托“大云物移”先进手段,以无线射频(RFID)技术为途径,开展基于统一身份编码的交互式移动运维平台的设计开发实施项目研究工作。
1 必要性分析
随着工业信息化的发展,该公司采取了很多措施提高设备资产运行管理水平,但目前仍存在以下问题:1)设备资产管理及分析工作缺乏自动化管理运维手段,仍需管理人员到现场检查或者使用EXL等手段实现,工作量大且数据存在误差。2)机房设备使用情况缺乏自动化管理运维手段,运维人员需监控多个平台且设备运行情况和告警信息缺失交互式的现场作业手段,无统一的资源上层承载应用展现。3)软、硬件资源的异常告警仍需人为判断,耗时耗力,影响了故障处理效率。4)现有系统的信息资源缺少合适的数据呈现方式和途径,缺少本地化的知识库积累学习和推广手段,也无法提供决策支撑。
因此,有必要开展基于统一身份编码的交互式移动运维平台研究,以实物ID为入口,贯通设备资产全过程管理,实现设备资产数据及时保鲜,提升设备运行管理自动化水平,同时通过丰富的智能运维技术,提升日常运维工作效率,控制公司运营成本,为公司节省了大量的物力财力。
2 技术路线
运维平台分为统一数据采集层、应用集中监控层、统一展现层,技术架构如图1所示。
图1 运维平台系统架构图
该文主要研究RFID技术在统一身份编码交互式移动运维中的应用,RFID手持终端针对电力巡检工作的需要及其特点,具有路线安排、数据记录、工作状态监督、数据汇总报告等功能,并可与电力设备企业现有的信息系统无缝连接,有效地检查巡检工作状态,及时发现电力设备的缺陷,提升电力设备运行安全性,降低生产运营成本,改善工作效率,具有低成本、轻便易操作、设备使用时间长等优点。工作人员通过RFID手持终端实现巡检工作,同时进行工作信息的记录与上传;管理者则可以通过后台管理系统及时获取巡检信息,监督工作状态等。系统还可以对存放在数据库中的各类历史数据进行统计、汇总、分析,用各类图表或报表的格式显示某种故障在某段时间内发生的频率和发生对象,供管理人员通过预测分析加强管理和制定应对措施。达到事前控制的目的,以减少事故发生率。
3 技术创新
3.1 基于RFID技术,制定特色标签
RFID技术即无线射频技术,通过对现状及国网公司要求分析,需要对标签类别(二维码/RFID)、材质(不干胶、有源、无源等)、样式、 5 大类信息设备(主机、存储、网络、安全、辅助)和2类通信设备的设备特征,研究适合公司黏贴的特色标签,如图2所示。同时对现有设备的多标签情况进行梳理,基于以RFID技术的实物“ID”的统一入口机制,实现多种标签的优化统一。
图2 特色RIFD标签
通过对关键要素的研究,制定贴签标准,为后期的标签制作和黏贴提前做好指导性支撑,并形成《设备标签制作安装规范》,其内容主要包括:1)包装盒标签标准编制。类型,材质、样式、位置以及责任主体等;2)设备标签标准编制:类型、材质、样式、位置以及责任主体等。
3.2 通过移动互联技术,实现移动采集信息
手持专用的射频设备,靠近标签,读取信息通信设备项目、采购、运行、资产信息,保证数据完整可用,为后续基于统一身份编码的交互式移动运维平台的建设提供数据依据。移动设备靠近标签后可以读取到设备信息[1]。
3.3 技术应用优势
采用Wi-Fi和RFID技术,实现电力设备巡检工作的信息化管理及无纸化办公;通过使用无线网络将巡检数据实时传输到巡检管理部门,可及时发现电力设备线路中的故障隐患;实现巡检管理的实时化、科学化,提高维护管理水平及工作效率;便于科学地管理和安排巡检人员的巡检工作。传统模式下各单位、部门的管理相对独立,整体性和协同性不足。对涉及多级机构的工作,采取任务自上而下逐级部署,执行情况自下而上逐级反馈的方式,体现了一定程度的一体化,但对各级机构大量的日常管理工作,则并未纳入一体化的管理范畴,在管理上采取自定规则、自成体系、自行执行、自我监督的方式,缺乏总体上的规划指引和外部约束。在统一身份编码的交互式移动运维平台运维一体化模式下,能够及时采集各类告警数据、性能数据和配置数据,进行集成统一的分析、查询、报告和展示,帮助运维管理人员方便有效地定位系统问题,直观快速地诊断和分析问题,将运维模式由被动的支持转为主动式服务。信息化建设将全面纳入统一规划和管理,一方面要求确保发展规划和实施策略的科学性、可行性,增强科学决策能力和统筹协调能力,另一方面要求各级机构服从和服务于大局,严格遵守管理制度和规范流程,明确自身的定位和职责,积极配合、切实落实IT运维管理工作部署,形成分工合理、各负其责、协同合作的一体化格局,体现集中资源办大事的发展思路。
4 功能实现
基于统一身份编码的交互式移动运维平台主要包括5个功能模块:存量设备贴签辅助工具、基于实物ID的机房可视化、基于实物ID交互式智慧运维、资产效能管理应用及分析、系统基础功能及系统集成工作。
4.1 设备管理辅助工具
设备管理辅助工具包括:1)RFID和二维码识别功能,创建二维码扫描识别设备功能,通过扫描标签上的二维码,获取设备实物的台账信息;创建RFID识别模块,通过对标签芯片的识别,获取设备实物的台账信息。2)设备资产现场维护,通过RFID和二维码获取设备台账信息,对实物信息与设备台账不一致的属性,可现场进行维护修正。3)标签管理模块,通过筛选设备,现场对设备资产与标签进行绑定,实现物理设备实物ID赋码,通过标签的ID编码,使设备实物和设备台账信息关联绑定;使物理实物和逻辑实物一一对应;对已完成一致性对应的设备进行标记。4)设备盘点功能,通过下达盘点任务,利用移动终端,可现场对任务内的设备和机房进行盘点,实时掌握设备资产信息和运行情况。
4.2 基于实物ID的机房可视化
实物 ID 的机房可视化主要包括以下几项内容:1)机房拓扑图可视化展现,贯通设备管理辅助工具与I6000系统App功能,创建App端的机房拓扑图,循环下钻获取机房信息、机柜信息、设备台账,关键信息通过图形、列表等方式切换呈现。对正在告警、检修、消缺的设备资产,在拓扑图中,同步高亮显示,方便管理人员获知设备运行状态。在Web端创建机房可视化界面,分析和展示该机房设备资产信息、实物ID信息、业务分布、设备检修信息、设备运行信息等关键信息,使设备及机房管理管理人员实时掌握机房设备运行情况。2)机柜空间管理。在Web/App端对机房的机柜、U位进行不同纬度(如按单位/机房/业务系统等)的统计,现场实时/周期性获取机柜空间使用情况,进行机房/机柜总U位空间、空闲空间的统计。根据设备实际需要占用的U位,结合系统中现有的机柜U位信息,分析和推荐上架设备的预占用 U 位,方便设备管理人员分配和管理设备资产。对上架后的设备,自动将预占用维护的U位信息同步至设备台账设备位置信息中。3)设备上下架通知,完善现有短信通知接口,根据实际情况,对设备上架、下架、U位预占用实现设备上架、下架等位移状态的实时通知。
4.3 基于实物ID的交互式智慧运维
4.3.1 基于实物ID的设备上层承载应用分析
通过与云管平台、存储监控平台等系统的集成,利用I6000系统资源台账关联关系,获取业务应用(业务实例、中间件、数据库)-虚拟机-宿主机的关联关系;优化I6000系统拓扑功能,在拓扑图中呈现业务系统应用分布情况、数据存储情况、实例(中间件、数据库)运行情况、设备(主机、虚拟机)运行情况;同时深入分析I6000运维数据,形成资源运行健康指数,建立业务系统整体健康度、系统资源运行健康度指标。
4.3.2 现场巡检作业
用户通过App端扫码或RFID途径识别设备实物ID,根据权限获取其上层承载信息、运行信息、告警信息、资产信息、设备台账信息、缺陷记录、检修记录等履历信息。在现场巡视中发现设备实物与系统台账信息不一致的情况,可现场维护修改台账信息;对巡视中存在告警或健康度较低的设备资源,根据告警信息的分级(严重等级)对设备进行重点巡视或发起消缺;如果设备故障严重到需要检修,则可进一步发起检修流程;实现告警-巡检、消缺-检修的现场作业流程,提升了现场工作效率和规范性。
4.3.3 告警疑似根源分析
进一步深化I6000运维数据分析功能,利用I6000系统设备资源数据、资源运行数据、告警汇总数据,建立告警事件类聚模型,根据实时事件分析与模型匹配关联,实现业务应用告警信息的疑似根源定位,物理设备告警能具体到机柜U位和设备实物ID,根据实际场景需要,告警处理人员通过Web/App端,迅速发起处理告警的相关流程,大大缩短告警处理时间。
4.3.4 设备资产信息保鲜提示
检修、消缺、抢修的业务系统和设备资产发生台账信息、关联信息变更时,在工作任务完成后,弹窗提示用户同步更新维护业务系统、台账信息和资源之间的关联信息。用户根据实际场景,可在现场通过App端或办公场所Web端进行及时维护,为设备资产数据保鲜提供有效手段。
4.3.5 设备资产综合履历表
实时记录Web/App端对设备资产的操作,包括设备资产创建、更新、实物ID绑定、检修、消缺、巡检、盘点、业务承载等记录操作,并生成设备履历表,呈现设备截至当前时间生命周期各维度的履历记录。
4.3.6 交互式故障知识库
利用I6000的运维数据和资源数据,自定义故障知识库模板,根据故障处理经过和记过,将故障处理解决方案自动录入知识库,巡检故障设备时,自动提示历史处理记录,匹配历史类似故障和解决方案,提高故障处理效率。
4.4 资产效能管理应用及分析
4.4.1 设备资产盘点分析
对系统中现有的设备,按需(设备分类、所属单位、投运年限、设备品牌、设备位置、设备原值、故障次数、所属系统、设备健康度等)进行多维度、自定义、周期性、自动/手动的统计和盘点,按实际要求定义统计和盘点模板,生成统计报告和盘点报告(按需以图形、图表、图文形式体现)。
4.4.2 设备资产分布可视化
结合I6000系统数据及集成数据,分析公司设备资产总值、设备资产周期投入、设备资产的投资价值(通过对各个品牌的设备运行情况、故障情况、健康度情况)设备资产分布位置,通过可视化图表、地图、坐标等方式,体现公司整体信息通信设备资产运行效益。设备资产图形化界面关联设备资源列表和业务拓扑,循环钻取至设备个体末端,为整体设备资产绩效掌握提供数据及可视化支撑。
4.5 系统基础功能
完善I6000系统管理配置功能,包括系统角色、用户、配置、菜单、审计、组织机构等方面的功能。1)角色、菜单及权限管理根据不同部门、不同职责、不同岗位设置角色类别和菜单权限,完善操作权限、控制对象权限、数据访问权限、审核、审计功能。2)单位及用户管理:完善组织机构维护和管理功能,能够按照省、市、县三级结构进行组织机构维护,能够在不同单位下添加系统用户,并设置用户所属角色。3)在线帮助:系统为用户提供操作支持,通过标准化的操作文档,使用户能够方便查询各模块及菜单的帮助信息,同时提供各个模块的功能说明、操作流程。
5 结语
基于统一身份编码的交互式移动运维平台主要基于I6000、ERP原有主要设备管理功能,结合国网公司信息通信设备资产统一身份编码建设专项工作成果,深入挖掘信息通信实物ID在设备资产管理、智能运维、数据共享、决策分析等方面的实用化需求,扩展落实信息通信实物ID在实际工作中的应用场景,以当前IT技术新兴的大数据、物联网概念为途径,使资产管理体系与信息通信运行管理体系融合,提升公司设备资产管理水平,丰富智能运维技术手段,提高数据共享利用率,促进公司运维管理自动化水平发展。