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CREATE A “SAID” WORKS
數字化電站虛擬場景一體化監控技術研究與應用
考核指標:
系統
1、展現內容
根據項目要求及設計思路,本項目的主要展示內容包括:環境、設備、告警、容量、功耗、溫度。
2、展現形式
從最終展示效果來看,各部分采用的展現方式如下:
“數字化電站環境、資產”:此為IT實物資產,采用3D虛擬仿真展示;
“告警”:此為警示類數據,采用3D告警圖表展示;
“容量”:此為簡單統計類數據,采用3D柱狀展示;
“功耗”:此為復雜統計類數據,可采用3D柱狀展示;
“溫度”:采用3D溫度云圖展示。
3、集成策略
在確定展現的內容和形式后,我們需考慮數據的集成策略,才能為可視化系統提供足夠的“彈藥”。數據集成有兩種策略:同步和聯邦。
a、同步:指將外部數據源的數據同步到可視化平臺,并在3D場景中展示。此策略適用于需展示3D效果的數據,但實施集成的工作量較大。本項目中,電站環境、資產、虛擬機、告警、容量、溫度的展示可使用此集成策略。
b、外部數據源展示頁面的鏈接同步到可視化平臺,在3D場景中點擊鏈接,切換到外部數據源的展示頁面。此策略適用于無需3D特效,希望沿用外部數據源良好的展示效果。該策略下,集成實施工作量較小。
具體功能如下:
環境可視化
環境可視化主要用于構建電力中心所在的園區環境,包括園區中的建筑樓宇與景觀,它提供一種直觀方式來管理、介紹電力中心園區,借助園區的各個區域的功能介紹信息,可實現電力中心園區的虛擬仿真瀏覽,主要功能介紹如下:
n 地理園區的虛擬仿真:
- 完成園區的建筑、設施等建模,構建園區虛擬仿真。
- 完成園區的土石、園林、河流、道路的繪制,構建與真實園區一致的環境。
- 可多園區進行組織對接,多個數據中心、樓宇在同一個平面上展示。
n 建筑外觀的虛擬仿真:
- 根據建筑物的真實外觀完成3D建模。
- 可展示建筑的基本規格信息。
n 樓宇內部結構的虛擬仿真:
- 根據樓宇的實際建筑結構完成3D建模 。
- 可模擬真實墻面的標語或掛圖信息。
- 可橫向縱向拆分展示每一個樓層的結構情況。
資產可視化
資產可視化主要幫助變電站提升資產管理水平,減少在資產查找、盤點、統計方面的無效投入,通過資產信息與配置信息相結合,實現“賬”“物”合一的管理模式,同時利用資產可視化的靈活查詢,運維人員可以方便獲取所需信息,從而有效支撐IT運維的過程。
主要功能介紹如下:
n 獨立設備可視化
- 空調、機柜、發電機、配電柜等獨立設備查看瀏覽。
n 架式設備可視化
- 主機、網絡設備、存儲等架式設備建模查看瀏覽。
n 板卡級可視化
- 刀片服務器的查看瀏覽。
- 板卡、電源模塊的查看瀏覽
n 端口級可視化
- 可實現設備外連端口級建模,真實反映設備的端口使用情況。
n 設備搜索可視化
提供強大的信息搜索查詢功能,包括模糊搜索和高級搜索兩種方式。
- 模糊搜索方式支持以關鍵字進行全局信息檢索,檢索結果以層次化的方式列出所屬房間、建筑和園區的樹形對象索引,點擊查詢結果三維場景將自動切換到該設備位置視角,進一步獲取明細信息。
- 高級搜索功能支持用戶自定義復雜的搜索條件組合,系統中的資產配置屬性如設備類型、負責人、供應商、地址段等均可成為搜索條件,通過搜索關鍵字,可自由組合匹配條件,支撐復雜的信息查詢需求。可按根據設備的任何屬性進行組合查詢或模糊查詢。
- 搜索結果會以氣泡的形式在3D場景中標注出來,實現設備的快速定位。雙擊氣泡,可立即跳轉到對應的設備頁面。
管線可視化
管線可視化幫助電力中心梳理日益密集的電氣管道與網絡線路,讓管理與技術人員從平面的圖紙及網絡跳線表中解脫出來,更加直觀的了解電力中心的管線分布及走線情況,應對管線類故障將更加快速排查及修復。主要功能介紹如下:
n 按設備連接查看
- 查看一個設備的所有對外的網絡連接,包括經過的每一個中間設備的每一個端口信息。
n 按線路連接查看
- 查看一條網絡鏈路的所有跳線信息,包括經過的每一個中間設備的每一個端口信息。
n 線路維護可視化
- 支持在3D可視化環境中手工拖拽進行網絡配線的維護操作。
容量可視化
容量可視化幫助電力中心在更加有效管理電力的容量資源,讓機房的各類資源的負荷更加均衡,使運維人員可以實現以機柜為單位的數據中心容量管理。通過機位、U位、承重、功耗等各種可視化視圖,機房管理者將更加清晰的掌握當前的容量情況。
容量可視化管理功能還支持通過空間搜索功能,MJ-DCV可視化管理系統可以樹形數據呈現和三維場景展現兩種方式同時表現機房和機柜整體使用情況,對于已用空間和可用空間進行精確統計和展現。
更為實用的是,空間可視化管理功能幫助運維人員快速直觀地為新增設備尋找合適的上架空間,運維人員可以根據設備型號,或者直接定義上架設備的U高、承重要求和電力要求等多個組合條件進行適配空間搜索,MJ-DCV可以在機房實景中直觀呈現符合條件的空間檢索結果,使運維人員得以精確的定位所需空間,制定實施方案。主要功能介紹如下:
n 可視化U位
- 透視每一個機柜的U位使用情況,如已經使用的U位與剩余U位。
n 可視化承重
- 透視每一個機柜的承重負荷情況,同時了解地板的承重分布情況。
n 可視化功耗
- 透視每一個機柜的總功耗情況,以了解機房的能耗分布情況。
監控可視化
監控可視化將幫助電力中心整合分散的監控工具,實現監控工具、監控數據的價值最大化,真正改變監控數據孤島現象,建立統一監控信息界面,同時扭轉由于二維信息密度不足而導致的數據與報表泛濫狀況,以3D形式將數據中心各方面的情況直觀表達,切實提升監控管理水平。主要功能介紹如下:
n 多圖層管理
- 可以根據多種監控對象、多種監控指標進行圖層疊加操作,以展示當前的監控情況。
n 門禁監控可視化
- 可集成門禁系統,在可視化環境中了解哪一些人員進出情況。
- 通過門禁系統的集成,遠程控制來門禁開關的操作。
n 視頻監控可視化
- 可集成視頻系統,在可視化環境中實時查看、調取視頻監控畫面。
n 環境監控可視化
- 可集成環境監控系統,對接告警等數據。
- 可掌握目前的環境控制信息(溫濕度等),以云圖方式展現。
- 可掌握目前的漏水檢測信息。
- 可掌握目前的供電狀況(輸出、輸出、電壓電流信息)。
多設備告警效果圖:
多設備監控數據展示示意圖:(包括UPS、配電箱、空調、溫濕度探頭、存儲、服務器、網絡設備)
演示可視化
三維可視化管理系統因其形象可視的展現、直觀互動的操控、多系統信息的融合等獨特優勢,在提升管理水平的同時,也成為電站中心絕佳的展現手段。演示可視化的匯報功能幫助電力中心更好的展示、匯報工作成果,動畫管理功能可輔助用戶進行日常的巡檢工作,視圖管理功能將幫助作業人員以最快速度切入與自己相關的對象或監控視角。
主要功能介紹如下:
n 匯報可視化
- PPT演示文檔是目前介紹和匯報中最通用的手段,演示匯報可視化功能支持用戶將多段動畫嵌入PPT演示文檔中,實現PPT與三維仿真場景的雙向互動,從而以豐富生動的手段實現最佳演示匯報效果。
n 自定義動畫
- 系統提供強大易用的動畫制作功能,用戶可以在三維仿真場景中定義多個看點,設定看點停留時間和切換時間,并可定義動畫的字幕、播放速度、視角和路線,從而輕松生成流暢生動的演示動畫。
- 系統支持多段動畫的管理和存儲,不僅可用于變電站介紹,更可用于巡檢路線示意和應急預案展示等日常運維工作。
- 整個操作簡單易學,讓用戶可在1-2分鐘內學習制作3D動畫,大大提高了此功能的實用性和可用性。可自定義動畫播放時的字幕。
n 自定義視圖
- 用戶保存虛擬仿真環境中的任意視角,然后進行點擊后即可馬上進行視角切換(跳躍模式),從而提升信息查找的效率。
- 每一種用戶角色可以自定義自己的視角。
- 可以將默認視圖放置虛擬仿真桌面形成快捷方式。
聯邦可視化
聯邦可視化是在三維可視化平臺可以在3D場景及系統界面中有效集成外部系統的可視化頁面,以查看被管理對象進一步的詳細信息。如,在3D場景中一鍵調用或鏈接到監控系統的具體管理界面,查看設備的詳細監控數據。
技術路線
對一個數字化電站環境的仿真處理涉及系統、系統模型和虛擬環境三個要素,而通過系統抽象、仿真模型建立和仿真實驗這三個基本活動把三要素聯系起來。
數字化電站日常運營的挑戰主要來自于技術環境管理和運營流程管理兩個方面,以及如何將管理對象、管理流程,組織人員、技術平臺整合起來,達到協同一致的運營服務目標。
在技術環境管理對可視化的主要需求是基礎環境可視化和技術架構可視化,屬于增強型虛擬現實技術和自動化運維的范疇。
基礎環境可視化:主要指數字化電站的物理機房、安保系統、環境和設備管理,由于安全規定,電站環境特征,以及人力物力的限制,且日常運營又需要時刻了解這些系統的狀態,可以如身處現場的沉浸式實時管理。因此可視化管理系統會充分集合增強型虛擬現實技術,創建出與現實物理環境一致的虛擬環境,并將關鍵管理對象和運行參數的實時監控信息與該虛擬環境集成,使管理員獲取身臨其境的感受,同時又克服了地域、環境和管理制度的限制。同時由于增強虛擬現實環境中可以采取多鏡頭多視角、甚至透視圖展示,人們可以獲取超越實際環境的管理能力,實現各種管理場景的自由切換,其管理效率又將遠遠超過實地管理。
技術架構可視化:是指由業務、應用、IT組件、電站組件、基礎架構等共同構成的數據中心抽象運行模型,這部分的管理難度主要來自各個專業技術領域的割裂,而相關技術領域又是互相關聯,共同構成整體運營環境,任何一個環節的運行狀態都可能影響到周邊環境,同時也受到周邊環境的影響,所以需要一個整合的視角將分散的管理對象從架構層面整合成一個整體,以一種清晰可見的管理方式使各類不同的技術人員和管理人員對相關領域的定位和關系達成共識,當出現問題或進行系統調整時,能夠清晰的界定彼此分工,找到合理的協作方式。可視化管理通過層次模型的方式對業務、應用、平臺、網絡等架構進行建模,并建立起彼此的關聯關系,同時與基礎環境可視化整合,形成完整的數字化電站技術架構可視化管理模型。
創新點
1、 快速創建變電站模型場景,快速實現三維環境,完整真實三維展現變電站場景
2、 快速查詢告警信息,快速定位告警設備
3、 基于3D技術,跨操作系統、跨瀏覽器、跨桌面和移動設備,無需任何插件
4、 空間分析,設備統計管理,智能檢索,快速定位
5、 設備數據、設備信息智能查看
6、 設備智能化監控,環境智能化監控
7、 虛擬巡檢,場景漫游
8、 統一平臺展示,集中統一管理
9、 區域路線劃定
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