可视化运维管理系统解决方案V.docx

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可视化运维管理系统解决方案V

可视化运维管理系统

解决方案

杭州叙简科技有限公司

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1.系统概述

1.1建设背景

目前，随着天然气加工运输等石油石化行业的发展，各种集成的通讯系统，生产信息化系统，业务网络系统庞大而复杂，给天然气管线的运维管理部门带来了新的难题：

⏹业务运行环境越来越复杂，故障定位慢，各种业务系统越来越多，系统对相关资源的依赖性高，系统一旦出现任何问题，需要逐个排查，故障定位难；

⏹运维工作繁重，缺少自动化工具和手段：

维护人员每天面临大量的重复性、手工性的故障排查工作，不仅费时费力，而且容易出错，亟需自动化的手段帮助提升效率；

⏹运维工作没有流程化、规范化、电子化：

日常运维工作流程混乱，或者没有标准流程，造成工作效率低下，同时客户抱怨、投诉不减；

⏹信息化建设投入巨大，难以展现效果。

这些问题都引发出如何更好地完成对如此多的相关业务系统的维护工作，如何更有力地保证设备连续正常运行，如何尽最大限度地发挥系统效能等问题。

面对系统设备众多、维护人员不足的现状，如果任何细节都需要人工管理，如设备维护、日志统计、设备管理等，将要花费大量的人力、物力，同时难以保证维护工作的高效、高质，因此迫切需要融合了语音、视频、图形以及维护管理和故障处理的一体化调度系统对相关的信息化业务系统进行科学管理，以有效提高系统的稳定性和管理的规范性，保证天然气管线维护管理业务运行的稳定性，提升行业竞争力。

因此，如何保障相关系统的正常运行，结合安全维护工作，进行有效的故障的预防，即在故障发生之前就发现问题；以及在故障发生后，实时告知，即在第一时间将故障情况通知相关的管理人员；有效处理，即在预定的时间内处理故障，若未及时处理将采取升级措施；以上问题简单来说，如何实现预防故障发生以及故障发生后的“第一时间发现问题”、“第一时间通知相关人员”，“第一时间处理问题”，成为天然气行业管线运行维护管理需要关注的重点问题。

1.2系统介绍

可视化运维管理系统是杭州叙简科技有限公司自行设计开发的、具有自主知识产权的综合运维管理系统，是专门针对天然气等石油石化行业运维管理业务的应用需求，研发的可视化运维管理及抢修调度的系统。

天然气运输等石油石化行业具有场站与阀室数量多且部署分散，管理人员数量少，维护工作量大和故障处理复杂的特点。

可视化运维管理系统是集成语音通信技术、视频监控技术、计算机应用技术、网络通信技术、GIS技术等一体化的数据管理及业务应用系统。

系统通过集中管控、统一管理、流程化管理，以及对人力、资源的精细管理，不仅可以提高工作效率，更重要的是针对天然气管道运维的特点，对总站和分站以及阀室的设备状态信息，设备故障信息，视频监控信息，门禁等报警信息进行整合，提供后台的管理和值班人员进行日常管线维护，并对设备的告警，故障处理进行监控管理，最后形成对整套日常维护工作管理流程的闭环。

可视化运维管理系统包含7大业务模块：

信息状态监控模块、三维可视化模块、值班管理模块、故障抢修模块、抢修指挥调度模块、设备管理模块、知识库模块。

1.2.1信息状态监控模块

信息状态监控模块：

系统通过在现场部署各类采集终端以及各种传感器的数据进行接入，通过软件模块提供的界面可以直接查看设备状态实时监控、现场情况查看以及故障告警等。

结合各个传感器监测设备现场的基本情况，如遇故障则按照预定的故障排除方案自动分析故障发生原因，迅速判断故障点发生位置并通过短信、语音、视频或3D实景方式等告知相应的人员。

同时，信息状态监控模块判断的设备异常情况、故障日志等自动存入数据库。

1.2.2二三维可视化模块

二三维可视化模块：

基于重点区域建筑和设备的建设现状建立三维模型库，利用三维地理信息系统平台，展示区域实际面貌，包括建筑、道路、视频监控系统、广播系统、安防系统、消防系统及各业务系统等。

1.2.3值班管理模块

值班管理模块：

主要负责值班人员对故障信息的检查和处理以及工作内容登记，辅助值班人员进行工作登记和故障设备的检查、处理，值班管理系统的内容都需要存储在后台数据库中，便于以后查询统计。

1.2.4故障抢修模块

故障抢修模块：

为故障抢修制定流程，设备故障时信息监状态控模块会弹出告警信息，了解情况后，发现需要值班人员处理的，通过平台进行派单，值班人员接到抢修派单通知后及时处理故障情况，数据库自动记录派单、接单及故障恢复时间。

主要包含以下功能模块：

派单、接单、到达、抢修、设备巡检、故障查询及统计、手机客户端软件。

1.2.5抢修指挥调度模块

抢修指挥调度模块：

抢修指挥调度模块是迅速下达命令、协同指挥的有效手段，通过语音接入设备完成语音互联互通。

在故障发生与处理的过程中，抢修指挥调度模块，可实现各类语音终端的指挥调度业务，实现相关指令下达、统一行动、信息传递、情况收集等功能。

1.2.6设备管理模块

设备管理模块：

通过建立本软件的后台数据库，提供设备信息查询和统计，主要包含用户表、工作日志表、基础档案表、维修日志。

1.2.7知识库模块

知识库是结构化、易操作、易利用、全面的、有组织的、互相联系的知识集合。

知识库是各部门在处理突发事件中与该领域相关的基本概念、理论知识、事实数据，以及所获得的规律、常识性认识、启发式规则和经验教训，同时还包括有关法律法规、应对各类突发事件的专业知识和技术规范、专家经验等内容。

2.系统设计原则和特点

2.1设计原则

2.1.1先进性原则

系统采用先进的技术，同时保证其技术成熟性。

在保证系统稳定运行的同时，充分预见未来技术发展趋势，最大可能地延长系统的整体生命周期，确保系统能在未来较长的年限充分发挥其功能。

2.1.2可靠性原则

系统的开发全部采用成熟技术，从根本上提高了系统的可靠性。

系统软件运行在具有高可靠性的LINUX操作系统上，系统采用控制流和业务流分离的系统构架，使整个系统结构简单明晰，采用以太网和现场总线复用方式，既利用了以太网的高带宽特性，也利用了现场总线高可靠高容错特性，从系统结构设计上保证了系统的稳定运行。

系统采取模块化、集散型、分布式系统构造和控制方式，从系统设计的结构形式和控制方式的角度来提高系统总体的可靠性，分散故障风险，降低系统出现整体故障的可能性。

在研发过程中，严格按照国际上通行的ISO9001/ISO9002质量管理体系进行软件质量控制。

软件开发流程按照计算机软件规范要求，在系统设计、文档管理和测试工作等各个环节都一一把关，这些措施都是系统品质和可靠性的保证。

2.1.3实用性原则

系统展示界面摒弃了传统大量下拉菜单的臃肿结构，采用简单明快的win8风格，图形化、模块化的显示，使用户的精力集中在应用上，操作简单快捷的同时，提高设备运维管理的效率和减少人员成本。

系统的插卡式结构和软件模块化设计，使得用户只需要根据自己的需求选择有用的功能和模块，一方面减少系统不必要的功能，另一方面也使得用户资金的使用更具有针对性，利用率达到最高。

2.1.4标准性原则

系统采用标准化模块、接口和通讯方式，与主流厂商无缝连接。

系统支持NO.7、PRI、Q.SIG、SIP、H.248、RTP/RTCP、T.30、T.38等协议和G.711A/μ、G.723.1、G.729A/B、AMR、VC1、H.264、MPEG2、MPEG4等编码格式，及标准化电话接口、环路中继、无线集群接口、音频接口、GSM接口、CDMA接口等。

2.1.5兼容性与扩展性原则

系统在横向上具备广泛的兼容性，能兼容多种主流品牌、协议的设备，在纵向上兼容各类新老技术和设备，一方面易于实现与外部系统的互联互通，另一方面，在产品更新和技术服务的选择方面也拥有更大的余地。

基于多层、模块化结构设计，方便系统功能扩展。

所有业务模块单板支持热插拔，可根据业务需要便捷的安装扩容，也可进行设备级联扩容。

系统提供二次开发接口及编程环境，可以针对性的进行二次开发，形成更有效的应用。

2.1.6易维护性原则

从界面和功能设计上充分考虑系统操作方便、易维护性，提供web维护、GUI图形界面、MML命令行设计，提供丰富的维护方式；提供数据的导入导出等功能，方便对数据的维护管理；提供维护协助手段等功能。

2.2设计特点

2.2.1多系统协同联动

系统实现了各种语音、视频、数据系统间的协同联动功能，将各独立系统融合到一起，实现声音、文字、图像、数据信息一起综合展示，提升了当前系统的应用能力和价值，大大提高了作业效率。

2.2.2全新交互式设计

⏹系统采用业界领先的最新交互式设计，兼顾简洁与功能性的平衡，支持10点触控操作、全手势操作模式及全角度调节，支持双手柄；

⏹一键式发起调度操作，集视频调度、语音调度、视频监控、设备监控、GIS地图于一体展示；

⏹界面操作简单易掌握。

2.2.3兼容性和扩展性强

随着业务需求的变化、应用的深入及技术的进步，系统的建设可能是一个持续发展的过程。

系统的软硬件方面都需要具有较好的开放性、灵活性和伸缩性，并有较强的定制能力和二次开发能力，能满足系统应用范围、深度和规模发展的要求。

基于多层、模块化软件结构设计，方便系统功能扩展。

所有业务模块单板支持热插拔，可根据业务需要便捷的安装扩容，也可进行设备级联扩容。

系统提供丰富的二次开发接口，可与视频监控系统、会议系统、GIS系统、应急预案系统等应用系统进行对接，并能根据客户需求进行定制化开发。

2.2.4易维护性

⏹可通过网络进行WEB方式便捷维护；

⏹提供GUI图形界面、MML命令行等多种维护方式；

⏹支持本地、远程、多用户登录；

⏹提供消息跟踪、资源跟踪等功能，为操作维护人员提供强大的故障分析与定位能力；

⏹提供告警监视、故障管理等功能，使维护人员可以对故障源进行快速而准确的诊断，并采取相应的措施恢复正常业务。

3.系统总体架构设计

3.1系统建设目标

⏹增强机房、办公区域的设备、设施数据的直观可视性、提高其利用率。

在值班台上的虚拟场景显示控制功能，可做状态监控、视频监控、分级显示、分层控制、业务联动等操作。

机房外通过GIS管理空间分布，机房内和办公区域内通过建立3D设备模型和数据资料的关联，实现模型和数据的互操作；

⏹系统提供实时状态采集和管理，实现对资产实物使用周期内的全程监控和跟踪，提高通信系统的运行水平。

通过运维抢修流程提高设备设施的运维抢修效率和规范程度，通过流程化的管理和流程化的监控，实现运维抢修管理的精细化；

⏹系统实时采集监控设备的重要参数和告警信息，如有告警信息，系统通过声光告警、短信通知或语音提示等方式通知相应的人员，相关人员可根据告警等级做出相应的处理，变被动处理到主动监控；

⏹提供多种查询统计功能，实现设备信息和维护记录的查询、统计分析、报表输出功能，方便用户快捷、直观了解当前设备参数信息；

⏹配合传感器、摄像头、RFID、GPS、大屏等技术，系统将能够完整、更为真实的还原设备设施管理的实时状态，真正发挥系统的价值。

3.2系统拓扑图

3.3系统描述

可视化运维管理系统以设备状态监控、综合调度为基础；以流程化管理为主要设计思想；以知识库管理、抢修业务为保障措施，实现集中管控、统一管理的流程化操作，从而使日常管理更加便捷、高效。

可视化运维管理系统，将场站或阀室的SCADA系统、门禁系统、视频监控系统、视频会议系统、有线、无线通信系统、巡更、周界、火灾、以及温湿度、气体、UPS等数据系统采集到的数据，通过IP网络上传至可视化运维管理系统，数据以图形或数值的方式在值班台上展现，管理人员和值班人员可通过以上数据，并配合相应的业务软件，如GIS地理信息、3D模型、故障抢修流程、抢修指挥调度、知识库等，实现远程可视运维管理业务。

3.4系统组成

可视化运维管理系统是专门针对无人值守的机房、石油石化等能源行业设计开发