动力设备智能化管理系统研究

史刘阳，滕 达，田 军（.中讯邮电咨询设计院有限公司郑州分公司，河南郑州 450007；.中国联通山东省分公司，山东济南 50000）

0 引言

在通信系统中，供电系统是保障通信设施正常工作的重要组成部分，若电力机房出现问题，通信设备将受到影响，进一步可能影响通信系统供电可靠性。通信机房动力环境监控系统可以实时监控机房动力环境状态，目前仍存在需大量人工检查、系统内无用日志和冗余告警过多等问题［1］。根据设备联动关系，减少冗余告警量，大幅提升工作人员使用效率是非常必要的。深度学习具有能够从大量数据中主动提取特征，减少人为因素对结果的影响等优势，实现故障预警的准确化和自动化。

1 动力环境监控系统架构

机房动力环境监控系统（Power Environment Moni⁃toring System，PEMS）主要功能包括全面监控通信机房中的动力供应状态、机房环境状态、机房安保状态以及实时视频监控等4 部分［2］，如图1 所示。其中，动力供应系统监控量较多，结构也较为复杂，在大部分动力环境监控系统中都是以动力监控为主，环境监控为辅来监控通信机房运行状况。而安保系统和视频监控系统具有一定的保密性，因此部分动力环境监控系统中未能集成这2 部分功能，在后续研究中以机房动力供应情况和机房环境状态为主要研究目标。

图1 动力环境监控系统架构

随着这些年的发展，动力环境监控系统能够监控的对象越来越多，其数据量呈几何级增长，而这些数据中包含大量信息，本文主要针对告警信息进行研究。目前大部分动力环境监控系统中仅采用了阈值告警，也就是为监控量设置阈值，超过阈值立刻告警，这种方式简单而有效，解决了大量问题，但随着设备的增多，一次故障就会产生大量告警信息，这极大地增加了运维人员的工作量，且难以直观地显示故障的产生原因，加大运维人员的分析难度。此外动力环境监控系统还存在系统内含有大量无用、重复告警信息，缺失告警信息统计分析，仅按时间顺序排列等问题［3］，忽视了告警信息之间的相关性。

现行动力环境监控系统主要采用24 h 不间断监控巡查，设备抗风险能力低，导致管理和维护的人力时间成本增高，机房设备一旦出现故障就会影响业务运作，若不及时处理将造成严重损失，机房运维管理人员业务能力参差不齐，制约着机房运维管理水平，因此全网基础设施资源全接入以及远程运维将变得愈发重要［4］。

2 动力设备智能化管理系统

2.1 动力设备智能化管理系统架构

动力设备智能化管理系统是某市移动针对传输承载机房和传输汇聚机房而开发的一套系统，完成动力环境监控系统的自配置、自修复、自优化，通过智能分析放电曲线，实现蓄电池“分级”管理，根据电池性能优化发电策略。该系统为二级监控系统架构，分别为省监控中心、监控单元。动力设备智能化管理系统架构如图2所示。

图2 动力设备智能化管理系统架构

动力设备智能化管理系统是一个融合硬件与软件、多专业系统交互、多平台协调运行的综合系统。该系统基于对传统基础设施的资源管理，最大化数据的价值，可以实现对关键网元的能耗统计、故障预警、节能增效和安全运行，找到最优方案指导生产及管理，并结合结果反馈升级优化。该系统可在规划、设计、建设、运维管理等多个阶段发挥作用，将会有力地推进基础设施数字化进程，凭借规范化建设和流程化运营为企业带来巨大效益。

监控单元通过接口协议接收省云平台省监控中心下行传送的控制命令（包括设置命令等），把这些控制命令发送至受控设备及环境量采集器（或通过翻译之后把这些控制命令发送至受控设备及环境量采集器），对受控设备及环境量采集器直接进行控制［5］。

2.2 动力设备智能化管理系统功能

基于自配置、自修复、自优化的动力设备智能化管理系统上线后，将全面支撑故障、性能、网优、运维等系统应用，其主要具备以下功能。

2.2.1 FSU自开通

通过解析通信协议、平台数据库管控、动环FSU配置工具等工具，实现动环设备“入网”环节的远程操作和自动“入网”。

2.2.2 告警自动化管理

告警门限值自动稽核：及时预警，给予维护人员充足的故障处理时间。

传感器故障自动稽核：根据性能数据和通信状态，实现传感器故障自动稽核。

告警、信号标准化自动稽核：根据数据库已有的映射关系完成告警、信号标准化。

2.2.3 性能智能化管理

机房关键数据管理：实现机房高温、设备容量数据自动化管理。

机楼能耗数据管理：实现机房用电量、PUE 数据自动化管理。

机房空调节能管理：根据机房温度和负荷智能化调节空调运行工况。

该系统通过实现全生命周期的数据管理与治理，盘活数据资产、沉淀数据服务能力，促进信息资源融通共享。同时主动侦测电源电池相关数据源完整/失真/超标及基于数据分析的隐患情况。主动定期对全量电池进行远程放电，并结合放电结果，实现电池更新改造和发电指导，同时包含事前分析、事中留痕、事后跟踪，通过全流程的管理，实现自修复和自优化的功能。系统闭环管理流程如图3所示。

图3 动力设备智能化管理系统流程

3 动力设备智能化管理系统应用

本次应用涉及综合接入机房、汇聚机房、基站的监控系统，可实现全网基础设施资源全接入，系统应用后能有效解决目前动环系统功能简单、无法统一协调管理的问题，可以进一步降低基础设施资源运维成本，加快通信行业数字化转型进程，实现数据的互通共享，提升智能化水平和系统运营效能。通过3D建模实现机房全量资源可视可管。全面监控能耗数据，实现大数据的碳排放趋势预测，优化碳排放指标。动力设备智能化管理系统功能如表1所示。

表1 动力设备智能化管理系统功能表

4 结论

动力设备智能化管理系统：对各专业业务需求提供有力支撑，为保障机房及通信设备安全运行起到关键作用，结合良好的管理水平和先进的网络技术，将充分发挥其基础承载作用。实现全网基础设施资源全接入，信号处理能力较传统动环提升20 倍以上，实现动环专业由单一的告警管理向性能管理转型。