VR技術(shù)在信息機(jī)房智能綜合管理系統(tǒng)的應(yīng)用研究

云南電網(wǎng)公司曲靖供電局 艾 淵

云南迪智科技有限公司 楊 哲

VR技術(shù)在信息機(jī)房智能綜合管理系統(tǒng)的應(yīng)用研究

云南電網(wǎng)公司曲靖供電局 艾 淵

云南迪智科技有限公司 楊 哲

本文介紹了利用機(jī)房智能綜合管理系統(tǒng)結(jié)合 3D 技術(shù)、VR虛擬場(chǎng)景對(duì)機(jī)房實(shí)現(xiàn)監(jiān)控管理，采用3D建模、VR虛擬場(chǎng)景可視化展示，動(dòng)態(tài)呈現(xiàn)設(shè)備實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)信息及告警信息，能夠快速定位出機(jī)房、設(shè)備故障源，為曲靖供電局信息機(jī)房的高效管理和安全運(yùn)行提供有效支持。

智能綜合管理系統(tǒng)；3D技術(shù)；VR技術(shù)

前言

在信息化建設(shè)中，信息機(jī)房運(yùn)行處于信息交換管理的核心位置，一旦設(shè)備出現(xiàn)故障，如果不能及時(shí)處理，有可能損壞服務(wù)器、交換機(jī)等硬件設(shè)備，影響業(yè)務(wù)系統(tǒng)運(yùn)行，造成不可估量的經(jīng)濟(jì)損失。

隨著信息化行業(yè)的飛速發(fā)展，支撐公司業(yè)務(wù)的 IT 基礎(chǔ)設(shè)施更新?lián)Q代的節(jié)奏大大加快，運(yùn)維部門擔(dān)負(fù)著信息運(yùn)維的重要使命，其核心任務(wù)是要能夠快速滿足業(yè)務(wù)需求，目前曲靖供電局實(shí)行365×8小時(shí)值班制度，8小時(shí)工作時(shí)間以外屬于無人值守時(shí)段，縣公司和變電站機(jī)房分布廣泛，收到系統(tǒng)告警運(yùn)維人員不能及時(shí)到場(chǎng)處理等傳統(tǒng)人工運(yùn)維在空間和時(shí)間上存在的局限性。3D建模它比平面圖更加直觀，更能給人以身臨其境的感覺，以3D建模為基礎(chǔ)、管理系統(tǒng)為核心，搭配VR實(shí)現(xiàn)的新型智能機(jī)房管理系統(tǒng)它可以從任意角度查看設(shè)備的實(shí)時(shí)運(yùn)行狀態(tài)、數(shù)據(jù)信息及告警信息，在發(fā)生故障的時(shí)候能第一時(shí)間判斷并處理，解決了曲靖局信息機(jī)房分布廣、設(shè)備數(shù)量大、種類多、傳統(tǒng)運(yùn)維方式效率低、處理故障不及時(shí)的問題，進(jìn)一步優(yōu)化了工作流程，實(shí)現(xiàn)了遠(yuǎn)程巡檢、遠(yuǎn)程操作，大大提升了運(yùn)維效率。[1]

1.主要技術(shù)框架圖

2.智能綜合管理系統(tǒng)

智能綜合管理系統(tǒng)包含了數(shù)據(jù)采集、告警信息上報(bào)與處理、資產(chǎn)管理、動(dòng)環(huán)控制、數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)及報(bào)表導(dǎo)出等功能，是一個(gè)統(tǒng)一集中的機(jī)房管理系統(tǒng)。

2.1 數(shù)據(jù)采集

通過各類傳感器采集機(jī)房?jī)?nèi)的數(shù)據(jù)（溫度、濕度、風(fēng)量等），再通過服務(wù)器端軟件采集服務(wù)器的運(yùn)行信息（CPU使用率、內(nèi)存使用率、硬盤使用率、告警信息等），把這些數(shù)據(jù)全部通過網(wǎng)絡(luò)接入服務(wù)器，并且這些數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)更新到3D建模端，以便于機(jī)房運(yùn)維人員能隨時(shí)掌握機(jī)房狀態(tài)。

2.2 系統(tǒng)告警

機(jī)房?jī)?nèi)的告警信息能在發(fā)生時(shí)立即發(fā)送到運(yùn)維人員的手機(jī)APP端，方便運(yùn)維人員及時(shí)處理，同時(shí)還具有歷史告警信息查詢和處理記錄。

2.3 動(dòng)環(huán)控制

把所有機(jī)房?jī)?nèi)部動(dòng)環(huán)控制部分接入系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程操作，可以方便運(yùn)維人員控制整個(gè)機(jī)房環(huán)境狀態(tài)，且Web端要有日志記錄功能，方便審計(jì)。

3.3D機(jī)房簡(jiǎn)介

3D機(jī)房是一個(gè)基于真實(shí)環(huán)境建成的3D建模，各部位與真實(shí)環(huán)境一致，加入真實(shí)數(shù)據(jù)，可提供更加簡(jiǎn)潔、直觀的數(shù)據(jù)展現(xiàn)形式，運(yùn)維人員一旦發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)異常或告警信息，可以馬上知道是哪個(gè)點(diǎn)出了問題，便于處理（如圖1）。

通過3D動(dòng)畫制作軟件在計(jì)算機(jī)中首先建立一個(gè)虛擬的機(jī)房模型，工程師在虛擬的機(jī)房中按照要表現(xiàn)的對(duì)象的形狀尺寸建立模型以及場(chǎng)景，根據(jù)要求設(shè)定模型的運(yùn)動(dòng)軌跡和其它動(dòng)畫參數(shù)，按要求為模型賦上特定的材質(zhì)，打上燈光。最后通過計(jì)算機(jī)自動(dòng)運(yùn)算，生成最后的畫面并把實(shí)際的數(shù)據(jù)結(jié)合到建模中，運(yùn)維人員在異地使用VR設(shè)備就可以直觀的看到機(jī)房?jī)?nèi)各點(diǎn)、區(qū)域的數(shù)據(jù)和監(jiān)控。[2]

3.1 3D機(jī)房應(yīng)用研究

3D機(jī)房實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)中心、設(shè)備區(qū)、設(shè)備安裝部署情況以及動(dòng)力環(huán)境等附屬設(shè)備的真實(shí)、直觀的三維展示，實(shí)時(shí)360度視角展現(xiàn)監(jiān)控和報(bào)警數(shù)據(jù)，不僅是數(shù)據(jù)中心綜合信息監(jiān)控管理平臺(tái)，也是數(shù)據(jù)中心信息化建設(shè)成果的展示窗口。

研究步驟包括如下：1）開發(fā)人員根據(jù)真實(shí)環(huán)境制作三維模型；2）把真實(shí)數(shù)據(jù)通過軟件結(jié)合到機(jī)房的三維模型；3）測(cè)試相關(guān)數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性及更新成功率。

圖1 3D機(jī)房示意圖

4.VR巡檢簡(jiǎn)介

VR巡檢需要數(shù)字頭盔（或眼鏡）、動(dòng)作捕捉套件（Motion capture）、虛擬現(xiàn)實(shí)軟件三大主要模塊的完美結(jié)合方能實(shí)現(xiàn)。數(shù)字頭盔：頭盔顯示器固定在用戶的頭部，用兩個(gè)顯示器分別向兩只眼睛顯示兩幅圖像，這兩個(gè)顯示屏中的圖像由計(jì)算機(jī)分別驅(qū)動(dòng)，有細(xì)小差別，類似于人的雙眼視差。動(dòng)作捕捉：技術(shù)涉及尺寸測(cè)量、物理空間里物體的定位及方位測(cè)定等方面可以由計(jì)算機(jī)直接理解處理的數(shù)據(jù)。在運(yùn)動(dòng)物體的關(guān)鍵部位設(shè)置跟蹤器，由Motion capture系統(tǒng)捕捉跟蹤器位置，再經(jīng)過計(jì)算機(jī)處理后向得到三維空間坐標(biāo)的數(shù)據(jù)，當(dāng)數(shù)據(jù)被計(jì)算機(jī)識(shí)別后，應(yīng)用在人體頭部移動(dòng)時(shí)以顯示相關(guān)畫面，常用的運(yùn)動(dòng)捕捉技術(shù)從原理上說可分為機(jī)械式、聲學(xué)式、電磁式、主動(dòng)光學(xué)式和被動(dòng)光學(xué)式、慣性導(dǎo)航傳感器式。虛擬現(xiàn)實(shí)軟件：負(fù)責(zé)把傳感器、監(jiān)測(cè)軟件采集到的真實(shí)數(shù)據(jù)與3D機(jī)房建模結(jié)合，生成機(jī)房的虛擬現(xiàn)實(shí)應(yīng)用。[3]

基于3D機(jī)房建模和采集到的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，生成VR場(chǎng)景，VR虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)通過對(duì)三維模型的操縱、定義，然后應(yīng)用于相應(yīng)場(chǎng)景中，通過真實(shí)數(shù)據(jù)的結(jié)合，賦予模型功能性的表現(xiàn)，完整地展示設(shè)備運(yùn)行狀況，直觀地展示機(jī)房?jī)?nèi)設(shè)備和重要區(qū)域的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)和運(yùn)行狀態(tài)，運(yùn)維人員可以不受地域條件和時(shí)間限制巡檢曲靖供電局機(jī)房及各縣份的信息機(jī)房，達(dá)到遠(yuǎn)程巡檢的目的，全面立體地觀察機(jī)房系統(tǒng)的運(yùn)行狀況和精確地掌握故障點(diǎn)位置。

4.1 VR技術(shù)機(jī)房應(yīng)用研究

研究步驟包括如下：1）調(diào)試VR設(shè)備；2）將傳感器和監(jiān)測(cè)軟件采集到的數(shù)據(jù)接入系統(tǒng)；3）通過軟件把數(shù)據(jù)與虛擬的機(jī)房環(huán)境結(jié)合，以模擬出人在機(jī)房?jī)?nèi)部巡檢的虛擬實(shí)景。

5.結(jié)語

隨著機(jī)房?jī)?nèi)服務(wù)器數(shù)量的逐漸增多，要求運(yùn)維人員能快速、準(zhǔn)確的判斷故障與解決故障，保障信息系統(tǒng)的正常、可靠運(yùn)行，結(jié)合3D 技術(shù)與VR技術(shù)為信息機(jī)房建立可視化平臺(tái)，通過可視化機(jī)房就能實(shí)時(shí)了解機(jī)房的運(yùn)行狀態(tài)，也可通過具體實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)了解設(shè)備運(yùn)行情況，解決目前信息機(jī)房監(jiān)控系統(tǒng)中的諸多問題，可實(shí)現(xiàn)不受地域、天氣和時(shí)間的限制異地對(duì)信息機(jī)房進(jìn)行巡檢和運(yùn)維，提高機(jī)房的管理水平，保障了信息系統(tǒng)的安全、可靠運(yùn)行。

[1]汪博．天門市煙草公司基于移動(dòng)終端的3D機(jī)房運(yùn)維系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J]．中國煙草學(xué)會(huì)2015年度優(yōu)秀論文匯編,2015．

[2]張玉．三維動(dòng)畫制作探析[J]．藝海,2012．

[3]黃楠．動(dòng)作捕捉技術(shù)發(fā)展[J]．?dāng)?shù)字娛樂技術(shù),2011．