信息技術在機場運維管理中的應用

馬婷

（成都雙流國際機場股份有限公司，四川 成都 610095）

引言

傳統(tǒng)的機場信息管理系統(tǒng)通過分層整合實現(xiàn)統(tǒng)一有效的管理，主要分為四個層次：數(shù)據(jù)層、應用服務器層、信息發(fā)布層和客戶層，然后以統(tǒng)一的安全體系和管理機制進行綜合管理。硬件配置由獨立的數(shù)據(jù)庫服務器、域管理/監(jiān)控管理服務器、接口服務器、應用服務器、操作工作站及相應軟件組成，類似服務器冗余。該體系結(jié)構(gòu)雖然簡單，但管理相對復雜，資源利用率低，運行成本高。它不再適合信息中心的運行要求。在機場運維管理中，信息技術的有效應用將進一步證明新技術引進的優(yōu)勢，提高機場信息平臺的工作效率，降低成本，為機場運營維護管理的穩(wěn)定提供強有力的基礎保障。

一、當前機場運維管理情況

現(xiàn)階段，從機場的實際情況來看，機場運維管理存在一定的管理難度，給機場的有效運維管理帶來了一定的阻力。從目前大多數(shù)機場的實際情況分析，首先是建筑結(jié)構(gòu)和設備對機場內(nèi)部航站樓等的影響。目前，中國許多機場航站樓和設備的使用壽命在10 至20 年之間，由于建筑材料的腐蝕、雨雪侵蝕和地基沉降引起的建筑垃圾或建筑施工中的質(zhì)量缺陷和環(huán)境變化造成建筑物損壞或結(jié)構(gòu)變化，如果這些建筑物的問題不及時排查和處理，將對建筑物的繼續(xù)使用產(chǎn)生一定影響，不利于機場的運營、維護和管理。其次，信息收集的困難是影響機場運營和維護管理的一個因素。機場運營和維護管理覆蓋機場內(nèi)的所有建筑物和設施。信息收集的過程也是推進機場運維管理信息化的過程。因此，信息收集也是當前機場運維管理中需要考慮的因素之一。

二、信息技術在機場運維管理中的部署運用

在機場運維管理中，主要的管理方式是通過互聯(lián)網(wǎng)進行運維管理，充分利用云存儲、云計算、BIM 技術等現(xiàn)代信息技術，通過高效的信息技術部署，提高機場運維系統(tǒng)的科學管理水平。其中，云計算和虛擬化尤為重要。云計算是一種通過互聯(lián)網(wǎng)技術提供動態(tài)可伸縮虛擬化資源的服務方式。在信息服務器的應用環(huán)境中，虛擬化是指對信息資源的抽象化，通過虛擬架構(gòu)可以將服務器進行整合，從而提高機場運維系統(tǒng)的工作效率，增加運維管理的靈活性，從而降低運行維護成本。

（一）虛擬化和云技術

云計算通過互聯(lián)網(wǎng)以服務的形式提供動態(tài)可擴展的虛擬化資源。云計算的核心是虛擬化。虛擬化允許云計算系統(tǒng)根據(jù)服務提供商和客戶之間的服務級別協(xié)議動態(tài)提供計算資源。虛擬化是指資源的抽象化，即單個物理資源的多個邏輯表示或多個物理資源的單個邏輯表示。特定于多服務器或存儲虛擬化，它是多個物理資源的單一邏輯表示。虛擬化主要特征如下：

（1）資源配置動態(tài)化。根據(jù)用戶的需求動態(tài)劃分或釋放不同的物理和虛擬資源。當需求增加時，可以通過增加可用資源來補充，以實現(xiàn)快速靈活的資源供應；如果用戶不再使用這些資源，可以將其釋放。虛擬化為客戶提供了無限的可能性，并允許IT 資源使用的可擴展性。

（2）需求服務自助化。虛擬化為客戶提供自助資源服務，用戶無需與提供商交互即可獲得自助計算資源能力，同時為客戶提供特定的應用服務目錄，客戶可以選擇服務項目和內(nèi)容，以滿足自己的需要的服務的方式。

（3）以網(wǎng)絡為中心。虛擬化的組件和整體框架通過網(wǎng)絡連接，存在于網(wǎng)絡中，通過網(wǎng)絡向用戶提供服務，在不同終端設備的幫助下，客戶可以通過標準應用訪問網(wǎng)絡，隨時隨地實現(xiàn)云計算服務。

（4）服務可計量化，在虛擬化服務的過程中，資源配置根據(jù)不同類型的服務自動控制，并通過測量方法進行優(yōu)化，這意味著可以監(jiān)控和控制資源的使用，是一種即付即用的服務模式。

（5）資源的一體化和透明化。通過虛擬化，各種底層資源（計算、存儲、網(wǎng)絡、資源邏輯等）的異構(gòu)性（如果有的話）被屏蔽，邊界被打破，所有資源可以統(tǒng)一管理和調(diào)度，成為所謂的“資源池”，為用戶提供隨需應變的服務；對于用戶來說，這些資源是透明和無限的。用戶不需要了解內(nèi)部結(jié)構(gòu)，只需要關心你的需求是否得到滿足。

（二）BIM 技術

隨著“十二五”規(guī)劃的出臺，BIM 已成為業(yè)界的熱門話題。據(jù)不完全統(tǒng)計，在中國，BIM 實際完成的案例近1000 個，其中大部分是建立模型和進行碰撞檢查。BIM 實際上并未在項目中發(fā)揮應有的作用。在少數(shù)情況下，可通過該模型進行基于性能的分析、復雜形狀查找、施工模擬、運行模擬等應用。目前，只有少數(shù)項目對BIM 全生命周期的數(shù)據(jù)管理進行了研究，且均處于局部研究階段。系統(tǒng)地依靠大型項目來研究BIM數(shù)據(jù)的擴展應用是非常緊迫的。本文將BIM技術和信息技術應用于機場運營管理領域，將BIM技術與大型建筑運營維護階段的機電信息系統(tǒng)相結(jié)合，完善運營維護管理框架，開放建設和運維階段的信息傳輸，實現(xiàn)智慧機場的最終目標。

（三）從優(yōu)化機場運維管理的角度，其信息技術的部署可以從以下三個方面進行分析

首先，優(yōu)化服務器資源。在機場運維管理與信息技術的結(jié)合中，機場信息系統(tǒng)需要大量的服務器資源，而在傳統(tǒng)的系統(tǒng)架構(gòu)中，每臺服務器都屬于不同的信息系統(tǒng)，因此，服務器的選擇和配置也需要根據(jù)系統(tǒng)的異同進行選擇。首先從虛擬化的角度出發(fā)，在實際設置中動態(tài)分配系統(tǒng)的服務器資源，然后通過相應的評估系統(tǒng)，將服務器資源盡可能整合到虛擬化服務器集群中，便于機場運維的集中統(tǒng)一管理。

第二，服務器業(yè)務級容錯性。在機場信息系統(tǒng)的管理中，對信息的準確性和安全性要求很高，這也是系統(tǒng)建設中需要注意的關鍵問題之一。信息系統(tǒng)服務器集中虛擬化后，在一定程度上實現(xiàn)了對服務器的集中管理。此時，信息系統(tǒng)的容錯特性成為人們關注的焦點。

第三，虛擬資源的配置。在機場信息系統(tǒng)虛擬化建設過程中，通過對服務器等硬件資源的重組，使其成為具有計算能力的邏輯虛擬資源池，實現(xiàn)資源的動態(tài)均衡分配。因此，在機場運維系統(tǒng)運行時，需要根據(jù)業(yè)務需求和業(yè)務的重要性提前定義相應的資源配置原則，通過對資源池的持續(xù)監(jiān)控，確定資源池的利用率，并根據(jù)預定義的資源進行動態(tài)分配，實現(xiàn)運維系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。

三、基于云技術分析信息技術在機場運維管理中的應用

（一）BIM 模型的搭建

在機場運維系統(tǒng)的管理中，可以應用BIM 技術構(gòu)建建筑物的全生命周期，從而提高機場運維管理的效率。結(jié)合機場的實際情況，基于航站樓信息模型（TBIM）技術的BLM（建筑生命周期管理）可以實現(xiàn)三維智能仿真技術的有效應用，從而實現(xiàn)整個生命周期內(nèi)的樓宇智能系統(tǒng)建設。為實現(xiàn)這一目標，需要在機場建設的全過程中逐步實現(xiàn)參數(shù)、性能和集成的精益化、智能化。通過優(yōu)化設計，改善建筑設計和施工階段存在的困難，實現(xiàn)建筑設備環(huán)境與航空建筑各功能系統(tǒng)的協(xié)調(diào)。在過去的機場建設中，建筑功能與周圍環(huán)境發(fā)生沖突的情況屢見不鮮，往往導致拆遷、改造、延誤等，甚至會給機場未來的運營管理帶來麻煩。因此，通過BIM 技術的應用，可以搭建TBIM 臺，對機場各區(qū)域進行目視檢查，以檢查其與周圍建筑環(huán)境的協(xié)調(diào)性，降低后期拆除重建的風險，為機場內(nèi)部機械系統(tǒng)的優(yōu)化和后期運維體系的建立提供前提保證。

（二）能源智能化管理系統(tǒng)的建立

在能源管理中，核心部分是科學管理，實時監(jiān)控電力系統(tǒng)設備運行的安全性和合理性。在本部分的管理中，需要突破技術壁壘，借助BIM 技術、物聯(lián)網(wǎng)、網(wǎng)絡技術的深度集成和嵌入式應用，構(gòu)建高度集成的三維可視化智能運維管理平臺，BA 系統(tǒng)等信息技術，從而在這樣一個具有智能化管理功能的平臺上實現(xiàn)能源的有效利用。掌握整個樓宇BA 系統(tǒng)的實時數(shù)據(jù)非常重要，需要通過網(wǎng)絡系統(tǒng)反映到運營中心和服務器終端，為機場大樓的構(gòu)件和建筑設備提供感知能力賦予強大的生命力，最終形成以BIM 技術和物聯(lián)網(wǎng)技術為核心，基于功能的分類能夠?qū)崿F(xiàn)通信系統(tǒng)之間兼容性的管理、控制、操作和維護系統(tǒng)。

（三）能源生產(chǎn)與消耗管理系統(tǒng)的建立

機場運維系統(tǒng)作為能源管理系統(tǒng)的緊密耦合應用，為機場能源管理周期提供了科學的能源管理系統(tǒng)。其基本功能是根據(jù)生產(chǎn)管理規(guī)則實現(xiàn)數(shù)據(jù)采集、生產(chǎn)監(jiān)控、預警和調(diào)度。在實際使用過程中，系統(tǒng)可以通過視頻通話實現(xiàn)對變配電站、供水、供氣等關鍵能源生產(chǎn)環(huán)節(jié)的實時監(jiān)控。同時，還可以通過建立網(wǎng)絡化能源信息管理系統(tǒng)，實現(xiàn)對整個機場園區(qū)的集中、遠程管理。此外，該系統(tǒng)還通過對能源循環(huán)的管理，為能源消耗提供了一個有效的管理平臺。其基本功能是通過已建立的能源消耗量來收集能源消耗過程中的數(shù)據(jù)，并對能源消耗進行監(jiān)測和預警，從而預測和解決能源消耗。

（四）能源數(shù)據(jù)的采集

在利用信息技術建立和完善機場運維系統(tǒng)的過程中，數(shù)據(jù)采集部分也得到了很好的改進，能夠有效地處理現(xiàn)階段機場運維管理中存在的問題。數(shù)據(jù)采集模塊通過機場運維系統(tǒng)采集電力生產(chǎn)SCADA 系統(tǒng)、供水供氣站管理系統(tǒng)、機房環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)、紅線內(nèi)單體建筑IBMS 系統(tǒng)等能耗系統(tǒng)的部分相關數(shù)據(jù)。在機場運維系統(tǒng)的管理中，計算機技術的有效應用可以充分實現(xiàn)各運營環(huán)節(jié)的能源采集，從而保證能源數(shù)據(jù)的可靠性。在能源數(shù)據(jù)采集中，能源數(shù)據(jù)一般可分為一次能源和二次能源。一次能源主要是從系統(tǒng)外獲得的能源，資源包括水電、蒸汽和汽油；二次能源的收集主要是指系統(tǒng)本身產(chǎn)生的能源，如氮氣、冷凍水、熱水等。在機場內(nèi)部的集中監(jiān)控系統(tǒng)中，還需要對電力、動力、水路和各種環(huán)保數(shù)據(jù)進行有效監(jiān)控，全面掌握各種能源數(shù)據(jù)和運行狀態(tài)，確保運維系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性。

四、結(jié)語

總而言之，民航事業(yè)快速發(fā)展，空管信息應用系統(tǒng)逐年增多，所以機場運維管理方面也要加強管理，跟上發(fā)展的步伐。雖然目前的運維管理方面存在些問題，但是經(jīng)過空管部門和運維人員的共同努力，應用先進的信息技術解決影響和制約運營管理效率的突出問題，著力建立適應和促進運營管理各項工作的體制，著力提高運營管理人才的能力，把各方面的積極性、創(chuàng)造性引導到“綠色、智慧機場”核心價值觀上來，努力實現(xiàn)機場運維管理的可持續(xù)發(fā)展。