數字大腦綜合管理平臺設計與實現

王慧敏 袁 博 包阿儒漢 趙澤生 武佩佩 何 勇

（中國電建集團西北勘測設計研究院有限公司，陜西 西安 710065）

0 引言

在互聯網模式和數字經濟大浪潮下，智慧運維是當前園區信息化運維發展的新模式和新方向，同時也是新一輪園區智慧化改革的重要建設內容［1-2］。將互聯網技術與某公安局園區建設相融合［3］，創新傳統園區運維模式，提高管理效率，既可降低管理成本，積極響應國家數字孿生發展策略，還能將信息化技術應用到某公安局辦公區運維中去，從而緊跟科技前沿［4］。

某公安局信息化系統由計算機網絡系統、機房動環系統、樓宇自控系統、視頻監控系統、背景音樂系統、信息發布系統、一卡通管理系統、防盜報警管理系統等系統構成，各系統獨立運行，運維人員需要管理多個系統，運維量大，且數據孤島現象嚴重，無法顯示系統間的聯動控制效果。

1 平臺設計

數字大腦綜合管理平臺系統基于某公安局信息系統的現狀，結合智慧運維理論，借助先進的互聯網技術，來實現某公安局園區內以“系統聯動展示，集中控制，少人值守”為支撐的新型運維模式，從而提高某公安局信息化系統的運維能力。

數字大腦綜合管理平臺的各模塊功能包括實時監控、一卡通管理、防盜報警管理等。其中，需要實時監控的有計算機網絡管理、機房動環管理、樓宇自控系統、視頻監控系統、背景音樂系統、信息發布系統等功能模塊，平臺功能設計如圖1所示。

圖1 數字大腦綜合管理平臺功能設計

1.1 實時監視

1.1.1 計算機網絡管理。以可視化網絡拓撲來管理園區內網絡設備的運行狀態、運行參數，并監視各個交換機端口參數。在數字大腦綜合管理平臺上集中展示園區內網絡設備運行情況，實時監控園區網絡設備是否產生故障。

1.1.2 機房動環管理。機房是存放所有系統設備生產數據的地方，避免機房發生故障對整個某公安局信息化系統至關重要。某公安局一共有7個機房，包括地下一層BAS機房、公安網機房、專網機房、政務內網機房、政務外網機房、互聯網機房、監控中心機房。通過三維畫面來展示機房設備的具體位置，并將三維模型與具體的機房設備進行關聯，實時監測機房設備的運行及故障狀態。實時監測機房設備的運行參數，并在頁面上展示。

1.1.3 樓宇自控系統。樓宇自控系統包括冷熱源、暖通空調、給排水、電梯、變配電、智能照明等系統，能實現系統管理、運行狀態監測、運行參數監測、故障報警、設備開關控制、數據調節等功能。

1.1.4 視頻監控系統。以電子地圖和菜單的方式來管理某公安局園區北路所有攝像頭，在數字大腦綜合管理平臺上集中展示攝像頭在線、離線情況，可實時調出監控錄像，且能進行云臺控制。同時，視頻監控系統可與背景音樂系統、防盜報警系統進行聯動，當背景音樂系統發出異常信息或防盜報警系統異常報警時，監控設備會及時顯示對應的監控畫面。

1.1.5 背景音樂系統。以電子地圖和菜單方式來管理所有廣播設備，實現對廣播播放狀態的顯示（包括音量、設備工作狀態）。當廣播設備工作異常時，通過顯示或聲音方式來發出警報。可選擇系統音源進行播放，能實現廣播設備的開關控制、音量控制和音量調節。

1.1.6 信息發布系統。數字大腦綜合管理平臺通過集中展示園區內信息發布設備，實時獲取前端播放內容，實時查看信息發布設備的運行及故障狀態，并對信息發布設備進行遠程開關控制。

1.2 一卡通管理

智慧大腦綜合管理平臺集成一卡通管理子系統，集中展示一卡通管理系統的相關內容。通過實時展示一卡通系統數據，可對數據進行實時查詢，可快速、便捷地查詢員工信息。

1.3 防盜報警管理

防盜報警系統使用探測器對建筑內外重要地點和區域進行布防，可及時探測出非法入侵情況。當探測到有非法入侵時，及時向有關人員示警。數字大腦綜合管理平臺集成防盜報警系統，以電子地圖的方式管理所有的入侵報警點，實時刷新報警狀態，對報警信號實時提醒，并進行記錄及保存，可對入侵報警點進行撤防、布防操作，并與視頻監控系統、背景音樂系統進行聯動。

2 平臺實現

2.1 綜合展示

綜合展示顯示的內容是智慧大腦綜合管理平臺的重點信息，平臺中間區域實現視頻監控系統、背景音樂系統、防盜報警系統的聯動顯示。當背景音樂系統發布異常信息時，監控設備會顯示對應的監控畫面；當防盜報警系統異常報警時，監控設備顯示對應的監控畫面，背景音樂系統發布廣播信息，且在綜合展示頁面中顯示廣播內容。平臺左側區域顯示環境信息、巡更情況、設備統計。平臺右側區域顯示車位情況，包含車位總數、已用車位、地下車庫剩余車位、動車停車場車位，同時滾動顯示今日信息發布內容，如圖2所示。

圖2 綜合展示

2.2 實時展示

實時展示模塊主要是基于實時采集到的各類數據，采用2D、3D、電子地圖等顯示方式，實時展示計算機網絡系統、機房動環系統、樓宇自控系統、視頻監控系統、背景音樂系統、信息發布系統的重點信息。

2.2.1 計算機網絡管理。計算機網絡管理頁面左側包含專網設備、政務網設備、公安網設備、互聯網設備、設備網設備等按鈕，通過按鈕來切換不同的網絡拓撲圖，網絡拓撲圖以2.5D的形式在頁面中間展示，點擊網絡拓撲圖圖標，顯示交換機狀態、運行參數。同時，右下角提供全屏顯示按鈕，點擊后可全屏顯示頁面中間的拓撲圖。

2.2.2 機房動環管理。機房動環管理頁面包含地下一層BAS機房、公安網機房、專網機房、政務內網機房、政務外網機房、互聯網機房、監控中心機房等按鈕，通過按鈕來切換對應的模型頁面，在頁面上點擊機房設備，彈框顯示機房設備運行參數、故障狀態。監控指標包含以下5類指標。①UPS主要監控指標。UPS連接狀態、UPS工作狀態、UPS告警、電池狀態、測試狀態、上次電池更換時間、輸入電壓（A、B、C 相）、輸出電壓（A、B、C 相）、輸出負載（A、B、C相）。②配電系統主要監控指標。電壓、電流、功率。③機房環境主要監控指標。溫度、濕度、漏水監控。④精密空調主要監控指標。空調狀態、回風溫度（℃）、送風量（L/s）、送風機轉速（%）、過濾網壓差（Pa）、制冷量輸出（kW）、制冷量需求（kW）、送風溫度（℃）、供電電源、機柜進風溫度（℃）、冷凍水供水溫度（℃）、冷凍水出水溫度（℃）、冷凍水流量（L/s）、冷凍水閥開度（%）。⑤蓄電池主要監控指標：整組數據（總電壓V、總電流A、環境溫度℃）、電池數據（電壓V、溫度℃、內阻mΩ、容量AH）。

2.2.3 樓宇自控系統。數字大腦綜合管理平臺按園區內主樓、××公安、××派出所來分塊展示，分樓層對樓宇自控系統進行集中展示。在對應的樓層里詳細展示該層樓宇自控系統監控的內容，包括冷熱源系統、暖通空調系統、給排水系統、電梯系統、變配電系統、智能照明系統等，實現系統管理、運行狀態監測、運行參數監測、故障報警、設備開關控制、數據調節等功能。

2.2.4 視頻監控系統。數字大腦綜合管理平臺按園區內主樓、××公安、××派出所，分塊展示，分樓層對視頻監控系統集中展示，在每一層以電子地圖和菜單方式管理某公安局園區北路所有的攝像頭，數字大腦綜合管理平臺集中展示攝像頭在線、離線情況，可實時調出監控錄像，且可進行云臺控制。視頻監控系統頁面左側以菜單形式展示主樓、××公安、××派出所的樓層，三級菜單下面展示當前樓層設備及設備的在離線信息，點擊對應的設備時，與點擊電子地圖的設備圖標效果一樣。中間區域通過標簽切換電子地圖與視頻監控平面圖，在電子地圖頁面狀態下，點擊圖標后彈框顯示視頻監控畫面，并進行云臺控制。視頻監控平面圖顯示對應樓層所有的監控畫面，同時可進行云臺控制與切換宮格。另外，右下角提供全屏顯示按鈕，提供頁面中間視頻監控全屏顯示。

2.2.5 背景音樂系統。背景音樂系統頁面左側以菜單形式展示主樓、××公安、××派出所的樓層，三級菜單下面展示當前樓層設備及設備工作狀態是否異常，點擊對應設備時，與點擊電子地圖的設備圖標效果一樣。中間區域通過標簽切換電子地圖與菜單列表，在電子地圖頁面狀態下，點擊圖標后，彈框顯示廣播設備播放狀態、異常報警、開關控制、音量控制和音量調節等按鈕。菜單列表頁面狀態下，以列表形式顯示對應樓層所有廣播設備的播放狀態、異常報警、開關控制、音量控制和音量調節。此外，右下角提供全屏顯示按鈕，提供頁面中間背景音樂全屏顯示。

2.2.6 信息發布系統。信息發布系統頁面左側以菜單形式展示主樓、××公安、××派出所的樓層，中間區域以矩陣形式展示對應樓層的信息發布設備，每個信息發布設備內容包含信息發布編號（編號能代表信息發布設備位置信息）、發布的內容、設備運行參數、設備故障狀態及遠程控制按鈕，可對設備進行遠程開關控制。此外，右下角提供全屏顯示按鈕，提供頁面中間信息發布全屏顯示。

2.3 一卡通管理

在一卡通管理中，員工信息管理模塊是通過第三方接口定時拉取員工信息，并進行顯示的。員工信息包括姓名、部門、工號、卡號、身份證號碼、電話、職務、住址、電子郵箱、備注等。

一卡通管理中員工出入記錄管理以列表形式來展示人員在閘機通過時的記錄信息，員工出入記錄信息包括刷卡位置、卡號、工號、姓名、部門、時間、進/出、刷卡狀態等，查詢條件包括刷卡時間（開始時間/結束時間）、刷卡位置、卡號、工號、姓名等。

2.4 防盜報警管理

智慧大腦綜合管理平臺集中展示防盜報警系統的內容，通過頁面最下方的報警類型來展示報警信息，同時將每條報警記錄轉為歷史數據存儲在數據庫中，歷史標簽中展示防盜報警系統的歷史報警數據。防盜報警管理中可根據入侵報警點名稱、告警類型、告警時間查詢報警信息，可對入侵報警點進行撤防、布防操作。

3 平臺創新

3.1 運維模式

某公安局運行的信息化系統獨立運行，數據孤島現象嚴重，運維管理復雜，運維水平較低。智慧大腦綜合管理平臺賦能其一體化運維模式，通過對關鍵重點設備、業務、系統進行一體化運維，同時配合智能化技術應用，能有效提升運維效率，從而解決其各系統獨立運維、運維管理復雜、運維效率低的問題。傳統運維模式與新型運維模式對比如圖3所示。

圖3 傳統運維模式與新型運維模式對比

3.2 數據底座

智慧大腦綜合管理平臺將計算機網絡系統、機房動環系統、樓宇自控系統、視頻監控系統、背景音樂系統、信息發布系統、一卡通管理系統、防盜報警管理系統等重點業務系統進行集中展示，并通過定時獲取數據的方式，將各子系統的數據匯聚到平臺的數據庫中。平臺的數據分為定時數據和歷史數據。平臺將定時獲取的數據存放到時序數據庫MongoDB 中。對于平臺中需要展示的實時數據，通過平臺的程序定時將MongoDB 的實時數據寫入MySQL歷史數據數據庫中，用于展示平臺各模塊的歷史數據。

4 結語

在互聯網模式和數字經濟發展的大浪潮下，智慧園區成為信息化發展的新模式和新方向［5］，通過構建數據平臺（即數字大腦綜合管理平臺），將某公安局信息化系統集中在一個平臺上展示，并進行防盜報警系統、視頻監控系統、背景音樂系統的聯動顯示，有效提高某公安局園區運維能力。數字大腦綜合管理平臺是致力于實現其運維工作智能化、智慧化的一次積極實踐，對創新公安系統傳統運維模式、提高管理效率、降低管理成本具有重要的意義。