一种基于数字孪生平台的自动点巡检系统及方法与流程

1.本发明涉及数据中心运维技术领域，尤其是涉及一种基于数字孪生平台的自动点巡检系统及方法。


背景技术：

2.数据中心(简称idc，internet data center)，其作用可以简单概况为是一个提供资源服务的基地。随着信息技术的发展，数据中心已经被广泛应用于人们的工作和生活中。
3.要保障数据中心的稳定运行，需要大量的人员对数据中心进行运维。数据中心的日常运维保障工作，重点在于保障基础设施安全、有序的运行。以保障数据中心安全有序的运作。数据中心目前的点巡检工作都是依靠运维人员对重点关注的设施一台一台的去查看、记录，费时费力，且检查存在时间差，导致检查结果不精确。随着数据中心建设规模的日益扩大，这个检查结果记录的时间差会越来越被放大，因为基础设施的输出跃变，都是瞬间发生的，且基础设施之间的关联性比较大。


技术实现要素：

4.本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种提高检测效率及精确度的基于数字孪生平台的自动点巡检系统及方法。
5.本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：
6.一种基于数字孪生平台的自动点巡检系统，包括实时数据采集模块、无人机巡检模块和数字孪生平台，其中，
7.所述实时数据采集模块获取数据中心基础设施的实时运行键值；
8.所述无人机巡检模块根据点巡检执行指令采集基础设施的现场运行状态；
9.所述数字孪生平台接收点巡检计划，根据所述点巡检计划产生对应的点巡检执行指令，基于基础设施的所述实时运行键值和现场运行状态自动生成点巡检报告。
10.进一步地，所述实时运行键值基于iot技术获取。
11.进一步地，所述点巡检计划包括执行时间、点巡检周期和待检基础设施。
12.进一步地，所述现场运行状态包括设施运行视频数据、气体传感数据和声噪数据。
13.进一步地，所述点巡检报告包括异常结果、与该异常结果对应的运维工单及提醒消息。
14.进一步地，所述异常结果基于采集到的数据与历史数据和上下阀值的比对校验获得。
15.本发明还提供一种基于数字孪生平台的自动点巡检方法，包括以下步骤：
16.数字孪生平台获取并创建点巡检计划；
17.根据所述点巡检计划产生对应的点巡检执行指令，基于该点巡检执行指令控制无人机执行点巡检，获取基础设施的现场运行状态；
18.从实时数据库中获取数据中心基础设施的实时运行键值；
19.基于基础设施的所述实时运行键值和现场运行状态自动生成点巡检报告。
20.进一步地，所述点巡检计划包括执行时间、点巡检周期和待检基础设施。
21.进一步地，所述现场运行状态包括带有音频的设施运行视频数据、气体传感数据和声噪数据。
22.进一步地，所述点巡检报告包括异常结果、与该异常结果对应的运维工单及提醒消息。
23.与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
24.1、本发明采用基于数据孪生的无人机巡检，结合相关巡检指标的数据化判断，使基础设施的运行状态判断更准确。通过无人机巡检的方式，让基础设施运行状态的人为误判因素降到最低，看、闻、听三个维度的状态从人为判断，转变为依据数据阀值判断，检查结果更准确。
25.2、本发明采用基于数字孪生的自动点巡检，让日常点巡检工作的执行结果更精确，从传统的现场抄报数据，改为自动获取，解决了数据记录因时间差导致的不准确问题，检测精度高。
26.3、本发明采用能够节省运维人员的工作支出，让日常点巡检工作的执行更高效，节省了大量的人力、物力。以往一个数据中心，一次点巡检需消耗运维人员约2工时，每日约3
‑
4个点巡检任务需执行，累计节省约2190工时/年，按平均150元/工时，则可节省328,500元/年。
27.4、本发明采用基于iot相关技术的基础设施的实时运行数据获取，让点巡检的执行结果更精准。
附图说明
28.图1为本发明系统的框架示意图；
29.图2为本发明自动点巡检方法的流程示意图；
30.图3为点巡检任务执行过程示意图。
具体实施方式
31.下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。本实施例以本发明技术方案为前提进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
32.实施例1
33.如图1所示，本实施例提供一种基于数字孪生平台的自动点巡检系统，包括实时数据采集模块2、无人机巡检模块2和数字孪生平台3，其中，实时数据采集模块1获取数据中心基础设施的实时运行键值；无人机巡检模块2根据点巡检执行指令采集基础设施的现场运行状态；数字孪生平台3接收点巡检计划，根据点巡检计划产生对应的点巡检执行指令，基于基础设施的实时运行键值和现场运行状态自动生成点巡检报告。数字孪生平台是基于基础设施信息镜像，以三维成像技术为基础的可视化展示平台，以虚拟化仿真的形式完成数据中心基础设施在虚拟空间中的映射，并结合物联网技术，完成数据中心基础设施的实时运行情况，在虚拟空间中的还原，有效提高点巡检效率。
34.获取数据中心基础设施实时运行键值具体为：
35.(1)基于物联网传输协议，通过实时采集服务，从数据中心基础设施的监控点位，实时采集基础设施的运行键值；
36.(2)基于实时数据库，完成数据中心基础设施同一时间片的、百万量级的运行数据获取。
37.从物联网传感器获取基础设施的当前运行情况，包括数值和状态。从物联网传感器采集的数据，存储与实时数据库中，自动点巡检任务执行时，从实时数据库中获取基础设施当前运行的情况。
38.点巡检计划可在数字孪生平台中创建，包括执行时间、点巡检周期和待检基础设施等信息。数字孪生平台3可基于该点巡检计划获取实时数据采集模块2采集的数据，也可根据点巡检计划对无人机巡检模块2进行调度，具体是：根据点巡检计划的执行时间，下发巡检指令给无人机，去巡视点巡检计划中涉及的基础设施。
39.无人机巡检模块2根据点巡检执行指令采集基础设施的现场运行状态，无人机巡检模块2包括无人机，该无人机装备有摄像头、分子传感器、分贝仪等，所获得的现场运行状态包括设施运行视频数据、气体传感数据和声噪数据，可对基础设施实现三个维度的状态确认：a)第一个维度：看，通过摄像头，查看基础设施是否有冒烟、震颤，并通过热成像技术，查看基础设施是否有发热等情况；b)第二个维度：听，通过声音分贝收集，查看基础设施的运行声音是否有异常；c)第三个维度，闻，通过近距离收集基础设施周围的空气分子，查看基础设施运行是否有异常气体排出。通过上述各维度的组合，有效提高了基础设施数据采集的精确度，进而提高巡检准确性。
40.数字孪生平台3接收到基础设施的实时运行键值和现场运行状态后，生成点巡检报告，具体地：基于采集到的数据与历史数据和上下阀值的比对校验判断是存在异常，如果有异常，则自动生成事件或问题工单和提醒消息，以及时提醒运维人员处理。
41.实施例2
42.如图2所示，本实施例提供一种基于数字孪生平台的自动点巡检方法，包括以下步骤：
43.s101、数字孪生平台获取并创建点巡检计划，包括执行时间、点巡检周期和待检基础设施等；
44.s102、根据点巡检计划产生对应的点巡检执行指令；
45.s103、执行点巡检任务：基于该点巡检执行指令控制无人机执行点巡检，获取基础设施的现场运行状态，包括带有音频的设施运行视频数据、气体传感数据和声噪数据，从实时数据库中获取数据中心基础设施的实时运行键值；
46.s104、基于基础设施的实时运行键值和现场运行状态自动生成点巡检报告。
47.如图3所示，点巡检报告的自动生成过程具体包括：
48.s311、根据自动点巡检计划生成的任务执行时间，自动启动任务；
49.s312、任务启动后，出动无人机巡视点巡检计划中划定的基础设施，同时通过实时数据采集通道；
50.s313、获取任务执行时间点的基础设施运行数据键值；
51.s314、校对监测点位的键值；
52.s315、对采集到的数据与历史数据、上下阀值进行比对校验，确认设施运行是否有异常，若是，则执行步骤s316，若否，则执行步骤s317；
53.s316、如果有异常，则自动生成事件或问题工单，提醒运维人员处理；无人机巡检基础设施，则从三个维度检查设施运行状态，即看、闻、听，a)通过无人机的摄像头，即时查看设施及其周边是否有异常，如是否有烟雾等，b)通过无人机中的分子感应器，获取设施周边的异于空气分子的浓度，如浓度超过阀值，则自动生成事件或问题工单，c)在无人机中集成分呗仪，获取设施运行时发出的声噪；
54.s317、输出点巡检结果。
55.以上详细描述了本发明的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本发明的构思作出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本发明的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。