利用IBMS構建園區綜合運營管理系統

1系統概述

隨著信息化技術的發展，通信信息系統提供服務的各種設備的種類數量、維護難度都在隨之增加，在對運維人員的專業技能提出更高要求的同時，巡檢、維修的人數，勞動強度也在急劇增加。綜合運營管理系統即在于解決上述問題，系統實現對各弱電系統進行集成管理的功能，搭建基于綜合監控、智能運維的運營維護管理平臺。應用維修管理平臺降低運維人員勞動強度、提供維修輔助決策支持功能，從而實現減員增效的目的。

IBMS（IntelligentBuildingManagementSystem）智能大廈管理系統。IBMS是在BAS的基礎上更進一步的與通信網絡系統、信息網絡系統實現更高一層的建筑集成管理系統，古河軟件以IBMS為基礎平臺開發了園區綜合運營管理系統。

綜合運營管理系統以設備監測及維修維護為目標，通過技術手段實現以下管理目標：

（1）綜合化

綜合運營管理系統提供開放的、全面的接口規范，支持傳統的基于TCP/IP協議的數據集成接入，同時又可根據外部系統的通信方式部署前置機，通過MODBUS/CORBA/SNMP等協議直接收集各子系統的狀態信息、日志信息。

（2）自動化

綜合運營管理系統基于故障報警診斷模塊提供設備報警的自動觸發、故障閾值計算分析、故障精確定位、設備健康預警等功能。系統可通過設置關鍵設備參數監測，實現故障工單的自動生成和派發，根據維修維護支持模塊自動分配工具、備件等維修工作資源包，簡化工作流程，提高維修效率。

（3）智能化

綜合運營管理系統提供專業的故障診斷知識庫，可創建并應用專業設備的故障預測分析模型，提供動態設備預警及實時感知設備，并提供狀態預估，實現預測性分析；建立健康指數模型，提升設備的可靠性，降低故障發生頻率，減少設備“欠維修”“過度修”。

（4）可視化

系統支持3D場景設備和報警顯示，實現設備及故障的精確定位及車站設備設施、人員、檢修工作的過程和狀態可視化，支持基于可視化場景顯示相關維修維護工作。通過運維工作結果可視化呈現、實時性檢查以及（定位、后臺數據等）有效追溯等，促進員工嚴格按照標準要求，全面、正確、完整地完成各項工作

2系統功能

綜合運營管理系統對監控對象設備故障和報警信息進行集中顯示，供運營維修人員判定故障，進行處理。綜合運營管理系統所集成的各子系統都具有獨立的硬件結構和完整的軟件功能，因此，在實現底層物理連接和標準協議之后，由軟件功能實現的信息交換和共享。

在系統集成的整體框架結構下，所集成的各子系統向綜合運營管理系統輸出統計、管理方面的數據，綜合運營管理系統向子系統輸入控制系統運行方式的命令；子系統向綜合運營管理應用服務器發送運行狀態、主要參數和報警信息，并接收監控管理服務器發送的協調控制命令，確定其運行方式。

2.1運營管理

1)圖形用戶界面（GUI）

人機接口（HMI）采用統一的圖形用戶界面（GUI），用層次化、生動豐富的畫面，諸如：動態畫面、多層次畫面、視屏畫面插入、漸進畫面體系等，將系統和子系統接線圖、總貌圖、流程圖、趨勢圖等顯示出來。人機接口畫面監管體系包含各專業系統的監控功能，這些畫面的調用由操作員按工作情況完成，實現對各專業系統的監控管理。

2)監控權限管理

系統的各種工作站，可對全系統所有監控對象的監控點信息進行系統組織、綜合管理，實時監控。為了保證系統安全和控制命令的唯一性，需要集中統一的用戶注冊管理，各種工作站根據注冊用戶的權限，開放不同的功能。

3)完備的實時控制功能

系統在執行層，對各系統，可實現完備的分散控制功能。包括基本的模糊控制、多變量預測等先進控制，也可實現實時的高級邏輯控制和混合控制。

4)完善的報警功能和安全體系

系統的各級操作員工作站都具備完善的報警功能，可將報警信息進行分類、篩選重組，建立一個報警體系。同時還具有火災和其它災害報警下各子系統啟動災害模式，進行連鎖聯動，組成全系統的安全體系。

5)完備的操作功能

系統操作員工作站具有較完備的操作功能，包括操作權限的設置、操作命令的檢驗、對操作的反饋、操作的確認等。操作員工作站提供操作指導和操作指導畫面。

6)強大的歷史數據功能

系統設計有歷史數據庫。使系統可對歷史數據紀錄進行處理、裁剪、分析和統計，具有點趨勢圖、日志、事故追憶等功能。

7)文件處理、歸檔功能以及報表功能

系統具有對各類文件的處理功能，對各類數據和文件進行歸檔，并可制作各類用戶所需報表，具備圖形打印、文件打印和報表打印功能。

8)組態功能

系統具有組態功能，提供標準的控制組態工具，并可修改組態，完善系統運行。組態可在線、離線下安裝。

9)系統維護

系統具有對設備狀態的監管，包括各級操作員工作站系統配置、整個系統的各級設備、集成第三方的設備等。系統具有自診斷到板級功能。系統可設置操作權限，設置安全鎖，保證系統安全。

10)接口功能

系統具有良好的開放性，可在工作站窗口中運行系統的應用程序及畫面。

2.2基于Web+BIM的巡視功能

構建綜合運營管理系統所轄范圍內各種設備的BIM模型，通過組態實現模型與設備點位的關聯，當設備產生故障或報警時，在BIM模型中以聲光的形式報告報警信息，實現設備及故障的精確定位及設備設施、人員、檢修工作的過程和狀態可視化。

綜合運營管理系統的主要設備大部門集中在設備機房、環控電控室內，且多以成套的形式安裝在柜內。本系統主要針對箱柜內的設備進行三維狀態監視，而柜外的末端采集設備，由于安裝位置過于分散，均以平面圖的形式展示。

當設備機房內的某個設備發生故障報警時，建筑布局圖相應的區域會通過聲光的閃爍形式提示維修人員。

2.3臺賬管理

設備臺賬管理也稱設備基本信息管理，包括關聯設備的概況及其技術細節、文件、操作程序、制造廠商手冊、工程圖、設備安全運行周期、相關技術資料等，并能記錄設備的讀數、檢測記錄等數據。如：設備的名稱、類型/類別、單價、供應商、制造廠、對應備件號、采購信息，如采購日期、采購單價、保修信息等,設備臺帳涵蓋設備從設備前期管理、設備日常運行、設備檢修、設備退役、設備報廢的全生命周期管理過程。

設備臺帳用來創建和存儲設備目錄及其相關信息，如每項設備的位置、供應商、運行/停機狀態和維護成本等。

通過設備臺帳管理，可以構建設備層次結構以及建筑物、部門、設備和部件的層次排列。設備層次結構為累計維護成本提供了一種便捷的方法，可以隨時檢查任何級別上的累計成本。也可以很方便地查找特定設備編號。

檢修信息包括每次設備檢修時間、停/復役時間、檢修性質、檢修前后狀況、測試數據，消除的缺陷、局部變動和更新、檢修中耗費的材料、工時、人員，檢修后存在的問題及對策等，檢修信息記錄在相應的工單中，并可及時查詢。

設備缺陷信息包括設備發生的缺陷記錄及缺陷處理情況，并可查看該設備缺陷處理的流程，以及執行人員在各個步驟填寫的處理意見和最終的處理結果。

設備基本信息管理用來建立設備的基礎臺帳信息和進行設備故障和設備維修成本分析，臺帳信息還包括設備分類、技術參數、與設備相關風險及預防措施等信息。包含功能介紹如下：

1)搜索設備記錄

2)增刪改查設備記錄

3)查看設備履歷

4)查看設備監測點和報警操作限制

2.4運維管理

1)任務池

綜合運營管理系統提供啟動中心模塊，用戶登錄系統后，可在啟動中心收件箱模塊查看相關待辦事項、維修任務等。

2)隱患管理

隱患主要包括：基礎設施類隱患、傳輸類隱患、設備類隱患。

基礎設施類隱患主要指支撐基站運行的相關基礎設施：包括外界施工、業主維系類、設備運行環境、分布系統環境、監控、配電箱、接地、電源柜等。

傳輸類隱患主要指傳輸線路隱患、尾纖、光模塊、設備等。

隱患按照影響程度主要分為：嚴重隱患和一般隱患。

嚴重隱患：指容易造成設備故障、發生安全事故、影響客戶感知的各類隱患。

一般隱患：非嚴重隱患外的其他類隱患。

隱患確認：設備管理人員根據性質，確認隱患的級別同時，給出消除限時，并通過電子流程通知相關運維人員，通知方式為電子郵件/短信/電話等。

隱患關閉：設備管理人員確認隱患處理完成，關閉隱患單。

3)故障報修單

故障報修單用于生產運營過程中對實際發生的故障進行上報登記，并提交到維修工作的完整閉環管理。

故障報修單由各專業故障報告提交生成，記錄故障的設備、故障時間、故障的現象、上報人、上報時間等信息。

設備管理人員在接收并審核故障報修單后，根據實際運營狀況，安排維修計劃、并派發工單到相關專業運維人員。運維人員在維修過程中對故障進行分析，記錄實際故障發生的原因、和實際解決措施。維修完成后，故障報修單完成閉環并關閉。

4)巡檢任務單

巡檢管理是設備預防維修的基礎，是現代設備管理的核心部分。通過對設備的巡檢作業，準確掌握設備狀態，采取預防性設備劣化措施，實行有效的預防檢修，以設備受控作業點檢管理的目標，從以修為主轉為以管為主，是設備獲得最大的綜合效益。

巡檢管理包括：巡點檢標準的編制、點檢計劃的編制和實施、點檢實績的記錄和分析、點檢工作臺賬。

5)維保作業單

系統提供維保作業標準工作模塊，按照檢修規程、月度計劃等建立計劃維保工作，設定維保作業執行周期、工作內容、作業設備范圍、作業步驟、作業班組、作業負責人等。

系統自動根據維保作業標準自動生成維保任務，下發到指定維保作業班組及負責人，并自動啟動維保工單的處理、審批、驗收等進行操作及流程審批。

6)委外維修工單

委外維修管理包含設備部件委外、服務外委、外單位入場維修等多種模式。

可基于預防性維護及故障維修計劃，當標識是委外維修的設備發生故障時，自動或手動創建委外維修工單。

建立委外維修評估審核支撐體系，包括委外維修申請審批流程、委外維修工單流程，用以強化對委外單位維保質量的卡控和管理。支持對委外服務進行評價和考核。

維修完成后服務請求單自動提交質檢部門申請質檢，待質檢通過后關閉服務請求單，相關部件入庫或自動發放到安裝地點。

7)更新改造工單

用戶根據設備設施的故障統計分析，設備設施隱患情況，設備設計使用年限等可能影響運營的因素，形成建議需要進行更新改造設備清單。此外，還有政府下令進行整改的設備設施。對此類設備的維護，創建更新改造工單。

設備更新改造的流程，支持多級、多部門審批，將審批任務自動發送至設備管理部門、設備監管部門等部門的設備更新改造負責人，各方負責人可參考設備的申報理由、使用年限，維修維護歷史數據等信息并客觀做出審批決策。

對設備的更新改造進行記錄，對于改造前后的設備運行情況、技術參數、改造效果等進行記錄。

2.5狀態管理

1)故障報警信息

設備狀態監測是為監測的設備對象提供測點數據、預設相關安全值、報警值及極限值。當測量值超過安全值而小于報警值時，可以發出報警信息。

自動讀取故障報警信息內容，可避免設備故障漏記、錯記、記錄不及時。設備一旦發生故障，其故障信息內容將實時顯示在報警內容顯示窗口。

通過系統的報警歷史數據查詢與統計單元，可以實現各類統計分析的要求，可根據時間、設備區域、報警內容、設備編號進行提取和查詢歷史報警數據。

2)運行歷史庫

集成和存儲在線狀態檢測、離線檢測結果的數據，形成對設備運行狀態的全面記錄存儲，進行綜合利用分析。

3)狀態趨勢分析

通過對設備運行狀態的分析，自動輸出劣化趨勢、運行參數變化趨勢圖、故障、異常頻次、結構、原因分析圖。

4)故障頻次分析

系統可對設備故障過去發生的次數、部位、解決方案等進行分析，并對后期的設備故障趨勢進行合理預測。多維度的對于故障頻次進行分析，對于故障預防提供依據。

2.6故障管理

故障維修管理是對設備故障維修的過程及運維人員的操作行為進行規范，故障信息輸入管理系統，根據生成的維修工單進行人員、資源調度，直至實施維修作業，實現維修業務處理的自動流轉，并對過程數據進行存儲、統計、分析，用以指導、優化設備維保管理。

1)專業故障管理

系統以專業為基本單元，對設備進行專業故障管理。通過故障工單實現設備故障和搶修記錄的管理，便于對運營生產過程中出現的設備故障進行歸檔和匯總分析。主要功能如下：

相關崗位可將接報的故障信息在系統內進行登記錄入，并及時提交給調度；調度對接報的故障按專業和設備歸屬通報給相關專業生產調度。

故障以“故障工單”的形式進行記錄和流轉；生產調度以故障工單的形式將任務分派給具體工班。工班維修完成后，在故障工單中錄入故障代碼、工時、物料，并轉給材料員發料，最后由調度審核關閉。

2)可靠性分析

設備自身的質量、運行方式、維護技能都關系著設備的可靠性，根據設備全生命周期中發生的故障的概率，使用MTBF、MTTR、MTTF等指標統計標準，生成設備可靠性分析報告。從而做到對設備合理運行、科學維護。

3)故障分析報告

設備管理人員及調度隨時對各專業所有故障進行匯總，生成《故障分析日報》；故障分析工程師生成《故障分析周報》、《故障分析月報》

4)故障案例庫

故障案例庫實現對故障案例信息的歸集積累和管理，并實現按故障四要素（分類、現象、原因、處理措施）要求，形成安全庫。并實現故障案例庫相關案例信息的搜索查詢與維護功能。

故障案例庫可以以圖形化動態顯示，以發生頻率進行自動統計排序功能。

2.7信息交互

1)技術通報

系統提供文檔上傳發布功能，用于向運營維護管理平臺的所有用戶發出技術通報，通報可推送顯示到用戶的中心主界面并置頂顯示。

2)通知公告

通知公告作為公司安全生產業務消息傳遞流傳的樞紐，通過自建的短信發送、郵件或信息推送功能，顯示安全相關信息，發布安全生產公告，實現安全生產業務的通知提醒，以及用戶之間的信息傳遞。通過該模塊可以有效加快安全生產信息的傳遞效率，促進安全工作的有序進行。

公告欄：提供向設定的群組的發送公告的功能。

3)短信通知管理

系統開發實現短信接口，通過接入互聯網短信網關，可實現點對點通知用戶。

系統開發自由短信模式，可以對單個用戶進行消息發送傳遞，也可以設定群組后進行統一的消息發送；系統提供管理層對下屬各部門發起通知、公告、任務派發等功能。

系統支持業務單據流轉及時通知用戶。當業務單據流轉至預置的狀態節點時，系統自動下發短信通知給當前派發任務的用戶，提醒內容可包含：業務類型、單據號碼、業務描述、審批時間等

3系統構成

本系統主要由硬件及軟件構成，硬件包括磁盤陣列、數據庫服務器、BIM輕量化平臺服務器、三維GIS服務器、應用服務器、接口服務器等，軟件包括運維安全審計軟件、日志安全審計軟件、BIM模型輕量化圖形引擎、大數據模塊等。

BIM輕量化平臺服務器、三維GIS服務器、BIM模型輕量化圖形引擎為系統提供3D可視化能力，完成本系統所有關于三維模型的建模、渲染、展示等功能。

磁盤陣列、數據庫服務器、應用服務器、軟件包括運維安全審計軟件、日志安全審計軟件為系統提供運營管理、臺賬管理、運維管理的應用層業務服務，接口服務器保證該系統能夠與其他機電子系統的數據互通任務，大數據模塊使得運維管理模式可以從故障修調整為預測修、計劃修。