VR技術在信息機房智能綜合管理系統的應用研究

云南電網公司曲靖供電局 艾 淵

云南迪智科技有限公司 楊 哲

VR技術在信息機房智能綜合管理系統的應用研究

云南電網公司曲靖供電局 艾 淵

云南迪智科技有限公司 楊 哲

本文介紹了利用機房智能綜合管理系統結合 3D 技術、VR虛擬場景對機房實現監控管理，采用3D建模、VR虛擬場景可視化展示，動態呈現設備實時數據信息及告警信息，能夠快速定位出機房、設備故障源，為曲靖供電局信息機房的高效管理和安全運行提供有效支持。

智能綜合管理系統；3D技術；VR技術

前言

在信息化建設中，信息機房運行處于信息交換管理的核心位置，一旦設備出現故障，如果不能及時處理，有可能損壞服務器、交換機等硬件設備，影響業務系統運行，造成不可估量的經濟損失。

隨著信息化行業的飛速發展，支撐公司業務的 IT 基礎設施更新換代的節奏大大加快，運維部門擔負著信息運維的重要使命，其核心任務是要能夠快速滿足業務需求，目前曲靖供電局實行365×8小時值班制度，8小時工作時間以外屬于無人值守時段，縣公司和變電站機房分布廣泛，收到系統告警運維人員不能及時到場處理等傳統人工運維在空間和時間上存在的局限性。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、管理系統為核心，搭配VR實現的新型智能機房管理系統它可以從任意角度查看設備的實時運行狀態、數據信息及告警信息，在發生故障的時候能第一時間判斷并處理，解決了曲靖局信息機房分布廣、設備數量大、種類多、傳統運維方式效率低、處理故障不及時的問題，進一步優化了工作流程，實現了遠程巡檢、遠程操作，大大提升了運維效率。[1]

1.主要技術框架圖

2.智能綜合管理系統

智能綜合管理系統包含了數據采集、告警信息上報與處理、資產管理、動環控制、數據統計及報表導出等功能，是一個統一集中的機房管理系統。

2.1 數據采集

通過各類傳感器采集機房內的數據（溫度、濕度、風量等），再通過服務器端軟件采集服務器的運行信息（CPU使用率、內存使用率、硬盤使用率、告警信息等），把這些數據全部通過網絡接入服務器，并且這些數據實時更新到3D建模端，以便于機房運維人員能隨時掌握機房狀態。

2.2 系統告警

機房內的告警信息能在發生時立即發送到運維人員的手機APP端，方便運維人員及時處理，同時還具有歷史告警信息查詢和處理記錄。

2.3 動環控制

把所有機房內部動環控制部分接入系統，實現遠程操作，可以方便運維人員控制整個機房環境狀態，且Web端要有日志記錄功能，方便審計。

3.3D機房簡介

3D機房是一個基于真實環境建成的3D建模，各部位與真實環境一致，加入真實數據，可提供更加簡潔、直觀的數據展現形式，運維人員一旦發現數據異常或告警信息，可以馬上知道是哪個點出了問題，便于處理（如圖1）。

通過3D動畫制作軟件在計算機中首先建立一個虛擬的機房模型，工程師在虛擬的機房中按照要表現的對象的形狀尺寸建立模型以及場景，根據要求設定模型的運動軌跡和其它動畫參數，按要求為模型賦上特定的材質，打上燈光。最后通過計算機自動運算，生成最后的畫面并把實際的數據結合到建模中，運維人員在異地使用VR設備就可以直觀的看到機房內各點、區域的數據和監控。[2]

3.1 3D機房應用研究

3D機房實現對數據中心、設備區、設備安裝部署情況以及動力環境等附屬設備的真實、直觀的三維展示，實時360度視角展現監控和報警數據，不僅是數據中心綜合信息監控管理平臺，也是數據中心信息化建設成果的展示窗口。

研究步驟包括如下：1）開發人員根據真實環境制作三維模型；2）把真實數據通過軟件結合到機房的三維模型；3）測試相關數據準確性及更新成功率。

圖1 3D機房示意圖

4.VR巡檢簡介

VR巡檢需要數字頭盔（或眼鏡）、動作捕捉套件（Motion capture）、虛擬現實軟件三大主要模塊的完美結合方能實現。數字頭盔：頭盔顯示器固定在用戶的頭部，用兩個顯示器分別向兩只眼睛顯示兩幅圖像，這兩個顯示屏中的圖像由計算機分別驅動，有細小差別，類似于人的雙眼視差。動作捕捉：技術涉及尺寸測量、物理空間里物體的定位及方位測定等方面可以由計算機直接理解處理的數據。在運動物體的關鍵部位設置跟蹤器，由Motion capture系統捕捉跟蹤器位置，再經過計算機處理后向得到三維空間坐標的數據，當數據被計算機識別后，應用在人體頭部移動時以顯示相關畫面，常用的運動捕捉技術從原理上說可分為機械式、聲學式、電磁式、主動光學式和被動光學式、慣性導航傳感器式。虛擬現實軟件：負責把傳感器、監測軟件采集到的真實數據與3D機房建模結合，生成機房的虛擬現實應用。[3]

基于3D機房建模和采集到的實時數據，生成VR場景，VR虛擬現實技術通過對三維模型的操縱、定義，然后應用于相應場景中，通過真實數據的結合，賦予模型功能性的表現，完整地展示設備運行狀況，直觀地展示機房內設備和重要區域的實時數據和運行狀態，運維人員可以不受地域條件和時間限制巡檢曲靖供電局機房及各縣份的信息機房，達到遠程巡檢的目的，全面立體地觀察機房系統的運行狀況和精確地掌握故障點位置。

4.1 VR技術機房應用研究

研究步驟包括如下：1）調試VR設備；2）將傳感器和監測軟件采集到的數據接入系統；3）通過軟件把數據與虛擬的機房環境結合，以模擬出人在機房內部巡檢的虛擬實景。

5.結語

隨著機房內服務器數量的逐漸增多，要求運維人員能快速、準確的判斷故障與解決故障，保障信息系統的正常、可靠運行，結合3D 技術與VR技術為信息機房建立可視化平臺，通過可視化機房就能實時了解機房的運行狀態，也可通過具體實時數據了解設備運行情況，解決目前信息機房監控系統中的諸多問題，可實現不受地域、天氣和時間的限制異地對信息機房進行巡檢和運維，提高機房的管理水平，保障了信息系統的安全、可靠運行。

[1]汪博．天門市煙草公司基于移動終端的3D機房運維系統的設計與實現[J]．中國煙草學會2015年度優秀論文匯編,2015．

[2]張玉．三維動畫制作探析[J]．藝海,2012．

[3]黃楠．動作捕捉技術發展[J]．數字娛樂技術,2011．