王君雄，劉堂炎，廖正卿

（三一海洋重工有限公司，廣東 珠海 519000）

0 引言

隨著企業(yè)規(guī)模的擴大和運營復雜度的提高，傳統(tǒng)的人工運維方式已無法滿足需求。由于大量的裝備缺乏調(diào)試數(shù)據(jù)積累，故障排查變得更加困難，數(shù)據(jù)分析也面臨著困難。特別是對于體量龐大、構(gòu)造復雜、知識涵蓋面廣、子系統(tǒng)眾多的設備，單純依靠個體力量排查故障仍存在多層轉(zhuǎn)接、流程復雜且低效的問題。技術人員缺乏系統(tǒng)性的綜合經(jīng)驗，僅依靠人工經(jīng)驗進行猜測式排查，故障解決周期長，作業(yè)恢復進度慢，進而影響了整體生產(chǎn)效率。

面對這些挑戰(zhàn)，企業(yè)和組織對裝備運維平臺的要求不斷提高，需要實現(xiàn)設備狀態(tài)、運行狀況和使用情況的實時監(jiān)測和預測性維護，以最大限度地減少停機時間和損失。

該平臺具備實時監(jiān)控、遠程診斷和預測性維護等主要功能，能夠幫助企業(yè)組織快速及時地定位、記錄和分析異常源或關注點，從而減少人工運維中常出現(xiàn)的“維護延遲”。此外，該系統(tǒng)還能夠幫助企業(yè)和組織實現(xiàn)運維升級，將零散的運維工作有機整合為完整的系統(tǒng)，實現(xiàn)運維任務的自動化和流程化。它可以提供完整的運維管理模塊，包括資產(chǎn)管理、配置管理、事件管理和問題管理等，從而幫助運維人員更好地管理設備和數(shù)據(jù)。

1 運維流程

1.1 基礎運維流程對比

某裝備出現(xiàn)故障后，裝備進行維護的流程如圖1所示。

圖1 裝備故障維護流程圖

總體而言，依托運維平臺相較于傳統(tǒng)的人工運維流程具有許多優(yōu)勢。它大大減少人工操作的強度和出錯率，降低了人為因素導致運維事故發(fā)生的概率。此外，運維平臺提高了故障排查的效率。然而，建設和維護運維平臺需要一定的投入和成本，包括資金、技術和人力資源等方面。

1.2 運維管理流程

運維管理與運維息息相關，但同時也具有一定的獨立性。運維管理的各個流程都是為了保證所有運維活動在一個整體框架下協(xié)調(diào)一致，以提高整體的效率和效果。通過搭建運維平臺，整合各個運維管理系統(tǒng)，可以為企業(yè)提供規(guī)范化的運維管理流程。

2 裝備運維平臺的框架設計

2.1 運維平臺的整體架構(gòu)

運維平臺的總體架構(gòu)圖如圖2 所示，從下至上依次為數(shù)據(jù)源層、數(shù)據(jù)層、數(shù)據(jù)傳輸層與應用層。

圖2 運維平臺架構(gòu)圖

圖3 運維數(shù)據(jù)管理中心

2.2 運維數(shù)據(jù)的理論設計

數(shù)據(jù)是運維平臺的核心，而獲取數(shù)據(jù)則是運維平臺的前提。運維平臺數(shù)據(jù)的獲取是通過本地數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)或公共數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)匯入到平臺后，在緩存系統(tǒng)中暫存，供需要使用實時數(shù)據(jù)的系統(tǒng)調(diào)用；同時，這些數(shù)據(jù)也將保存在數(shù)據(jù)庫中做數(shù)據(jù)持久化，以供在需要時進行查詢、分析和處理。不同的數(shù)據(jù)采集設備使用的數(shù)據(jù)接口格式和協(xié)議不盡相同，為確保數(shù)據(jù)在平臺中的正常流通，數(shù)據(jù)的格式與協(xié)議必須統(tǒng)一。運維平臺中，數(shù)據(jù)格式為json，遵循主流的TCP 協(xié)議，讀寫容易且擴展性強。

確定了格式與協(xié)議后，還需確定數(shù)據(jù)的獲取周期。若獲取周期太短，數(shù)據(jù)量可能過大，造成存儲壓力，降低數(shù)據(jù)處理效率；而獲取周期過長，又可能會丟失重要數(shù)據(jù)，影響平臺的正常運行。在對各個使用數(shù)據(jù)的系統(tǒng)端口進行統(tǒng)計對比后，運維平臺中的獲取周期設置為200 ms，兼顧了數(shù)據(jù)流量和數(shù)據(jù)連續(xù)性。

完成數(shù)據(jù)存儲后，需要對其進行管理。通過對數(shù)據(jù)的管理和分析，可以實現(xiàn)對運維全過程的實時監(jiān)控和信息化管理。運維數(shù)據(jù)管理和分析應考慮數(shù)據(jù)來源和類型的特點，以保證數(shù)據(jù)的準確性和可靠性。同時，需要對數(shù)據(jù)進行有效的分析和利用，以實現(xiàn)對運維管理的全面掌控[1-2]。

此外，運維平臺中還有相應的數(shù)據(jù)清洗和預處理系統(tǒng)，包括數(shù)據(jù)去重、數(shù)據(jù)格式化、異常數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換等。在將數(shù)據(jù)存儲到平臺之前，適當?shù)臄?shù)據(jù)整理能明顯提高數(shù)據(jù)質(zhì)量，避免因各種原因產(chǎn)生錯誤數(shù)據(jù)流入平臺，造成無法預估的后果。

2.3 運維信息的設計

運維信息管理是運維平臺中的一個重要組成部分。運維信息管理主要包括數(shù)據(jù)可視化、數(shù)據(jù)解釋與分析、信息整合歸納、信息檢索以及信息共享與交流。通過建立運維管理平臺，不同部門的運維人員可以共享運維信息、交流經(jīng)驗，提高運維管理協(xié)同效率和管理水平。

數(shù)據(jù)可視化是指通過圖形化的方式來呈現(xiàn)數(shù)據(jù)，使得數(shù)據(jù)變得更加易于理解和分析。運維數(shù)據(jù)通常包含大量信息，如果只是簡單地將數(shù)據(jù)以表格的形式呈現(xiàn)給用戶，用戶可能很難從中獲取有用信息；數(shù)據(jù)可視化則是將數(shù)據(jù)以圖表、圖形、地圖等形式呈現(xiàn)給用戶，從而更加直觀地展示數(shù)據(jù)之間的關系和趨勢。

數(shù)據(jù)解釋和分析是通過對收集到的數(shù)據(jù)進行解釋和分析，提取出其中的內(nèi)容，以獲取數(shù)據(jù)中蘊含的有用信息及模式，幫助運維人員更好地理解裝備的運行狀況、找到問題根源等。從這一步開始，數(shù)據(jù)不再是孤立的數(shù)字，而是轉(zhuǎn)變成了易于理解與使用的信息。

3 運維平臺的主要功能

3.1 故障報告接收和分析

當裝備出現(xiàn)故障時，相關人員可以通過平臺提交故障報告，并在平臺上查看和管理報告。管理員和團隊成員則可以對故障報告進行分類、歸檔、分派等操作，以便快速響應和解決問題。

3.2 運維任務分配和計劃

當管理員創(chuàng)建或系統(tǒng)自動生成了運維任務后，運維任務的分配和計劃會自動開啟，管理員需要充分考慮運維工作中的各項指標，制定合理的任務分配和計劃方案，以保證運維工作的高效性和持續(xù)性。

管理員可以使用平臺的任務分配和計劃功能來指派任務給團隊成員。同時，可以為任務設置優(yōu)先級，計劃和截止日期，以確保任務在規(guī)定的時間節(jié)點內(nèi)完成。此外，系統(tǒng)還可以對重復性任務進行預設分配或自動化處理，以減輕團隊成員的負擔。管理員可以追蹤任務狀態(tài)，了解任務是否已經(jīng)完成或需要進一步跟進。

3.3 運維質(zhì)量控制和評估

運維質(zhì)量控制和評估涉及對裝備運行的各項指標進行評估和監(jiān)控，如介入率、效率和異常情況等。通過對這些指標的分析和比較，可以發(fā)現(xiàn)潛在的問題和瓶頸，及時采取措施解決問題，從而保證裝備的安全運行和高效維護。同時，控制和評估的過程本身也需要不斷地反饋和改進，以持續(xù)提高運維質(zhì)量和效率。

管理員通過運維指標監(jiān)控功能，可以對運維指標（如介入率、效率、異常情況）等進行實時監(jiān)控。通過運維指標的可視化分析圖，管理員可以對運維質(zhì)量進行評估，例如平均故障修復時間、平均介入率等指標，并對這些指標做多維度的對比與審查。

3.4 報告、日志與知識管理

平臺中的各個系統(tǒng)信息共享，能夠很輕易地管理各類報告資料、日志記錄與知識信息[3]。平臺可以自動獲取各個系統(tǒng)的日志信息，并按照設定的規(guī)則和策略進行存儲和備份。管理員可以使用平臺提供的報告和日志管理功能，對系統(tǒng)的運行情況和維護記錄進行跟蹤和管理。團隊成員則可以在平臺上創(chuàng)建，存儲和查看各種類型的知識，如文檔、手冊、經(jīng)驗分享、技術方案等。平臺的共享和協(xié)作功能可以幫助團隊成員更好地分享和利用知識，提高團隊的協(xié)同效率和創(chuàng)新能力。

4 運維平臺的發(fā)展與挑戰(zhàn)

鑒于現(xiàn)代應用系統(tǒng)的復雜性和多樣性，運維平臺需要變得更加靈活和自適應化，以應對不同的應用場景和需求。運維平臺可以運用機器學習、自然語言處理、數(shù)據(jù)挖掘等技術，更準確地預測和診斷問題，自動化執(zhí)行常規(guī)任務，提高運維效率和精度。同時，在物聯(lián)網(wǎng)技術的加持下，可以更加全面、精準地掌握設備的運行狀態(tài)和數(shù)據(jù)信息，使得運維平臺越來越智能化。

這些技術不僅可以根據(jù)用戶的需求和偏好提供個性化服務和建議，提高用戶體驗，還能自動發(fā)現(xiàn)并解決問題，減少人工干預。通過對歷史數(shù)據(jù)的分析和預測，智能化技術可以幫助運維平臺提前預測各裝備或系統(tǒng)中可能出現(xiàn)的故障，并在問題出現(xiàn)前采取相應的措施進行維護。

然而，我們必須認識到，網(wǎng)絡攻擊和安全威脅在未來可能會變得越來越復雜和隱蔽。為了應對這樣的挑戰(zhàn)，運維體系需要更加注重安全性和可靠性方面的提升。隨著人工智能、機器學習等技術的廣泛應用，運維平臺不僅需要提高運維效率，還需要進行風險監(jiān)測和漏洞檢測，以保障數(shù)據(jù)的安全和保密性。

5 運維信息化的實現(xiàn)和應用

隨著信息技術的發(fā)展，運維信息化已經(jīng)成為現(xiàn)代裝備運維管理的重要手段。運維信息化通過信息技術手段的應用，對運維管理流程和運維資源進行全面數(shù)字化和信息化，實現(xiàn)對運維管理全過程的實時監(jiān)控和數(shù)據(jù)分析，提高了運維管理的效率和質(zhì)量。

5.1 運維管理系統(tǒng)的建設

運維管理系統(tǒng)是運維信息化的基礎設施。運維管理系統(tǒng)通過數(shù)據(jù)采集、處理和分析，實現(xiàn)對運維管理全過程的實時監(jiān)控和信息化管理。通過自研運維分析軟件（ROMS）保證對設備全面高效運維，運維系統(tǒng)內(nèi)置異常波動檢測、毫秒級歷史TRACE 曲線、AI 智能分析模板、大數(shù)據(jù)異常預測等現(xiàn)代化高效智能分析功能，實現(xiàn)設備穩(wěn)定高效的運維。

5.2 運維信息化平臺的建設

運維信息化平臺是運維管理系統(tǒng)的核心部分。運維信息化平臺通過數(shù)據(jù)集成和分析，實現(xiàn)對運維管理全過程的全面數(shù)字化和信息化。運維信息化平臺建設需要充分考慮不同裝備的特點和不同環(huán)境下的工作需求，保證平臺的兼容性和可擴展性。同時，需要對平臺進行持續(xù)更新和優(yōu)化，保證平臺的性能和功能不斷提升。數(shù)據(jù)是運維平臺的核心，主要通過數(shù)據(jù)采集框架實現(xiàn)數(shù)據(jù)采集，如圖4 所示。

圖4 數(shù)據(jù)采集框架

圖5 運維中心應用架構(gòu)

5.3 運維數(shù)據(jù)管理和分析

運維信息化的核心在于數(shù)據(jù)管理和分析。通過對運維數(shù)據(jù)進行管理和分析，可以實現(xiàn)對運維管理全過程的實時監(jiān)控和信息化管理。運維數(shù)據(jù)管理和分析需要充分考慮數(shù)據(jù)不同來源及類型的特點，保證數(shù)據(jù)的準確性和可靠性。同時，需要對數(shù)據(jù)進行有效分析和利用，實現(xiàn)對運維管理的全面掌控。

5.4 運維平臺應用

運維系統(tǒng)從2023 年1 月啟動上線，對天津太平洋集裝箱碼頭13 臺自動設備進行運維，設備異常發(fā)生率降低了60%，設備運行效率提升20%，對武漢中鐵海運針對2 個月的作業(yè)效率從19 mov/h 提升到23 mov/h，岳陽新港國際集裝箱碼頭運維4 個月設備異常發(fā)生率降低40%，綜合性裝備運維平臺在實際應用上確定顯著的成功，為客戶和企業(yè)設備穩(wěn)定運行提供強有力的保障。

6 結(jié)語

該款運維平臺在提高運維效率和精度方面具有顯著的優(yōu)勢。它可以幫助運維人員更好地理解應用系統(tǒng)的狀態(tài)和運行情況，及時發(fā)現(xiàn)和解決問題，并使得運維人員可以將更多的精力專注到處理問題而不是重復性的、繁瑣的任務上。這些創(chuàng)新將有助于提升企業(yè)的運維水平，進而提高競爭力和市場地位。