基于(ZTMap)BIM的数字孪生建造智慧机房管理后台展示系统

我国现阶段针对于连续性的中心业务数据量要求相对较大，为了保障中心关键业务数据的相对安全，构建了越来越复杂的设备系统，随之而来的则是数据中心的故障排查，呈现出较大的困难，管理系统复杂而庞大，针对于数据中心的安全维护以及故障排查等问题亟待解决，管理成本的提升，运维效率的无法提高都成为了现阶段数据中心管理的重点任务，因此，为了有效实现数据中心管理的高效能，必须结合现代化先进技术进行创新改良。

1、 数据中心管理系统存在的问题

1.1管理分散

我国现阶段经济高速发展，随之来的在各行各业当中产生了大量的信息化数据，通过数据中心的集中收集整合，从而为城市的整体应用提供关键信息，而在这一过程当中，数据中心面对大量的数据，存在着诸多亟待解决的管理问题。结合实际来讲，在现阶段的数据中心系统管理当中，较为分散的管理工具难以协调整体数据管理模式，数据中心中的网络管理机房管理所应用到的系统等管理工具呈现出独立运行模块，无法有效整合为数据中心提供统一化的管理视图，因此导致数据中心的数据管理呈现出较大的弱势 。

除此之外，针对于数据中心的管理系统来讲，各个技术领域之间缺乏相应的关联分析，往往导致在数据中心管理系统出现故障时，无法及时确定故障根源，在处理故障问题时，消耗大量时间成本并且无法取得高效管理效率，导致数据中心管理能耗与成本的提高，同样成为了管理者亟待解决的问题。

1.2缺乏可视化管理

基于我国现阶段大多数的数据中心管理系统来讲，难以结合现代化的先进科学技术构建更为安全可靠且运行高效率的管理系统，缺失可视化的管理模式导致大多数的管理系统仍然停留在二维维护层面，这类管理系统仅仅能够针对于数据库以及表格进行有效管理，而无法为相关中心数据提供可视化的高效处理方案，管理效率低下。

在相当部分的数据中心管理系统当中来讲，仍然沿用传统的人工维护方式，管理模式的分散，导致传统人工维护使用纸质版表格进行数据管理，无法精准对应故障来源的同时，难以为管理系统提供统一化先进技术的管理支撑。

2 、概述数字孪生

数字孪生的定义，根据白皮书中阐释的结论，可以将其定义为结合了现代化科学技术，集中大数据计算、物联网感知以及仿真建模等现代高端信息技术，集成结合软件定义功能，能够对现行数据所存在的物理空间进行展示，并且根据数字构建的物理空间进行状态预测，诊断运行故障并为其制定行为决策，从而进一步实现数据物理空间以及赛博空间的交互映射。

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3 管理系统构建技术

3.1BIM

BIM全称为建筑信息模型，BIM最早是用于建筑工程项目集中收集各项环节相关的数据信息，从而为建筑模型提供相应的数据信息基础，通过仿真模拟物理世界，使用数字化信息构建相应建筑物，能够模拟替代现实世界当中涉及到建筑的相关物理信息。

在现代化社会不断发展进步过程当中，BIM技术能够适用于施工、储存、运维等不同方面，并且BIM模型能够构建出时间、成本等物理信息，从而为建筑管理提供相应的数据载体，能够贯穿于建筑工程的整体生命周期。这一技术逐渐延伸到社会各个阶层的应用管理当中，呈现出较大的应用优势，为相关领域的管理者提供了更为发散的构建思维，应用到管理系统当中，能够成为重要的信息模型支撑。

3.2物联网

在BIM数字孪生智慧机房管理系统当中，应用到的物联网技术，通过结合现代化的物联网网络安装相应检测设备，能够实时监测数据中心中所存在的数据管理基础设施设备，通过监测反馈数据传输到物联网关联的数据平台当中，为后台人员提供相应数据信息，提高了管理系统运行效率的同时，能够及时解决故障问题，在管理系统当中构建的物联网技术支持RS485、MQTT等协议。

3.3 AI

AI技术作为我国现阶段先进科学技术的主要成果之一，应用在管理系统当中，通过结合信息网络以及机器设备进行深度学习，结合知识图谱，能够及时并自动诊断系统故障，精准定位故障位置找出故障根源，针对于管理系统当中存在的故障诊断结果形成生产工单，分析故障预警并基于管理系统当中存在的设备分析健康值，最终回溯故障源并建立相应的预警策略，形成闭环管理。

4、 BIM的数字孪生智慧机房管理系统功能

4.1数字孪生模型三维可视化

借助BIM技术，能够实现数据中心的可视化展示，包括数据中心楼层、房间以及相关机柜、设备等，高精度建模能够实现设备线缆端口的精细化展示，基于三维模型下的建筑构造展示，包括机柜容量、空间以及相关电力信息等，都能够在三维模型当中查看。

对设备实施实时监控，通过BIM三维建模，将每一机柜配备的IT设备以及基础数据信息导入到可视化平台当中，便于寻找相应配置信息，同时也能够对应设备，实现可视化资产配置管理。同样也能够实现机房容量的可视化管理，在BIM模型当中，展示机房的承重情况、空调负荷以及相关电力运行状态等，便于运维人员掌握机房运行状态。

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4.2动态监控系统

在管理系统当中构建的动态监控系统，能够针对于机房所处环境、电力、网络以及安全防护等措施进行系统监测，包括配电设施的主要输出电流以及支路开关状态监测三项全电量参数，监测每一单节蓄电池内存在的电流、电阻等数据，并监控电池运行时产生的温度与电压，针对于机房所处的温度、湿度等环境进行监测警报，并智能设定温度平衡值与湿度平衡值，调节空调运行状态，智能实现红外双监设备可视化门禁系统，针对于门禁入口人员出入情况进行监测预警。

4.3人工智能算法模型

通过采集系统运行的相关数据信息，使用人工智能算法对系统存在的故障进行智能诊断，通过算法模型确定故障源头，并结合知识图谱匹配相应解决方案，并且运用数字孪生技术1比1仿真构建机房设备模型，搭载绿色能耗模型，实时反馈数据到达运维系统，通过分析后智能调节机房管理系统夜间空调风力，有效实现节能环保降低能耗。

结束语：

BIM 的数字孪生智慧机房管理系统初步实现了智慧运维，通过物联网采集数据，结合可视化模型，分析检查数据中心机房管理设备的相关性能，从而预测系统未来运行情况，实现智能运维指导。