關(guān)鍵詞：數(shù)字孿生；網(wǎng)絡(luò)機(jī)房；數(shù)智化管控

中圖分類號：TN929.5；TP308 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

0 引言

本文旨在通過對技術(shù)與應(yīng)用方案的研究，提升移動網(wǎng)絡(luò)機(jī)房的進(jìn)出和現(xiàn)場操作的數(shù)智化管控能力。研究目標(biāo)為實(shí)現(xiàn)機(jī)房進(jìn)出管理流程的線上化與智能化，并探索如何運(yùn)用視頻采集、人工智能（artificial intelligence，AI）識別等技術(shù)，構(gòu)建一套從事前預(yù)防、事中監(jiān)控到事后處理的全方位、數(shù)智化的機(jī)房運(yùn)營管理框架，從而提升機(jī)房的綜合管控效能。通過構(gòu)建全新的機(jī)房智能化管控流程體系，增強(qiáng)對機(jī)房的監(jiān)控能力，為機(jī)房的安全運(yùn)營與高效管理提供堅(jiān)實(shí)的支撐和保障[1]。

1 基于數(shù)字孿生的移動網(wǎng)絡(luò)機(jī)房數(shù)智化管控的整體架構(gòu)

基于數(shù)字孿生的移動網(wǎng)絡(luò)機(jī)房數(shù)智化管控應(yīng)用主要基于移動APP、安全管控平臺個人計(jì)算機(jī)（personal computer，PC）端、門禁系統(tǒng)、監(jiān)控系統(tǒng)等進(jìn)行數(shù)據(jù)拉通及流程穿越，用于事前出入申請、事中管控、事后歸檔，從而實(shí)現(xiàn)機(jī)房數(shù)智隨工、施工行為合規(guī)、機(jī)房管理安全可控。

1.1 軟件架構(gòu)

軟件整體架構(gòu)可以分為進(jìn)出管控APP、數(shù)智化安全管控平臺PC 端、AI 能力中心、告警中心。進(jìn)出管控APP 有助于管理機(jī)房出入、來訪人員以及施工申請和審批流程，實(shí)現(xiàn)門禁權(quán)限與人員進(jìn)入的匹配，同時(shí)對異常情況進(jìn)行告警通知和處置。數(shù)智化安全管控平臺PC 端可對門禁認(rèn)證建檔、施工申請流程建檔、施工前后建檔、數(shù)字孿生和視頻監(jiān)控建檔等進(jìn)行管理，幫助用戶實(shí)現(xiàn)對機(jī)房的安全管控。AI 能力中心則通過自動巡檢、設(shè)備狀態(tài)識別、聲光告警監(jiān)控、人員行為監(jiān)控和環(huán)境識別等功能，為管理人員提供更加智能化的安全管理方案。告警中心以告警通知和處置為核心功能，幫助管理人員及時(shí)發(fā)現(xiàn)并應(yīng)對異常情況，形成閉環(huán)管理[2]。

1.2 硬件架構(gòu)

上層機(jī)房運(yùn)維管控離不開基礎(chǔ)硬件的支撐，為了保證硬件設(shè)備在未來幾年內(nèi)不被淘汰，采用較為先進(jìn)的硬件設(shè)備來支撐機(jī)房運(yùn)維工作。硬件整體架構(gòu)如圖1 所示，主要包括人臉識別裝置、邊緣服務(wù)器、圖形處理單元（graphics processing unit，GPU）、機(jī)房安全管控服務(wù)器和機(jī)房監(jiān)控?cái)z像頭。人臉識別裝置負(fù)責(zé)識別人員是否可以進(jìn)出機(jī)房；機(jī)房監(jiān)控?cái)z像頭負(fù)責(zé)識別人員施工過程中的異常行為；邊緣服務(wù)器及GPU 則主要用于支撐視頻流抽取與存儲，以及AI 視頻分析與告警。

人臉識別裝置采用杭州?？低晹?shù)字技術(shù)股份有限公司的DS-K1T642 Series 3D 人臉識別終端，通過3D 深度感知技術(shù)和活體檢測功能提高了設(shè)備的準(zhǔn)確性，降低了誤認(rèn)率。邊緣服務(wù)器采用華為技術(shù)有限公司的FusionServer X 系列產(chǎn)品，其具有大內(nèi)存容量和高速存儲選項(xiàng)，以滿足計(jì)算密集型任務(wù)和大規(guī)模數(shù)據(jù)處理需求。GPU 采用英偉達(dá)公司（NVIDIA）的RTX A6000，這是一款高性能專業(yè)工作站級別的圖形處理單元，支持硬件加速的光線追蹤，適用于專業(yè)的計(jì)算機(jī)圖形和設(shè)計(jì)應(yīng)用。同時(shí)，使用3 臺機(jī)房安全管控服務(wù)器，分別用于AI 視頻分析、視頻流抽取、機(jī)房數(shù)字孿生前后端部署。機(jī)房監(jiān)控?cái)z像頭則是利用原有攝像頭，通過攝像頭與AI 視頻分析技術(shù)相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)機(jī)房運(yùn)維的安全管控。整個硬件架構(gòu)的各個部分都有高性能和先進(jìn)的技術(shù)支持，旨在確保機(jī)房安全和高效運(yùn)行[3]。

2 基于數(shù)字孿生的移動網(wǎng)絡(luò)機(jī)房數(shù)智化管控的功能分析

2.1 生產(chǎn)運(yùn)維

在生產(chǎn)運(yùn)維方面，系統(tǒng)展現(xiàn)了全面的智能化管理能力，涵蓋了資源管理、出入審批、施工管理、智能巡檢和機(jī)房可視化等多個關(guān)鍵環(huán)節(jié)。

（1）資源管理。資源管理主要提供包括資源所在區(qū)域、站點(diǎn)、機(jī)樓、機(jī)房、機(jī)架等在內(nèi)的相關(guān)信息，該功能用于管理機(jī)房的配套資源。對出入流程申請、電子圍欄管控、告警通知具有鏈路打通的聯(lián)動作用。

（2）出入審批。在APP 端發(fā)起機(jī)房進(jìn)入審批流程，申請流程分為日常施工和綠色通道兩種模式，日常施工申請由機(jī)房進(jìn)行操作，按照配置好的審批流程進(jìn)行逐級審批和施工申請歸檔；綠色通道申請由第三方施工廠家進(jìn)行操作，以便用戶快速進(jìn)場并且完成設(shè)備搶修。在安全管控平臺PC 端，用戶可以按照審批流程節(jié)點(diǎn)進(jìn)行申請和逐級審批，主要功能包括查看“我的申請”狀態(tài)、處理“我的待辦”事項(xiàng)以及管理“我的經(jīng)辦”流程，這些功能確保了流程的透明化和高效性。

（3）施工管理。施工人員可以利用APP 進(jìn)行現(xiàn)場操作建檔，在進(jìn)入機(jī)房施工后，對施工前后的現(xiàn)場信息進(jìn)行采集，機(jī)房管理人員利用AI 自動識別技術(shù)對圖像進(jìn)行統(tǒng)一識別。將分析異常的結(jié)果告知第三方施工廠家，及時(shí)進(jìn)行異常處理。

（4）智能巡檢。智能巡檢系統(tǒng)通過預(yù)設(shè)監(jiān)控區(qū)域的關(guān)鍵識別點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)對這些特定區(qū)域的精準(zhǔn)布控。每個布控區(qū)域擁有相應(yīng)的AI 能力，如人臉識別、行為分析、物體檢測等，能夠針對不同需求進(jìn)行深度解析，從而多角度、高精準(zhǔn)地提升巡檢效率與準(zhǔn)確性，確保監(jiān)控目標(biāo)的時(shí)效性與安全性。

（5）機(jī)房可視化。機(jī)房可視化系統(tǒng)通過集成攝像頭數(shù)據(jù)與先進(jìn)的Alphamind 技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了對機(jī)房環(huán)境的智能監(jiān)控。一旦機(jī)房內(nèi)的攝像頭捕捉到畫面變化，該系統(tǒng)能夠即時(shí)抽取關(guān)鍵幀，并將包含位置坐標(biāo)、人員數(shù)量等關(guān)鍵信息的數(shù)據(jù)流傳輸至AI分析模塊及后端處理系統(tǒng)。后臺通過辦公自動化（office automation，OA）系統(tǒng)對提交的機(jī)房進(jìn)入申請數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。這些OA 申請數(shù)據(jù)包括但不限于申請人員、申請時(shí)間、申請事項(xiàng)等關(guān)鍵信息。當(dāng)分析數(shù)據(jù)時(shí)發(fā)現(xiàn)人員所在位置不合規(guī)，則產(chǎn)生告警，并將人員告警位置及人員進(jìn)入機(jī)房所在位置實(shí)時(shí)在大屏中打點(diǎn)呈現(xiàn)。此外，大屏展示的信息還包括告警詳情信息、機(jī)房預(yù)約信息、進(jìn)入機(jī)房人員的信息、告警事件信息等。

2.2 安防管控

在安防管控方面，系統(tǒng)具備門禁協(xié)同、視頻實(shí)時(shí)監(jiān)控、異常行為識別、智能隨工和告警管理等功能。門禁協(xié)同功能可以實(shí)現(xiàn)機(jī)房安全管控平臺與硬件門禁系統(tǒng)的數(shù)據(jù)雙向拉通。視頻實(shí)時(shí)監(jiān)控功能利用攝像頭和視頻處理系統(tǒng)進(jìn)行全天候?qū)崟r(shí)監(jiān)控。異常行為識別和智能隨工功能則利用攝像頭和AI 技術(shù)，對異常行為進(jìn)行全方位識別監(jiān)測，并對視頻畫面的安全區(qū)域和入侵區(qū)域進(jìn)行標(biāo)注。智能隨工解決方案實(shí)施流程為：系統(tǒng)獲取各個攝像頭的監(jiān)控區(qū)域，并允許管理員手動標(biāo)注安全區(qū)域和入侵區(qū)域；視頻處理系統(tǒng)會根據(jù)攝像頭的畫面變化進(jìn)行實(shí)時(shí)抽幀，并將抽幀的畫面推送至AI 入侵檢測模塊；AI入侵檢測模塊會識別畫面中的人員個數(shù)和位置，并實(shí)時(shí)進(jìn)行入侵判斷，一旦檢測到異常行為或入侵事件，系統(tǒng)會立即觸發(fā)告警機(jī)制。告警管理功能則是通過安全管控平臺從機(jī)房的攝像頭畫面中抽幀動態(tài)畫面，并將這些畫面轉(zhuǎn)化為多張圖片。隨后，通過AI 分析技術(shù)，將圖片中人員的相關(guān)信息轉(zhuǎn)化為數(shù)據(jù)，并發(fā)送至數(shù)字孿生平臺，以便進(jìn)行更深入的分析和管理。這樣，告警管理功能能夠?qū)崿F(xiàn)對機(jī)房安全的全面監(jiān)控和快速響應(yīng)。

2.3 輔助功能

在輔助功能方面，系統(tǒng)擁有12 個AI 能力，包括無線及核心網(wǎng)機(jī)房雜物識別、機(jī)房機(jī)架走線規(guī)范性圖像識別等。此外，孿生低代碼平臺也是系統(tǒng)的重要輔助平臺，其配備3D 模型渲染功能、多源數(shù)據(jù)快捷接入功能等多種功能，并具備可視化低代碼平臺的工具組件和3D 模型資源，可以低成本、高效率地完成數(shù)字孿生3D 場景搭建等[4]。

3 基于數(shù)字孿生的移動網(wǎng)絡(luò)機(jī)房數(shù)智化管控的優(yōu)勢

3.1 機(jī)房管控安全系數(shù)提升

在機(jī)房安全方面，采用了多重安全措施，包括機(jī)房進(jìn)出申請APP、人臉識別裝置以及AI 人員尾隨識別系統(tǒng)，大大提升了機(jī)房的安全系數(shù)。這意味著只有經(jīng)過授權(quán)的人員才能進(jìn)入機(jī)房，未經(jīng)授權(quán)者將被拒絕進(jìn)入，有效降低了未經(jīng)授權(quán)訪問機(jī)房的風(fēng)險(xiǎn)。

3.2 機(jī)房進(jìn)出流程簡化有度

在機(jī)房進(jìn)出流程方面，采用手機(jī)APP 申請審批的方式，簡化了進(jìn)入機(jī)房的流程。相關(guān)人員僅需通過手機(jī)APP 進(jìn)行申請審批。整個流程留有完整的痕跡，從申請到進(jìn)入機(jī)房平均耗時(shí)不超過2 h，使流程更加高效和便捷。

3.3 異常報(bào)警響應(yīng)時(shí)間縮短

在異常報(bào)警響應(yīng)方面，系統(tǒng)具有自動檢測異常行為的功能，包括未經(jīng)授權(quán)的設(shè)備或人員出現(xiàn)在機(jī)房內(nèi)，以及設(shè)備的異常操作等。這有助于快速識別并應(yīng)對潛在問題，異常行為警報(bào)的平均響應(yīng)時(shí)間縮短至30 min，大大減少了發(fā)現(xiàn)和解決問題的時(shí)間，保障了機(jī)房設(shè)備的安全和穩(wěn)定運(yùn)行[5]。

4 結(jié)語

本文深入探討了基于數(shù)字孿生的移動網(wǎng)絡(luò)機(jī)房數(shù)智化管控應(yīng)用，詳細(xì)介紹了其整體架構(gòu)和功能分析，包括軟件架構(gòu)、硬件架構(gòu)，以及生產(chǎn)運(yùn)維、安防管控、輔助能力等方面。同時(shí)，本文還分析了該應(yīng)用的優(yōu)勢，包括機(jī)房管控安全系數(shù)提升、機(jī)房進(jìn)出流程簡化有度和異常報(bào)警響應(yīng)時(shí)間縮短。研究發(fā)現(xiàn)，基于數(shù)字孿生的移動網(wǎng)絡(luò)機(jī)房數(shù)智化管控應(yīng)用在實(shí)際管理中發(fā)揮了重要作用，提高了移動網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營效率和安全性。