城市軌道交通機(jī)電云建設(shè)方案

1、城市軌道交通機(jī)電云建設(shè)方案摘要： 云計(jì)算技術(shù)在我國城市軌道交通領(lǐng)域的應(yīng)用不斷深化， 繼局部城軌企業(yè)建成企業(yè)管理領(lǐng)域的私有云后，不少企業(yè)已開始探索建設(shè)城軌機(jī)電云。由于缺乏統(tǒng)一的指引和標(biāo)準(zhǔn)，各地機(jī)電云的建設(shè)在技術(shù)路線和產(chǎn)品選型等方面各不相同。 如何因地制宜建設(shè)符合企業(yè)自身實(shí)際的機(jī)電云平臺，真正實(shí)現(xiàn)集約、高效、靈活、可靠的建設(shè)目標(biāo)，促進(jìn)企業(yè)技術(shù)進(jìn)步，是值得城軌行業(yè)共同思考和探索的課題。 本文提出了城軌機(jī)電云三種不同的建設(shè)方案， 并對它們進(jìn)行了分析比照，供城軌企業(yè)參考借鑒。關(guān)鍵字:城市軌道交通；機(jī)電云；建設(shè)方案近年來，我國城市軌道交通行業(yè)對云計(jì)算技術(shù)的應(yīng)用不斷深化。繼廣州地鐵、蘇州地鐵、東莞地鐵以及廈

2、門地鐵等率先在各自的企業(yè)管理領(lǐng)域建立私有云之后， 武漢、 溫州、 烏魯木齊、太原、 深圳等城軌企業(yè)已開始探索將云計(jì)算技術(shù)引入到機(jī)電生產(chǎn)領(lǐng)域， 建設(shè)地鐵機(jī)電系統(tǒng)云平臺，創(chuàng)新傳統(tǒng)、封閉的機(jī)電系統(tǒng)架構(gòu)，賦能機(jī)電系統(tǒng)高效運(yùn)營和運(yùn)維。城市軌道交通機(jī)電云的建設(shè)國內(nèi)尚無統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)和標(biāo)準(zhǔn)，在建設(shè)模式、技術(shù)路線、產(chǎn)品選型等方面，各地的做法不盡相同。目前，城軌行業(yè)在用或在建的大局部為單專業(yè)的機(jī)電系統(tǒng)云，包含多個(gè)專業(yè)的機(jī)電系統(tǒng)云平臺尚無應(yīng)用案例。鑒于此，本文提出城軌機(jī)電云的三種不同建設(shè)方案，并對有關(guān)問題進(jìn)行分析和探討，供城軌企業(yè)在規(guī)劃和建設(shè)機(jī)電云時(shí)參考。1 城市軌道交通機(jī)電系統(tǒng)入云的必要性城軌機(jī)電云平臺通過效勞器虛

3、擬化、網(wǎng)絡(luò)虛擬化、存儲虛擬化、云平安和云計(jì)算管理技術(shù)，構(gòu)建基于云計(jì)算模式的數(shù)據(jù)中心，具有易于管理、動(dòng)態(tài)高效、靈活擴(kuò)展、穩(wěn)定可靠、按需使用的特點(diǎn)，滿足虛擬化、彈性計(jì)算、高等級平安、跨地理位置分布等要求，為跨系統(tǒng)智能聯(lián)動(dòng)、 大數(shù)據(jù)分析等后續(xù)的軌道交通智能化應(yīng)用提供根底平臺支撐。 城軌機(jī)電云的主要價(jià)值在于：1.1 云平臺的高可用架構(gòu)，可提高機(jī)電生產(chǎn)系統(tǒng)的平安可靠性城軌機(jī)電云平臺從云控制器、硬件環(huán)境、云效勞以及云存儲等多維度進(jìn)行高可用設(shè)計(jì)，進(jìn)一步保障機(jī)電生產(chǎn)系統(tǒng)的平安可靠性。同時(shí)，城軌機(jī)電云平臺的 scale-out 存儲模式，可通過添加節(jié)點(diǎn)計(jì)算或存儲資源，在橫向上滿足更多的計(jì)算存儲需求，擴(kuò)展性更強(qiáng)，

4、便于機(jī)電生產(chǎn)系統(tǒng)后續(xù)資源擴(kuò)展和功能升級。1.2 實(shí)現(xiàn)根底設(shè)施資源的集約化建設(shè)和按需分配，可有效提高資源利用率通過機(jī)電云平臺的建設(shè)，將不同專業(yè)的機(jī)電系統(tǒng)如視頻監(jiān)控 CCTV 系統(tǒng)、自動(dòng)售檢票 AFC系統(tǒng)、乘客信息 PIS 系統(tǒng)、通信等的根底設(shè)施資源效勞器、存儲設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備以共享資源池方式交付， 平安防護(hù)設(shè)備采用多租戶平安共享資源池方式實(shí)現(xiàn)， 按需合理動(dòng)態(tài)分配資源，可顯著提高根底設(shè)施資源的利用率。1.3 創(chuàng)新型機(jī)電生產(chǎn)根底設(shè)施運(yùn)維模式，提升系統(tǒng)運(yùn)維水平和效率城軌機(jī)電云平臺集合了控制中心、車站、車輛段的機(jī)房設(shè)備，實(shí)現(xiàn)資源統(tǒng)一集中管理、設(shè)備統(tǒng)一技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，有利于運(yùn)維和后續(xù)系統(tǒng)擴(kuò)展。同時(shí)，機(jī)電云平臺提供

5、多種便捷的管理工具和手段， 賦能創(chuàng)新型機(jī)電系統(tǒng)根底設(shè)施運(yùn)維模式， 可極大提高平臺運(yùn)維的技術(shù)水平和管理效率。1.4 為搭建大數(shù)據(jù)平臺作支撐，為企業(yè)數(shù)字化管理打根底城軌機(jī)電云平臺為搭建企業(yè)大數(shù)據(jù)平臺、 實(shí)現(xiàn)對各業(yè)務(wù)域的數(shù)據(jù)采集、 存儲和共享提供根底和支撐。在生產(chǎn)、管理和經(jīng)營三個(gè)域中，生產(chǎn)域機(jī)電類數(shù)據(jù)的廣度、復(fù)雜度和集成難度都是最高的， 對生產(chǎn)類數(shù)據(jù)的采集和存儲是城軌企業(yè)大數(shù)據(jù)技術(shù)應(yīng)用的關(guān)鍵。 通過機(jī)電云平臺所提供的彈性伸縮、多樣化的資源效勞能力，滿足數(shù)據(jù)平臺的各種計(jì)算、存儲、分析場景，進(jìn)而對這類數(shù)據(jù)進(jìn)行采集、 存儲以及跨組織的數(shù)據(jù)共享， 可以為城軌企業(yè)未來實(shí)現(xiàn)數(shù)字化管理和大數(shù)據(jù)應(yīng)用、分析決策奠定根

6、底。2 城市軌道交通機(jī)電云三種建設(shè)方案我國城軌行業(yè)不同企業(yè)的開展階段、 技術(shù)力量和信息化水平參差不齊， 機(jī)電云建設(shè)應(yīng)遵循因地適宜的原那么。按照建設(shè)和管理難度由淺入深的順序，本文提出以下三種建設(shè)方案，供不同的城軌企業(yè)參考借鑒。2.1 方案一:不同專業(yè)的機(jī)電系統(tǒng)在控制中心和車輛段分別部署云資源池該方案在控制中心 OCC 和車輛段分別部署云資源池，為已入云的機(jī)電系統(tǒng)提供統(tǒng)一管控的云效勞，各機(jī)電系統(tǒng)的資源池相對獨(dú)立、不共享。摘要：云計(jì)算技術(shù)在我國城市軌道交通領(lǐng)域的應(yīng)用不斷深化， 繼局部城軌企業(yè)建成企業(yè)管理領(lǐng)域的私有云后， 不少企業(yè)已開始探索建設(shè)城軌機(jī)電云。 由于缺乏統(tǒng)一的指引和標(biāo)準(zhǔn)， 各地機(jī)電云的建設(shè)

7、在技術(shù)路線和產(chǎn)品選型等方面各不相同。如何因地制宜建設(shè)符合企業(yè)自身實(shí)際的機(jī)電云平臺，真正實(shí)現(xiàn)集約、高效、靈活、可靠的建設(shè)目標(biāo)，促進(jìn)企業(yè)技術(shù)進(jìn)步，是值得城軌行業(yè)共同思考和探索的課題。本文提出了城軌機(jī)電云三種不同的建設(shè)方案，并對它們進(jìn)行了分析比照，供城軌企業(yè)參考借鑒。關(guān)鍵字:城市軌道交通；機(jī)電云；建設(shè)方案其它暫未采用云計(jì)算架構(gòu)的機(jī)電系統(tǒng)仍按傳統(tǒng)模式進(jìn)行建設(shè)，但設(shè)備資產(chǎn)、監(jiān)控預(yù)警、維保信息等納入云計(jì)算平臺進(jìn)行統(tǒng)一管控。建設(shè)中注意以下事項(xiàng)：機(jī)電各專業(yè)系統(tǒng)在設(shè)備選型方面必須滿足云計(jì)算組網(wǎng)的標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)；控制中 OCC和車輛段的數(shù)據(jù)云資源池形成主、備冗余架構(gòu)。方案拓?fù)鋱D見圖 1。2.2 方案二：不同機(jī)電系統(tǒng)的云

8、資源在物理上分散、邏輯上集中管理該方案將云架構(gòu)數(shù)據(jù)中心分為控制中 OCC、車輛段和車站級三個(gè)層級，支持降級運(yùn)行模式。綜合監(jiān)控系統(tǒng)、自動(dòng)售檢票系統(tǒng)、視頻監(jiān)控系統(tǒng)、信號、通信等專業(yè)統(tǒng)一入云，其中，考慮信號系統(tǒng)的平安性規(guī)劃獨(dú)立的云資源池， 其它各專業(yè)的云資源池整合共享。 云資源池在管理層面實(shí)現(xiàn)邏輯統(tǒng)一管理，OCC 數(shù)據(jù)中心與車輛段數(shù)據(jù)中心形成主、備冗余架構(gòu)。不同車站的數(shù)據(jù)機(jī)房之間在管理層面打通，實(shí)現(xiàn)以集群、標(biāo)簽方式區(qū)分各專業(yè)系統(tǒng)，單個(gè)車站形成車站云資源池。所有云資源池通過統(tǒng)一的云管理平臺進(jìn)行管控，采用統(tǒng)一的資源效勞門戶，并以虛擬專用云VPC的方式快速交付各機(jī)電專業(yè)系統(tǒng)使用。方案拓?fù)鋱D見圖 2。2.3

9、 方案三：云資源在物理和邏輯上全部集中管理在 OCC 控制中心構(gòu)建一個(gè)統(tǒng)一的城軌機(jī)電云資源池，同時(shí)車輛段或同城其它數(shù)據(jù)中心構(gòu)建一個(gè)災(zāi)備數(shù)據(jù)中心，將各專業(yè)的應(yīng)用系統(tǒng)、車站、車輛段的應(yīng)用通過虛擬專用云VPC進(jìn)行隔離、統(tǒng)一交付根底架構(gòu)資源。各車站不再為各機(jī)電專業(yè)的應(yīng)用系統(tǒng)提供所需要的 IT 根底架構(gòu)資源，車站運(yùn)行及產(chǎn)生的數(shù)據(jù)統(tǒng)一回傳至主數(shù)據(jù)中心進(jìn)行處理。方案拓?fù)鋱D見圖 3。3 三種建設(shè)方案的比照分析方案一對不同機(jī)電系統(tǒng)單獨(dú)部署非共享的云資源池， 該方案的優(yōu)點(diǎn)是建設(shè)范圍靈活， 實(shí)施難度較小，但資源共享程度弱、集約化程度低、統(tǒng)一管控能力較弱，存在異構(gòu)云管理挑戰(zhàn)。方案二實(shí)現(xiàn)了不同機(jī)電系統(tǒng)之間的云計(jì)算資源共享，除 OCC 和車輛段外，設(shè)有車站級的數(shù)據(jù)中心用以支持降級運(yùn)行模式， 保障系統(tǒng)的平安可靠性。 該方案的缺乏之處在于數(shù)據(jù)中心占用的物理空間較多、運(yùn)維本錢較高。方案三是三種方案中技術(shù)要求最高、建設(shè)難度最大的，但建成后所產(chǎn)生的效果和效益也是最優(yōu)的。比擬如下：4 結(jié)語城軌機(jī)電云建設(shè)是城軌行業(yè)的創(chuàng)新實(shí)踐，將對傳統(tǒng)建設(shè)模式產(chǎn)生一定的沖擊。在缺乏建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)和