运维系统监控项自适应与可扩展式配置

Posted 2021-04-25 湖南建工BIM中心

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研究背景

当今时代，BIM运维系统面临着如下挑战：

（1）运维系统需对接的硬件和软件环境越来越复杂。首先，IOT设备制造技术的发展，IOT硬件种类越来越多且功能越来越强，新的硬件设备层出不穷。其次，IOT硬件应用的操作系统种类、应用协议及版本日益增加，结构及功能越发复杂。

（2）现场环境在不断变化。一方面，由于用户对智能运维系统的重视程度不一，其项目应用的智能运维子系统、IOT硬件数量、类型截然不同，需求的配置也犹如云泥之别，软件在运行过程中必须不断适应这些新的需求。

（3）现阶段智能化子系统应用软件、操作代码人为干预的情况颇多，导致运维在持续运行中会出现一些新的匹配缺陷或错误，这就需要系统可进行扩展配置，使软件自身需要具备越来越强的兼容性与容错能力。

为了应对由软硬件环境、现场环境和人为干预等因素所导致的挑战，BIM运维系统必须具有不断地改变和调整自己行为的能力，以适应新的环境，满足新的需求和纠正新的缺陷。早期的BIM运维系统都是软件设计师在设计阶段预先考虑这些变化，在系统实现前尽可能多地给出应对未知变化的设计方案。但是，系统所具有的这些有限范围的适应性都是系统的静态自适应，远远满足不了当前及今后运维系统在大数据、云计算和移动互联网环境下的可持续应用。

因此，根据环境、需求和自身的因素自我调整，探索研究软件的动态自适应性，对软件自身由于环境变化所导致的错误及缺陷进行调整，十分必要。

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研究内容

1）研究基于BIM的监控项自适应模块

监控项自适应是指系统在运行过程中，通过对比监控项数据库与项目BIM模型主数据编码，感知项目含监控项BIM模型，同时感知软硬件环境、现场环境和人为干预情况，并根据感知的数据对比正常的数据，在二者不一致时，对本身结构或行为进行自纠自查，最终对平台使用者（开发工程师）提出异常修改请求。

2）研究基于BIM的监控项可扩展模块

BIM运维系统的适应性以自身体系结构元素为操作对象，通过增加 、删除 、修改监控项，来达到适应项目实际需求的目的。一般构件的可扩展、修改行为在传统的BIM运维运维体系结构中是不被考虑的，但是作为一款通用型产品，系统结构和构件的自适应性均需要考虑根据项目配置差别，监控项应可进行修改、增加配置，并选择配置与否。

3）研究监控项数据库自定义切换模块

基于冗余和多样性思维，监控项数据库应事先设计多个容错版本。使BIM运维系统能够在运行时，可通过感知软硬件环境、现场环境和人为干预情况，对自身结构和行为的调整来进行自定义切换和修正自身缺陷，最终提高软件系统的可信度。

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基于数字化交付六级编码的自适应与可扩展式体系

动态系统体系 

允许在系统运行过程中发生更新的体系被称为“动态系统体系”。系统被创建后，“动态系统体系”可以在系统运行过程中，根据环境和需求的变化以及而自动（手动）进行调整。运行系统中的数据存储和运算将会因系统体系的动态改变而受到影响，系统因此而具有动态自适应能力。

体系动态更新的执行

系统在运行中的改变，通过一系列操作反映到它的呈现界面上，例如监控项的增加、修改或删除。系统体系的改变包括分别对构件和监控项进行的增加、删除或修改操作，伴随这些操作，系统的拓扑结构也在发生改变。体系结构演化管理机制对系统拓扑结构的改变进行通报。系统管理员有权对不合理的改变进行撤销，对于合理的改变选择执行，由此系统实现自适应与可扩展。

动态体系结构模型 

基于构件的动态体系结构模型维护一个物化、显式、因果关联、可修改的运行时体系结构，分为2层：体系结构层、配置信息层。它是实现系统体系结构动态变化的关键。该模型主要功能为：

（1）为软件在运行时调整提供实时视图；

（2）为判断软件运行时变化是否正确提供系统约束和属性。

体系结构层位于整个模型的最上层，它负责对软件整个体系结构进行控制。其中，“体系结构配置”主要实现对构件的配置、描述和执行；“体系结构描述”主要是对构件和监控下的数据进行描述。对系统的拓扑结构、构件到监控下之间的映射和扩展更新机制进行更改，这些都是在体系结构层完成的。

配置信息层位于模型中间，主要由构件配置、监控下配置、构件描述2个部分组成。其中，“构件配置”管理构件的所有行为 ；“监控项配置”主要负责构件间和智能化子系统间的映射配置，用于保持动态更新时的一致性。在配置信息层，可以运用不同的构件装载和版本控制途径。

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总结

为了提高系统的可适应性和可扩展性，配置系统通过与BIM结合，实现了设备独立性或设备无关性。通过引用逻辑设备和物理设备的概念，在系统中使用逻辑设备名进行配置操作，最终系统执行时使用物理设备名，通过配置系统通过执行监控项的匹配，完成平台监控项与智能化系统监控项的转换，从而使系统的开发得以标准化。

湖南建工BIM中心自主研发的数字化交付与智能运维平台正是基于这一技术，实现无需重复接入，即可对底层系统进行监控项自适应与可扩展式配置。

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TEL:[phone] 曾荣