通信世界网消息（CWW）中国铁塔是典型的资产运营企业，持续提升运营维护管理能力是核心竞争力所在，也是支撑中国铁塔“一体两翼”战略和高质量发展的根基。自成立以来，中国铁塔坚持专业化数智化发展理念，采用“无线物联网+云平台”模式，通过FSU对全国2000余万个设备设施监控，建成了全国最大的物联网，这对中国铁塔资源资产管理、保证网络正常运行和客户服务起到了重要作用。
同时，中国铁塔积极采用分路计量设备、远程抄表、空调控制器等技术手段，在提升运维专业化数智化管理能力上取得了一定成效，提升了运维精益化管理水平，促进了中国铁塔高质量发展。但是，目前中国铁塔在网络运行维护生产作业及管理方面，仍存在着手段落后、“人海”作业、效率低下等问题。
如何改变这种现状，如何采用诸如5G、AI及边缘计算等技术手段，一体推进人管、制管、技管，培育并形成专业化数智化运维能力，已成为中国铁塔保证高质量发展的重要课题。为此，中国铁塔开展了基于AI赋能及“云-边-端”协同的分布式无线视联网的基站智能运维课题探索研究和创新应用。
自主创新，发展新质生产力
中国铁塔创新构建“末端视频采集+边缘AI计算+云端AI计算”的“云-边-端”协同机制，形成了感知层、接入层和平台层的三层架构，实现从数据采集到智能分析再到业务流程管理的全链路覆盖，确保数据的高效处理和智能分析，如图1所示。
在感知层，通过加装摄像机对机房内部和基站周围图像数据的周期性和实时事件触发采集，实现7×24小时不间断监视，代替人工巡检。
在接入层，通过边缘智能网关汇聚单站摄像机数据并进行初步AI分析，以4G/5G网络作为数据传输链路，实现终端与系统平台的对接。
在平台层，实现终端设备的远程集中管理、图像数据的集中智能分析以及智能运维业务流程管理等功能。
中国铁塔创新采用“NAT+Onvif+FLV”视频协议完成分布式视频服务建设，将计算下沉至边缘侧，用户可直接连接边缘网关进行视频预览，有效解决中心节点性能瓶颈问题，同时实现无线网接入条件下视频高质量传输。
首先，通过摄像机短连接，单台注册机可支持超10万台设备接入，可通过水平扩展注册机平滑实现百万级接入；其次，NAT服务由边缘网关提供Web服务，分布式接入；最后，使用基于FLV协议的视频封装，解决无线接入中的延迟、丢包等问题。
中国铁塔创新建立基于ONNX低成本的边云协同AI计算架构，形成“云-边-端”各处的算力资源协同，有效提升算力调度能力和资源利用率，实现端侧一键部署。
首先，通过ARM架构下的模型统一管控，实现“云-边-端”协同一体化；其次，采用了开放神经网络交换格式（ONNX）标准，支持多种深度学习框架（如TensorFlow、PyTorch等）；最后，通过合理的算力分配，解决算力的实时性及经济性问题。
中国铁塔创新使用基于规则设计态和Flink流处理的基站多源告警关联分析，有效支撑基站维护从告警处理向故障处理模式变革，提升了故障处理效率、优化了维护资源分配。
首先，使用Flink作为流处理引擎，对告警数据进行实时处理，包括告警流的接收、处理、分析和转发；其次，利用规则引擎设计和配置告警关联分析，通过精准决策模型实现告警的逻辑处理和精准派单。
中国铁塔创新引入软硬件一体模块化的自研智能边缘网关。硬件采用模块化设计理念，将不同的功能单元设计成独立的模块，如核心处理模块、通信模块、存储模块等。通过标准化的物理接口，如牛角座、凤凰端子等，实现模块间的快速连接和互操作，便于硬件的升级、维护和扩展。软件部分采用微服务架构，将应用拆分成一系列小的服务，每个服务实现特定的功能，易于开发、测试、部署和维护。通过RESTful API（表现层状态转移接口）实现服务间的通信，简化了服务间的交互，支持与不同平台和语言的集成，便于实现跨系统的协同工作。
赋能生产，打造核心竞争力
从2021年至今，中国铁塔在天津、辽宁、河南全域以及北京、河北、山西、江西、湖北、广西、海南、四川、陕西、甘肃、青海、新疆等12个省市的部分地区，共计55个地市的17万个站址部署了智能维护系统。中国铁塔智能维护系统如图2所示，该系统实现了站址巡检、出入站监管、资产盘点、作业稽核、故障研判、应急保障、站址安全等作业的智能化管理。
智能巡检
中国铁塔智能维护系统的站址摄像机实时获取现场图像信息，通过AI分析，自动发现站址隐患，如孔洞封堵不严、线缆垂悬、施工杂物未清理等；还可由网络运营中心人员远程拉流按照巡检规则对电力配套设施实施远程巡检。
中国铁塔智能巡检实施后，一方面可降低人员上站巡检的频次，另一方面可实时掌握机房内外部情况，极大地提升了巡检质量。相较于传统巡检方式，智能巡检改变原有全量站址周期性现场巡检的人工模式，采用“远程+现场”巡检方式，巡检由“常态计划式”向“精准派单式”转变，实现资源配置由“固定、标准化”向“按需、精细化”转变，后续将结合无人机巡检等技术，进一步探索铁塔的自动化巡检。
智能出入站
中国铁塔应用电子围栏、人脸识别、人形检测等AI算法，结合智能门禁系统，实现了出入站各个关键环节智能化管理。按照事前授权、事中管控、事后评价的原则，有效管控上站作业，强化了“一体两翼”客户、中国铁塔、合作单位三者工作联动。
智能资管
中国铁塔实现了资源资产实物的远程管理，系统周期性对站址设备设施进行自动比对，发现设备变动自主触发告警；通过现场图像数据采集，实现了虚拟实景建模，站址全景可远程直观展示。
硕果累累，拥抱数字经济新时代
推进智能维护是国家建设网络强国、数字中国战略以及发展新质生产力的要求，是落实国务院国资委对国企推进数字化转型的部署和要求，是国资央企提升核心竞争力、增强核心功能的要求。中国铁塔的智能维护项目产出20个自主专利、4项软件著作权、9个自研AI算法，培养了一批数智化开发、应用及管理人才，为下一步中国铁塔“五化”运营体系的建设奠定了坚实的人才基础。
智能维护是“5G+”规模应用的典范，推动了行业技术进步和产业数字化升级，有效提升了维护服务质量，促进行业降本增效。智能维护促进了中国铁塔运营维护工作由人工化向自动化转变、自动化向智能化提升，全面提升了运营维护效率。自智能维护规模应用以来，巡检作业自动化率达到了51%，减少了上站次数27.7万；对89.2万人次上站行为进行了监管，及时阻止被盗或追回资产损失218.6万元；对8万余次设备变动实现了自动稽核。志存高远守初心，躬身前行践使命。
中国铁塔将以持续创新的步伐锐意向前，以“系统性、安全性、可靠性、经济性、规范性、适配性、扩展性、迭代性、先进性和自主性”十性为目标，进一步打磨智能维护，打造数智赋能的标杆，利益行业、服务社会。
*本文刊载于《通信世界》
总第956期 2024年11月25日 第22期
热门跟贴