隨著“東數西算”工程和新基建的加速落地，數智化技術正逐漸滲透到各領域。但隨著資料中心建設規模的逐步擴大，必然帶來能耗的大幅增長和機房裝置數量的不斷擴充，傳統機房的監控和管理模式已無法滿足資料中心“集中監控、統一管理”的需求。

因此，更需要充分應用虛擬現實 VR 、大資料、雲端計算等前沿數字技術，以融合創新為牽引，以應用需求為導向，推進 IDC 資料中心體系化、中心化、綠色化協同運作，實現數字孿生資料中心機房解決方案。

本文介紹的是圖撲軟體基於 B/S 技術，搭建的輕量化資料中心 3D 機房數字孿生解決方案，以資料中心實際場景為基礎，在場景中透過城市、園區、機房等建築及裝置外觀，體現資料中心的空間位、周邊環境等資訊。透過對資料中心環境、資產、容量、動力等資料來源的採集、處理、分析，為運維人員提供集中監控、集中管理、科學決策等全生命週期運維能力。

本方案實現了從宏觀科幻炫酷風格到微觀寫實具象風格的視角切換，打造了全景空間的多風格轉換。同時也平衡了實用性和設計感，透過採用不同風格的圖表皮膚、拓撲圖，對接多資料來源進行狀態資訊的顯示。

圖撲軟體還提供多語言資料視覺化大屏，助力企業向創意多元化、產品專業化、品牌國際化的方向發展。

圖撲軟體數字孿生資料中心機房解決方案

圖撲軟體自研一款數字孿生機房快速實施工具，摒棄傳統的方式，在自主研發的 2D、3D 圖形渲染引擎 HT for Web 基礎上，為 Web 視覺化提供豐富的展示形式和效果，幫助使用者快速搭建出數字孿生機房 3D 場景，達到所見即所得的效果。

實現對資料中心的眾多子系統集中監控、集中管理的目的，降低機房管理難度，減輕機房運維壓力。也可為不同業務增長需求提供了靈活的解決方案。選擇圖撲軟體解決方案的優勢在於：

• 完整的國產自研數字孿生技術體系和解決方案，自研 2D/3D 視覺化圖形引擎、開發工具。
• 充分利用已有數字化成果，包括 CAD 圖紙識別、BIM 模型匯入、GIS 平臺對接等。
• 數字孿生機房快速搭建工具。
• 第三方系統快速接入適配能力。

數字孿生機房環境視覺化

空間位置視覺化

該場景圖撲軟體採用球體模型加以匹配地理環球貼圖，來實現地球的立體全景展示，使用滑鼠或觸屏操作模式就能對立體地球進行 360° 自由旋轉、移動或縮放。透過接入各資料中心的經緯度資訊，自動生成座標位置，結合流光線條直觀清晰得顯示全球範圍內的多個資料中心分佈情況和相互關係。

圖撲軟體可以整合其他 GIS 平臺（SuperMap、ArcGIS、GeoServer）或中介軟體（Cesuim、Mapbox）來實現空間位置視覺化，也可以在 HT for Web 基礎上實現更加輕量快捷的解決方案，透過簡單的三角函式進行球體座標演算法運算來實現預期效果，這樣無需建模即可實現，降低了實施成本也縮短了專案實施週期。

由於全球範圍內的資料中心體量大、樣態多、分佈廣，為了易於宏觀把控執行安全、PUE、資產資訊、人員佔比、電力、告警等基礎資料，圖撲應用多樣化 2D、3D 組態圖表，將資料進行圖形化和視覺化，支援資料動態載入，以簡潔明瞭的形式呈現於主皮膚兩側。

城市視覺化

場景支援層次化遞進瀏覽：全球級-國家級-城市級-園區級-機房級-機架級-架式裝置級-埠級。

點選相應的地圖節點，下鑽至資料中心節點所在的城市，提供鳥瞰或第三人稱形式漫遊，體現園區區位、樓宇建築、園區機架數量、容量使用率等基本資訊，同時讓運維人員對該區域內資料中心、供應商、二級服務節點分佈一目瞭然。

園區場景漫遊

整體設計以寫實風格為主基調，選用第一人稱視角 360° 全方位漫遊園區，模擬在園區內的巡視過程，為運維人員帶來第一人稱沉浸式體驗。

圖撲視覺化解決方案支援跨平臺，移動終端均可輕鬆開啟場景，實現觸屏裝置的單指旋轉、雙指縮放、三指平移等操作，使用者不必再為跨平臺互動模式而煩惱。透過 HT SDK 內建互動能力，即可實現滑鼠的旋轉、平移、拉近拉遠操作。

園區視覺化

圖撲軟體（Hightopo）應用自主研發的渲染引擎，將資料中心園區外部景觀、樓宇、設施等建築景觀 1：1 建模還原。

透過有效結合園區管理系統與視覺化解決方案，實時監控園區內各機房機架數量、容量使用率等，實現對園區動態、實時、直觀、全方位的監控。

圖撲軟體智慧園區視覺化解決方案，支援公共管理、產業發展、生活服務等業務。透過建立集消防、能耗、安防、裝置、服務等多源資訊一體化監控機制，使園區運營治理逐步走向可感知、可監控、可管理、可控制。

樓層視覺化

點選樓層跳轉至樓層透視介面，根據瀏覽和管理需求檢視各樓層的空間結構、裝置佈局、告警動效等要素，其呈現結果將與真實環境一一對映。

管網視覺化

圖撲軟體（Hightopo）利用自研圖形引擎強大的渲染功能，將場景穿梭於科幻與寫實之間，對市政供電、傳輸路由、給水管網的供線路徑進行高亮處理。真實復現資料中心日益密集的水電管道與網路線路，使其分佈排列變得一目瞭然。

透過紅外感應器、鐳射掃描器、物聯裝置，對管道健康狀態進行透視監測。如遇突發故障時，系統會自主呈現聲光警報，快速定位管線位置並顯示故障原因，幫助使用者更快排查及修復管線類故障，提高管線管理水平和故障解決效率。

資產管理視覺化

資產 3D 視覺化建立的核心需求：是幫助資料中心對資產進行全方位的數字化管理，降低在資產查詢、盤點、遷移等方面的無效投入，將運維人員從繁雜重複的運維工作中解放出來。

圖撲軟體 3D 機房場景內的機架、配電櫃、UPS、空調、IT 裝置等與實際物理場景一一對應。

透過搭載智慧感測裝置，對資產的基本資訊、空間佔用、利用情況、PUE、告警記錄等資料同步監測。

PUE（Power Usage Effectiveness，即電能利用效率）作為國際上比較通行的資料中心電力使用效率的衡量指標。圖撲軟體（Hightopo）將精細監測能耗流向，實時分析管理，在 2D 視覺化皮膚中直觀動態顯示 PUE 值，同步協助找出 PUE 升高或降低的原因，持續進行能效最佳化，支撐實現綠色資料中心。

機櫃裝置視覺化

點選機房中任意機櫃下鑽至單一機櫃場景，直觀檢視機櫃中的通訊裝置、伺服器、板卡、電源模組等裝置的擺放位置、空餘機位、機櫃詳情。

圖撲軟體（Hightopo）將 2D 皮膚與資料繫結，同步顯示裝置的業務 IP、裝置廠商、裝置高度、起始 U 位、結束 U 位、維護人、CPU 溫度、裝置功耗等關鍵資訊的動態資料。以簡潔的表現形式，為使用者呈現多角度、細緻、全面、直觀的關鍵性資料，挖掘資料背後的價值。

埠視覺化

點選機架前板或後板即開啟機架，點選任意資產裝置，近距離觀看裝置皮膚圖，真實反映該裝置前後皮膚及所關聯裝置埠（端到端）鏈路的佈線情況，顯示每一個埠裝置固定資產編號、網口資訊、所屬機架編號等。

數字孿生機房資產管理能力的核心，是從有形資產（機房基礎設施、IT 裝置等）和無形資產（IP、埠等）的全視角出發，形成機房資產的統一管理、聯動控制、動態預警，對資產全生命週期流程展開跟蹤管理。

容量視覺化

機房資源的容量管理始終都是個棘手的難題，往往需要兼顧空間、配電、硬體資源等多方面因素。

場景中根據實際物理場景， 1:1 立體還原了機房可容納機櫃、實際使用機櫃數、裝置擺放等。

針對機櫃 U 位、電力、承重等情況，則以機架為單位，應用 U 位柱狀容量視覺化效果，將 U 高、電力、承重三個維度的綜合空間進行動態統計，直觀展示機房內容量使用情況，幫助運維人員更有效地管理機房容量資源，讓基礎資源使用情況可以一目瞭然。

U 位視覺化

結合右側的 U 位總容量、利用率資料，運維人員能實時瞭解容量情況，還能透過發展趨勢預測，為其提供資料決策支撐，確保實現更優的容量規劃。支援智慧推薦 U 位，在批次放置裝置的場景中，自動根據裝置需求，推薦裝置上下位置，實現裝置批次上架。

承重視覺化

支援對接底層資料介面，對機櫃承重指標、目前承重狀況、剩餘容量進行視覺化監測。實時透視每一個機櫃的承重負荷情況，同時瞭解地板的承重分佈情況。

電力視覺化

支援根據獲取的機櫃電力容量、PDU、UPS 等電力資訊，自主統計當前裝置額定功率總量和剩餘電力容量，並計算出實時的負載率，生成相應的電力容量趨勢圖。點選對應的機櫃可彈出 2D 皮膚供檢視機櫃電力總容量、利用率等數值。

對於裝置上架操作，運維人員可根據上架裝置的 U 高、承重、電力等要求等多個組合條件進行適配空間搜尋，幫助運維人員為新增裝置快速定位到合適的上架空間，讓機房各類資源負荷更加均衡。

動環監控視覺化

圖撲軟體（Hightopo）三維動環監控場景，整合 2D 組態與 3D 模擬形態呈現。透過匹配智慧感測器，對整個機房內 UPS、配電、蓄電池等動力裝置；溫溼度、氣流等環境變數；門禁、影片、消防等安防設施，部署 3D 視覺化動態監測。透過跨平臺的資料協議，將獨立分散的資料庫或有價值的資料提取至圖撲軟體 3D 機房視覺化系統當中，並以 7*24 小時無間斷監測形式，實現多業務處理、管理決策和資料共享。

打造“全方位、全業務、全天候”動環監控管理的實時線上平臺，及時發現隱患，提前處置可能產生的故障，保障機房穩定持久執行，減輕運維人員負擔，實現機房無人值守或少人值守的目的。

環境視覺化

Ⅰ.溫溼度雲圖視覺化

機房溫溼度是機房環境監測指標的重中之重。為了防止機房環境溫溼度的過高或過低所導致的運轉故障，圖撲軟體（Hightopo）3D 數字孿生機房以 3D 溫溼度雲圖方式，精確覆蓋重點區域。

將滑鼠懸浮在機房內，可顯示當前位置的動態重新整理溫溼度數值。若溫溼度超出臨界閾值，系統會發出提示和超標報警，根據預置規則執行相應的處理動作。

Ⅱ.氣流視覺化監控

在低碳發展時代，資料中心作為高耗能產業，其合理的末端空調氣流組織是空調系統節能降耗的前提。圖撲軟體（Hightopo）3D 數字孿生機房搭載氣流感測器、差壓式空氣壓力感測器等裝置，把採集到的氣流組織進行 CFD 氣流組織模擬模擬，使之抽象的氣流場具象化，真實反映機房內冷卻氣流和熱空氣流向。

運維人員可藉助風速、風量、溫度場的引數變化情況對氣流組織展開評測和調控，並建立基於氣流組織最佳化的空調節能執行策略，從而讓機櫃進風區域空調冷氣流分佈均勻，垂直和水平方向溫度場處於相對均衡狀態。消除資料中心的區域性熱點現象，為構建綠色資料中心做出貢獻。

注：CFD (Computational Fluid Dynamics,計算流體動力學)

安防視覺化

Ⅰ.門禁視覺化

接入 AI 人臉識別、門禁識別、紅外人體檢測等安防裝置，將各機房的門禁狀態、通行次數、區域位置、部分資訊等記錄同步上傳，輔以 2D 皮膚配合展示門禁數量、故障記錄、監控畫面。

系統探測到非法入侵行為，將迅速觸發聲光報警裝置，透過多種形式通知運維人員及時處理。構建網格化機房治安防控體系，避免了因人員異常闖入所導致的經濟損失，為資料中心機房安全加設一道屏障。

運維人員無須常駐控制室內控制場景，透過 PC、PAD 或是智慧手機，即可隨時隨地開啟瀏覽器調取監控場景，遠端遙控機房開/關門等。實現指揮中心集約化、透明化、無人化的管理模式。

Ⅱ.影片 3D 視覺化

圖撲軟體（Hightopo）2D/3D 視覺化引擎作為基於 HTML5 標準的元件庫，支援無縫融合 HTML5 各項多媒體功能，與門禁、消防、影片監控等安防子系統聯動，對機房、樓宇、園區等各區域展開安防動態監測，可隨時隨地調閱影片影像，從根本上解決影片監控物理盲區及邏輯盲區。

提供歷史資料追溯查詢，對特定時間段某件事進行歷史回溯及軌跡追蹤，應用圖撲軟體（Hightopo）影片融合技術，將 2D 影片影像融合至場景的 3D 模型中，為使用者提供直觀的影片影像和檢視控制，如同身臨其境檢視現場情況。圖撲軟體影片融合技術採用 WebGL 技術，利用 GPU 高效能運算能力對影片影像進行實時處理，影像處理不佔用 CPU 資源，整個方案各個應用場景執行流暢。

動力系統視覺化

供配電系統作為整個資料中心的動力源泉，需要時刻保持正常的工作運轉。透過搭載智慧感知元件，即可滿足對供配電資訊的實時動態監測，重點關注發電機組、低壓進線配電、UPS、蓄電池組、列頭櫃、PDU 等裝置的電流、電壓、功率、液位、油壓等關鍵性指標。

幫助運維人員高效便捷地讀取配電系統的執行資料，從而推動從“人治”轉變向“數治”的管理模式。

拓撲圖

2D 拓撲圖

拓撲結構圖是指由網路節點裝置和通訊介質構成的網路結構圖，網路拓撲設計的好壞對整個網路的效能和經濟性有重大影響。

圖撲軟體（Hightopo）2D/3D 視覺化引擎具有強大互動能力，拓撲圖形及錶盤圖表等非常適合用於實時監控系統的介面呈現。本次打造的全新 2D 組態介面中，採用固定皮膚方式呈現電力系統與製冷系統裝置的實時運轉引數和狀態模式。讓“一張圖”切換查詢功能，幫助運維人員快速捋清邏輯關係、裝置狀態，實現問題快速定位。

3D 拓撲圖

但隨著資料中心裝置資料的不斷增長，以往平面又密集的 2D 組態表現形式卻不再適用於多資料的呈現。在此基礎上，圖撲軟體（Hightopo）3D機房數字孿生解決方案增加 3D 視覺化的形式，按照機房內實際佈局對製冷系統的風冷水主機、冷水泵、蓄冷罐和電力系統的進線開關櫃、計量櫃、電容器組等資產，進行 3D 拓撲視覺化呈現。

場景中提供資產之間的全鏈路拓撲可視呈現，幫助運維人員快速校對資產與資產之間的鏈路連結，輕鬆查詢關聯的業務。

相較傳統的 2D 拓撲圖，圖撲軟體（Hightopo） 3D 拓撲圖既能承載更多的業務資訊，又可以更立體、多樣、生動的展現裝置的上下游依賴關係，構建出一張分層分權的網路拓撲關係圖，讓運維人員能立體化、多面性、深層次地觀察各類裝置之間互聯關係。還可廣泛應用於電信網路視覺化、電力網路視覺化、其他領域管網視覺化。

圖撲軟體（Hightopo） 2D、3D 組態介面同 InTouch/IFix/WinCC 傳統組態軟體相比，圖撲軟體基於 Web 的平臺更適合 C/S 向 B/S 轉型的大趨勢，多元素豐富的視覺化元件和快捷的資料繫結方式，可用於快速建立和部署。

智慧巡檢

資料中心日常維護通常需要大量的運維人員按時巡檢、手工抄錄，但會導致檢巡頻次降低且耗時也過長。配合智慧巡檢機器人替代人工巡視，實現對機房安全裝置、網路裝置、伺服器主機、UPS 硬體狀態監控、IT 資產管理等裝置的自主監視、故障監測、遠端告警管理。從而構建大範圍、無死角的運維管理環境，打造資料中心無人值守的管理模式。

告警視覺化

支援基於時間、空間等多個維度，對風險管控模組進行集中告警監控，系統可依據標準值及設定的閾值對資料中心各子系統裝置、環境、重點區域可能會產生的各類事件進行收集和識別。

對於識別到的異常資訊及違規操作，系統將迅速定位至告警位置，透過高亮閃爍動效提醒運維人員的關注，並自動調取周邊監控影片，疊加豐富的圖表對事件進行多維度分析研判或重點資料抓取。

透過時間列表與維修記錄，實現在智慧城市、智慧園區、智慧機房場景下的執行監控、運營分析評價、應急指揮、風險控制預警等業務場景。

整合現有資料資源，快速洞悉多型別基礎設施的實時運轉狀態，以及機房內部各項關鍵資訊，從根本上避免了因環境問題而導致可能引發的機房業務故障。切實強化風險預判和防控能力，幫助企業早發現、早處理、早控制。

視覺化搜尋

圖撲軟體（Hightopo）3D 數字孿生機房解決方案選以樹狀結構，提供搜尋查詢功能：模糊搜尋和高階搜尋，對目標裝置進行模糊檢索、精準定位、詳細查閱。根據搜尋關鍵字對資料中心範圍內進行全域資訊檢索，查詢結果將自動切換至三維場景中的具體資料中心、樓層、房間、裝置等視角，以獲取明細資訊。運維人員無需頻繁出入也能清晰掌握資產履歷，從而做到資產全生命週期追溯與規劃。

圖撲軟體（Hightopo）的高效能視覺化元件具有區域性重新整理、批次聚合、影像快取等特性，為資料中心海量資料的視覺化體系提供了強有力的技術支撐。

助力打造綠色資料中心

資料中心作為典型的耗能大戶，“三分建設，七分管理”已成為該行業的集體共識。所以在“東數西算”工程的基礎上，更應以綠色節能低碳為基本準則，採取合理有效的數字化策略，最佳化資料中心的資產配置，激發節能潛力，降低設施裝置執行能耗，提高整體能效。

將圖撲軟體（Hightopo）資料中心視覺化技術與節能低碳管理有機結合，在確保業務閉環執行的基礎上，為資料中心各子系統執行負荷、用能能效、效率提升、成本最佳化等需求，提供計量、統計、對標、診斷、控制等監測方案，實現透明化與視覺化管理，進而有效提升資產管理與監控的效率。

BIM 在資料中心的應用：

圖撲軟體（Hightopo）在資料中心建設規劃、設計、施工及運維管理等各個階段還使用到了 BIM 技術，對資料中心的建築結構、基礎設施系統裝置進行三維模擬直觀逼真呈現。

傳統的視覺化系統常會採用 BIM（建築資訊模型 Building Information Modeling）軟體，如 Autodesk 的 Revit 或 Bentley 這類建築和工程軟體，但這些 BIM 建模模型的資料往往過於龐大臃腫，絕大部分細節資訊對樓宇自控意義不大，反而影響拖累了行業 Web SCADA 或 Web 組態監控的趨勢。而圖撲軟體自研的 HT for Web 產品使用輕量化 HTML5/WebGL 建模的方案，實現快速建模、執行時輕量化到甚至手機瀏覽器即可呈現 3D 視覺化效果。

圖撲軟體（Hightopo）在場景風格展現上，有著多種不同的呈現方式：科技線框、抽象簡約、模擬寫實、水墨風格等等。為枯燥的運維管理介面，新增極具圖撲特色的設計元素，如：將中國的水墨畫融合進了平時枯燥的運維監控系統中，為場景增添了一抹獨特的韻味。

支援在資料中心專案基礎上，建設風電、光伏、儲能等視覺化專案，助力打造源網荷儲一體化管理體系。

後續我們將會為大家推出透過圖撲軟體打造的資料中心機房 VR 監控平臺，助力構建面向未來的智慧機房創新管理運營模式。

在“雙碳”戰略背景下，資料中心作為高耗能產業，必然在清潔、集約、迴圈的綠色發展道路上闊步前行。圖撲軟體順應碳中和大勢，應用數字孿生技術，助力使用者構建先進實用、自主可控、完備可靠的資料中心 3D 視覺化解決方案。

透過資料中心 3D 全息檢視將資料中心機房內多個分散的監控系統和運維流程歸集融合，橫向打通資料中心資訊管理孤島，縱向對接上層事務處理與下層實時控制系統，增強各個子系統之間的協同能力。塑造全方位、多層次、立體化的資產管理、容量管理、動環管理、能耗管理監管體系。