基于安科瑞電力監(jiān)控儀表的通信基站能耗綜合管理系統(tǒng)

安科瑞 徐玉麗

江蘇安科瑞電器制造有限公司 江蘇江陰 214405

1、通信基站能耗現(xiàn)狀分析

通信運營商的蜂窩網(wǎng)基站數(shù)量大,，分布面廣,，安裝位置分散且情況復雜?；敬蠖嗍亲庥妹穹?，有些電表由電網(wǎng)公司安裝，有些電表為業(yè)主安裝,，表的類型非常多,，既有感應式電度表,，也有電子式電度表，還有 IC 卡電表,。由于點多面廣,，情況復雜，通信公司需要派專人或委托代維公司抄表,、維護,，以滿足基站的電量核算、用電分析等能耗日常管理,。特別是近年來,，隨著基站數(shù)量迅速增加，用電成本已經(jīng)成為運營商的主要成本,，而且比例還在逐年增加,，節(jié)能降耗已成為公司重點工作之一。但目前基站用電管理缺乏有效手段：柴油機發(fā)電管理混亂,、用電信息分析統(tǒng)計失真,。節(jié)能目標缺乏科學依據(jù)。

目前通信基站能源監(jiān)控和管理中有如下幾個問題特別突出： 

1）,、出現(xiàn)供電故障無法及時得知,。

基站內(nèi)采用三相供電，有時會出現(xiàn)缺相,、三相不平衡,、電壓偏差超標甚至停電等各種各樣的供電故障。這些故障的出現(xiàn)會嚴重影響基站內(nèi)設備的正常運行,，如不能及時發(fā)現(xiàn)搶修就有可能使基站設備停機造成通訊故障甚至損壞設備,，導致嚴重的損失?？咳斯けO(jiān)控根本就無法及時發(fā)現(xiàn)上述的故障,。 

2）、非電力供電基站電費失真,。

除電力供電基站外,，有很大一部分基站都是采用出租房屋方提供的電源，因場地條件限制,，許多電表安裝無法規(guī)范,，可人為私自改動電表或私接電源竊電的機會很多。由于沒有先進的技術手段對此行為進行監(jiān)督管理,，光靠現(xiàn)有的管理手段,，既使有人改電表或竊電，我們的工作人員也無法知道。

3）,、人工發(fā)電時長統(tǒng)計管理混亂,。

過去，每個基站的常規(guī)用電數(shù)量,、基站突發(fā)性斷電人工發(fā)電時長及電費等數(shù)據(jù)都靠人工進行統(tǒng)計,，其最大的弊病是方法落后、統(tǒng)計隨意性大和數(shù)據(jù)不精確,。 隨著基站代維方式的引進,，代維單位到基站發(fā)電的次數(shù)、發(fā)電起始時間,、人工發(fā)電總時長及該支付給代維單位的路費,、人工發(fā)電費等數(shù)據(jù)無法核實，造成很大浪費,。 

4）,、私接基站電源竊電

現(xiàn)在所有機房都是無人值守機房，正好給竊電分子有機可乘,。加之大多數(shù)人對竊電行為的嚴重性意識不足,，認為竊電不是違法犯罪，移動有錢對這點小錢不在乎,。另外竊電者的竊電手段普遍都比較高明,，不通過技術的手段是很難抓到竊電者的。利用私接電線的手段進行竊電的現(xiàn)象相當普遍,。這樣的問題基站現(xiàn)場電表讀數(shù)是無法真實反映基站實際用電情況的。

5）,、對于基站的能耗狀況缺乏系統(tǒng)的統(tǒng)計資料

由于人工抄表時間不固定,，不能進行日抄表，因此很難建立起系統(tǒng)的用電統(tǒng)計資料,。這對于移動公司選擇節(jié)約基站用電方案,，監(jiān)測能耗異常變化、測試節(jié)能效果缺乏有效依據(jù),。 

6）,、效率低下、效果不好,、勞動強度大

由于基站的分布特別分散,，不集中，而且都在樓宇頂層上,，特別是在郊區(qū)更加分散,，抄表的效率極其低下。一個抄表員平均每天僅能夠抄15只表，每個抄表員每月以22天計算僅能抄錄330個表,。4000多個基站至少需要15名抄表員,。正常情況下，監(jiān)控人員不可能這樣滿負荷地工作,，因此至少需要 20~25 名工作人員,。

即使如此每個月每個基站也只能檢查一次，對于突發(fā)的供電不正常等情況完全不能應對,。除了要抄表之外抄表員還要負責檢查IC卡表是否余額不足,、IC卡充值、是否有偷電情況發(fā)生,、是否供電不正常等等,。這些工作有些技術性很強，不是一般的抄表員能夠完成的,。

7）,、用電管理手段落后，導致非主營業(yè)務管理成本增加

由于沒有有效的科學管理手段,，主要依靠人工采集數(shù)據(jù),，運營商必須投入大量的人員對基站市電供電單位或個人進行電費核對結算工作。調(diào)解用電糾紛,，這樣增加了過多的人力資源與管理成本在非主營業(yè)務上的耗費,。 

2. 通信基站尋求能耗綜合管理建設方案

通信基站能耗綜合管理系統(tǒng)平臺是一種軟、硬件結合的平臺,，通過能耗數(shù)據(jù)監(jiān)測采集,、基于能效的指標量化管理和分析應用三個體系的建設，對通信基站,、接入網(wǎng)點,、模塊局、中心機房內(nèi)的各類設備能耗（含主設備,、電源系統(tǒng),、空調(diào)系統(tǒng)、監(jiān)控設備,、 配套系統(tǒng)等）,、環(huán)境參數(shù)（濕度、溫度等）進行精細化監(jiān)測,，實現(xiàn)對能耗數(shù)據(jù)的匯總,、對比和分析，建立適合通信企業(yè)的各類能效評估指標和管理流程,，為進一步開展節(jié)能措施提供依據(jù),。

系統(tǒng)通過監(jiān)控單元監(jiān)測通信基站市電的電參數(shù)和每一支路的用電量,，可對以上各電量 數(shù)據(jù)進行每小時、天,、月,、年等分時段的統(tǒng)計、管理及分析,，能夠呈現(xiàn)某個時間段,、某個機房、某類設備的用電量數(shù)據(jù)及所有設備的總用電量數(shù)據(jù),，并可對其橫向比較,、同比、環(huán)比,，結合基礎信息計算得出基站或者設備用電標桿,，通過智能決策分析系統(tǒng)對于用電異常基站或設備及時以短信,、語音,、工單的方式通知維護人員，并提出整改意見,。

3. 通信基站能耗綜合管理系統(tǒng)在烏蘭察布聯(lián)通公司中的應用

3.1,、案例分析

烏蘭察布聯(lián)通公司隸屬于中國聯(lián)合網(wǎng)絡通信有限公司內(nèi)蒙古分公司，是由原中國聯(lián)通和中國網(wǎng)通于2008年10月15日合并后成立的特大型國有電信企業(yè),，擁有固定資產(chǎn)13億元,，下轄十個旗縣市分公司，員工2000余人,，主要經(jīng)營GSM移動通信,、互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務、數(shù)據(jù)業(yè)務,、國內(nèi),、國際各類固定電信網(wǎng)絡設施及相關電信服務，擁有GSM手機用戶25萬戶,，固話、寬帶,、小靈通等各類用戶總數(shù)35萬戶,。

本項目是針對聯(lián)通烏蘭察布分局通訊基站所設計的通信基站能耗綜合管理系統(tǒng)。通訊基站在通信中的地位非常重要,，通信信號主要通過基站傳輸,，基站將從手機收到的信號傳給服務器，服務器經(jīng)過處理再發(fā)送給基站,，基站再發(fā)送給目標手機,，就完成了一次通信。如果沒有基站，就無法完成通信,，包括固定電話也是這樣,。本系統(tǒng)正是通過對通訊基站的供電系統(tǒng)進行監(jiān)測來確保其供電正常，從而使通訊基站不至于因供電系統(tǒng)的故障導致影響其運行,，并且無法讓管理人員及時得到故障信息,。

3.2、軟件設計參照的標準和依據(jù)

GB/50198-94 《監(jiān)控系統(tǒng)工程技術規(guī)范》

GB/T13730 《地區(qū)電網(wǎng)數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控系統(tǒng)通用技術條件》

DL/T630 《交流采樣遠動終端通用技術條件》

GB/T13729 《遠動終端通用技術條件》

GB2887 《計算站場地技術要求》

3.3,、系統(tǒng)架構

通訊網(wǎng)絡：通訊網(wǎng)絡集聯(lián)包括現(xiàn)場設備的連接和通訊網(wǎng)路的組建?，F(xiàn)場智能儀表之間的連接，各電表通過屏蔽雙絞線,，并且以現(xiàn)場總線方式進行傳輸接入動環(huán)監(jiān)控系統(tǒng),；由于聯(lián)通的基站分布廣，基站與局站之間相隔很遠達到數(shù)千米級別,，我們可以考慮應用光纖來組網(wǎng)傳輸,。

通訊設備：主要由通訊管理機、以太網(wǎng)設備及總線網(wǎng)絡組成,。該層是數(shù)據(jù)信息交換的橋梁,，負責對現(xiàn)場設備回送的數(shù)據(jù)信息進行采集、分類和傳送等工作的同時,，轉達上位機對現(xiàn)場設備的各種控制命令,。

    通訊管理機：是系統(tǒng)數(shù)據(jù)處理和智能通訊管理中心。它具備了數(shù)據(jù)采集與處理,、通訊控制器,、前置機等功能。以太網(wǎng)設備：包括工業(yè)級以太網(wǎng)交換機,。

通訊介質：系統(tǒng)主要采用屏蔽雙絞線,、光纖以及無線通訊等。

聯(lián)通監(jiān)控平臺要通過主站來監(jiān)測查詢各個基站的能耗數(shù)據(jù)并且從局站能耗管理服務器對基站監(jiān)控中心獲取的能耗數(shù)據(jù)進行后臺統(tǒng)計分析,，并對生成能耗管理報表的數(shù)據(jù)進行預處理,，從而構造一套綜合組網(wǎng)的能耗管理系統(tǒng)，將局站基礎信息存儲到能耗管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫中,；統(tǒng)計分析所生成的能耗匯總數(shù)據(jù),、能耗同比數(shù)據(jù)、能耗環(huán)比數(shù)據(jù),、單位能耗分析數(shù)據(jù),、能耗效率數(shù)據(jù)等。

3.4,、設備參數(shù)列表