移動聯(lián)通通信基站（機房）用電量能耗管理系統(tǒng)
一、項目背景：
近年來，移動公司大力完善網(wǎng)絡覆蓋，公司的蜂窩網(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，既有機械式電度表，也有電子式電度表，還有IC卡電表。由于點多面廣，情況復雜，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)成為公司的主要成本，而且比例還在逐年增加。
由于缺乏具體的監(jiān)測手段，基站用電較難管理，也無法對基站的用電量進行科學系統(tǒng)地監(jiān)測管理。因此，研究并建設能適應大規(guī)模基站系統(tǒng)需要的能耗管理系統(tǒng)，對于節(jié)能減排的建設和用電的精細化管理具有積極的意義。
建設基站能耗管理系統(tǒng)的目的
能耗管理系統(tǒng)建設的目的是對各局站的耗電情況進行統(tǒng)計和分析，提供電費結算依據(jù)，對各種節(jié)能措施的節(jié)能效果進行評測：
1)、準確統(tǒng)計現(xiàn)有局（站）能耗數(shù)據(jù)，監(jiān)控站點能耗情況，找出并分析能耗異常變化的站點。
2)、測試、評估基站采用的各種節(jié)能措施的實際節(jié)能效果。
3)、根據(jù)標桿站點采集的數(shù)據(jù)，建立模型，通過分析得到不同條件下最優(yōu)的節(jié)能措施和方法。
4)、對超出同類型基站用電標桿電量的基站，向維護單位及時發(fā)出預警信息。同時，每月通過能耗管理系統(tǒng)統(tǒng)計出實際用電量和報銷用電量的差值，如相差比例超出較大，則基站可能存在偷電現(xiàn)象，隨即向維護單位發(fā)出預警信息。
5)、為通信公司合同能源管理方案的實施提供結算依據(jù)。
二、系統(tǒng)建設方案:
通信基站（機房）用電計量能耗管理系統(tǒng)通過將基站用電量進行實時監(jiān)測并納入監(jiān)控系統(tǒng)，可以定期統(tǒng)計不同類型基站的用電參數(shù)。能耗監(jiān)控單元通過通信公司自有GPRS/CDMA網(wǎng)絡將數(shù)據(jù)上傳給地市數(shù)據(jù)匯聚層，再通過DCN網(wǎng)絡上傳省級能耗管理平臺。完成基站用電量的采集、統(tǒng)計、分析、標桿比對、電費結算。
1、系統(tǒng)構成：
整體系統(tǒng)由三級設備、二級通道以及一套系統(tǒng)構成。其中；
1）、三級設備指的是電能表計量設備，數(shù)據(jù)傳輸設備和主站設備。
2）、二級通道指的是數(shù)據(jù)傳輸設備與電能表的數(shù)據(jù)通道（下行通道）和數(shù)據(jù)傳輸設備與主站系統(tǒng)的數(shù)據(jù)通道（上行通道）。
3）、一套系統(tǒng)指的是通信基站（機房）用電計量能耗管理系統(tǒng)。
2、建設內(nèi)容：
1）、在各類基站（機房）監(jiān)控點安裝電能表計量設備（電能表需帶RS485通信接口）。
2）、安裝數(shù)據(jù)傳輸設備，數(shù)據(jù)傳輸設備與電能表計量設備直接進行RS485線纜連接。
3）、數(shù)據(jù)傳輸設備負責將用電能耗數(shù)據(jù)通過GPRS/CDMA通訊方式接入系統(tǒng)。
4）、在主站系統(tǒng)設置檔案及通訊信息，對上述設備進行聯(lián)調，完成基站用電量的采集、統(tǒng)計、分析、標桿比對、電費結算。
3、系統(tǒng)拓撲圖：
4、電能表計量設備（監(jiān)控單元）：
由于能耗管理系統(tǒng)中，最重要的數(shù)據(jù)是電能量的采集和分析，并且承擔用電費用的比對核算的任務。電量采集選擇符合電力DL/T 645-1997 或DL/T 645-2007 規(guī)約的三相電子式有功電能表（帶RS485通信接口），因為符合電力標準的電能表有以下優(yōu)點：標準統(tǒng)一、技術成熟、質量穩(wěn)定、供電系統(tǒng)唯一認可的計量器具、成本低廉，并可作為計量依據(jù)。
5、數(shù)據(jù)傳輸設備（傳輸單元）：
數(shù)據(jù)傳輸設備內(nèi)置GPRS/CDMA 模塊，通過無線GPRS/CDMA 方式，將數(shù)據(jù)上傳地市匯聚中心。其優(yōu)勢是獨立于傳輸系統(tǒng)、動環(huán)系統(tǒng)的通信，并符合電量計量系統(tǒng)按時間間隔上傳數(shù)據(jù)的需求。然后將采集的經(jīng)打包處理的數(shù)據(jù)送到監(jiān)控中心服務器（設置固定公網(wǎng)IP地址），服務器進行解包分配處理，供能源管理分析使用。建議采用通信公司的內(nèi)部專網(wǎng)業(yè)務，為各端站SIM/UIM卡綁定內(nèi)網(wǎng)固定IP。
電表、接線端子、通信模塊建議采用墻掛式一體化結構，減少系統(tǒng)故障節(jié)點；一體化裝置結構，結構緊湊，所需空間小，同時接線方便，可以根據(jù)現(xiàn)場實際空間選擇掛箱大小，即保證了工程實施的可行性，也便于今后的日常維護。
6、主站設備和能耗管理系統(tǒng)軟件（地市數(shù)據(jù)匯聚層）：
地市數(shù)據(jù)匯聚中心主要由操作員工作站、采集服務器、交換機、能耗管理系統(tǒng)軟件等組成。主要接收各監(jiān)控單元上傳的數(shù)據(jù)，進行統(tǒng)計、分類、打包壓縮處理，有一定的數(shù)據(jù)分析功能；在未上傳至省級監(jiān)控平臺數(shù)據(jù)之前，數(shù)據(jù)進入緩存區(qū)，按照省級監(jiān)控平臺設置的時間，分時間段將數(shù)據(jù)上傳至省級監(jiān)控中心，暫定每1小時上傳1次數(shù)據(jù)。
地市數(shù)據(jù)匯聚中心運維人員可以通過WEB網(wǎng)頁方式登錄瀏覽、管理所在地市基站（機房）的能耗情況。
地市數(shù)據(jù)匯聚中心能夠接收現(xiàn)有機房動力環(huán)境監(jiān)控單元及其他監(jiān)控單元采集的數(shù)據(jù)，第三方監(jiān)控單元采集的數(shù)據(jù)需滿足地市匯聚中心規(guī)定的格式、精度，并需滿足地市監(jiān)控中心采用的傳輸方式。
地市數(shù)據(jù)采集及上傳管理系統(tǒng)安裝在現(xiàn)有各地市監(jiān)控中心內(nèi)。地市數(shù)據(jù)匯聚中心設備能夠接收來自以太網(wǎng)、
7、現(xiàn)場安裝圖片：
三、基站（機房）能耗管理平臺：
基站能耗管理系統(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、基站總能耗，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)測基站的總電量，對電量數(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、某個基站總用電量數(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用電標桿，通過智能決策分析系統(tǒng)對于用電異?；炯皶r以短信、語音、工單的方式通知維護人員，并提出整改意見。
系統(tǒng)軟件人機界面：
四、系統(tǒng)主要功能和特點
1、主要功能:
1）、自動抄表功能：按照設置的抄表開始時間和抄表間隔，到預定的抄表時刻，數(shù)據(jù)傳輸終端會自動依次去抄收各電能表的數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)傳輸終端對抄收的數(shù)據(jù)本地存儲并上報中心。
2）、基站分類計量：系統(tǒng)將采集上來的數(shù)據(jù)根據(jù)基站的類型分成幾大類別，并能夠按照能量類型的劃分進行單項的統(tǒng)計、分析和評估。
3）、能耗統(tǒng)計：系統(tǒng)提供多種數(shù)據(jù)統(tǒng)計方式，可按區(qū)域統(tǒng)計、可按能耗類型統(tǒng)計、可按基站類型統(tǒng)計。系統(tǒng)可提供日統(tǒng)計、周統(tǒng)計、月統(tǒng)計、年統(tǒng)計等多種時段數(shù)據(jù)的統(tǒng)計方式。
4）、能耗分析：系統(tǒng)提供多種分析算法，如同比、環(huán)比、排名等方式，可實現(xiàn)對區(qū)域能耗、具體能耗類型、基站類型能耗進行分析。分析時段可提供日分析、周分析、月分析、年分析以及任意指定時段內(nèi)的數(shù)據(jù)分析。
5）、能耗評估：系統(tǒng)建立多種能耗評估標準，如基站能耗密度標準值、基站能耗評分等級標準、設備運行狀態(tài)評分標準等評估標準，根據(jù)基站的能耗情況與能耗評估標準之間的比較得出評估結論。
6）、能耗報警：能耗報警主要對基站能耗存在的故障進行預警，如設備運行效率過低、突發(fā)性的能耗突變、持續(xù)性的損耗現(xiàn)象等等。
7）、需量及用電管理：系統(tǒng)可提供能耗預測功能，預測基站能耗未來一周內(nèi)、一月內(nèi)、一年內(nèi)的能耗趨勢，并提供曲線、柱狀、圓餅等圖形表現(xiàn)方式。
2、主要特點:
1）、實用性：通信基站地理位置分散，因此采用覆蓋廣泛的GPRS/CDMA網(wǎng)絡高信號捕捉，必要是采用高增益天線，可確保網(wǎng)絡的正常運行。
2）、實時性：采用最新的通信和軟硬件技術，建立了清晰和合理的系統(tǒng)架構，可以實現(xiàn)多線程的
遠程并發(fā)通信，在幾秒時間內(nèi)，可以讓成百上千個基站的實時用電信息傳送到監(jiān)控中心進行集中監(jiān)視和遠程調度，實現(xiàn)故障信息的及時報警。
3）、可擴充性：可以進行系統(tǒng)或模塊的無限擴展，便于長期的升級和維護，延長系統(tǒng)的壽命，通過更新部件，能讓系統(tǒng)一直存在下去，而不至于整個系統(tǒng)癱瘓，造成大量的投資損失。
4）、易維護性：系統(tǒng)可對數(shù)據(jù)傳輸終端執(zhí)行相應的遠程操作命令，包括遠程參數(shù)設置，遠程控制、遠程數(shù)據(jù)抄收、遠程終端復位、遠程終端軟件升級等。
5）、操作簡易性：系統(tǒng)軟件功能完善，模塊化、圖形化設計，全過程全中文幫助，操作簡單方便。
6）、性價比高：該系統(tǒng)專為基站用電信息遠程能耗量身定制，充分考慮到基站用電信息各個環(huán)節(jié)的業(yè)務需求。
五、總結：
對于移動公司來說，以目前的基站抄表現(xiàn)狀，需投入大量的人力、物力和財力，因為數(shù)量眾多，地理位置分散，給工作人員帶來極大的不便?；灸芎墓芾硐到y(tǒng),自動讀取現(xiàn)場用電數(shù)據(jù)并加以分析給供電企業(yè)和通信公司提供了簡捷、準確的收繳電費手段。抄錄數(shù)據(jù)的準確性和同時性，又給用電管理、分析、監(jiān)察、線損計算提供了有效依據(jù)，提高了用電管理水平。隨著技術的進步和經(jīng)濟的發(fā)展，基站用電計量能耗管理系統(tǒng)將進一步為需求側管理提供良好的技術手段。
