刁錦輝

【摘要】本文詳細介紹了營運商基站能耗監(jiān)測系統(tǒng)的設計、包括系統(tǒng)背景、組成、架構、功能等，討論了基站能耗監(jiān)測系統(tǒng)在營運商用能管理中的實際意義，并對本系統(tǒng)所述的實際功能進行詳細的描述，實現(xiàn)了國家能耗相關技術規(guī)范的相關要求，提高了用電信息統(tǒng)計準確度和實效性，對營運商加強基站用能采集系統(tǒng)的建設具有重要的意義。

【關鍵詞】能耗；基站；采集；軟件；節(jié)能；通信

1、系統(tǒng)概述

隨著通信基站數(shù)量的迅速增加，移動公司的基站數(shù)量大，分布面廣，安裝位置分散且情況復雜的特點編制。由于點多面廣，情況復雜，通信運營商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。

針對以上現(xiàn)狀，本文擬以信息化手段節(jié)能降耗，大力推廣企業(yè)內部信息化應用，采用基站能耗管理系統(tǒng)，提高用電信息統(tǒng)計準確度和時效性；

本系統(tǒng)是符合國家相關技術導則的高性價比軟硬件產品解決方案，對實現(xiàn)機房用能進行能耗動態(tài)監(jiān)測的系統(tǒng)。為加強基站電能采集系統(tǒng)（以下簡稱電能采集系統(tǒng)）建設，提高電能采集系統(tǒng)對節(jié)能減排工作的支撐能力，促進電能采集系統(tǒng)持續(xù)健康發(fā)展。

系統(tǒng)遵循的相關標準及規(guī)范如下：

1.1 《中國移動交流計量電能表技術規(guī)范》（QB-H-008-2011）

1.2 《中國移動電能采集系統(tǒng)建設技術要求》（V1.0）

1.3 《中國移動能源管理電能采集建設工作指導意見》（V1.0）

1.4 《標準電能表》（GBT 17215.701-2011）

1.5 《用能單位能源計量器具配備和管理通則》GB17167-2006

1.6 《通信局（站）電源系統(tǒng)總技術要求》YD/T1051-2010

1.7 《通信電源集中監(jiān)控系統(tǒng)工程設計規(guī)范》YD/T5027-2005

1.8 《通信局（站）節(jié)能設計規(guī)范》YD5184-2009

2、系統(tǒng)結構

2.1 數(shù)據采集層。通過安裝在基站中的能耗監(jiān)測儀表箱（柜）中的帶數(shù)字通信的智能電力儀表，實施對負荷用電量的實時監(jiān)測。

基站的市電監(jiān)控采用多功能智能電表（符合電力標準）。監(jiān)控市電的電能、電壓電流、功率因數(shù)等參數(shù)，基站空調、開關電源等用電設備可以選擇導軌安裝的簡易智能電表（符合電力標準）。根據具體監(jiān)測需求和成本預算，監(jiān)控電能等參數(shù)。幾臺電表同時接入GPRS抄表終端，所有硬件設備 采用一體化掛墻安裝。并且預留其它環(huán)境、狀態(tài)、控制、告警接口。

本系統(tǒng)采用雅達電子四回路導軌式電能表，該儀表支持國家標準規(guī)范協(xié)議，可分時計量，具有歷史能耗記錄功能，并可監(jiān)測4回路的電量監(jiān)測，具有2套費率時段表，可方便進行復費率計算，進行良好的電能計費管理。

2.2 通信管理層。通過在能耗監(jiān)測儀表箱（柜）中安裝的能耗智能數(shù)據網關，實時采集能耗計量儀表的數(shù)據，并且通過 TCP/IP 網絡傳輸?shù)侥芎谋O(jiān)控中心。無需遠距離布線，施工簡單可靠。數(shù)據網關提供多種接入方式，目前支持 RS-485、RS-232總線、光纖、工業(yè)以太網、433M無線、GSM、GPRS、CDMA網絡傳輸?shù)榷喾N方式。

本能耗系統(tǒng)采用每個基站采用GPRS DTU 的方式進行能耗數(shù)據的采集與傳輸。

2.3 系統(tǒng)管理層。完成數(shù)據采集、校驗、分析、處理、輸出、系統(tǒng)維護、授權使用權限分級控制等；并可將現(xiàn)場運行的重要數(shù)據、報警信息、故障信息等傳送到企業(yè)決策人員。

本方案采用商用服務器作為數(shù)據通信、數(shù)據庫與web服務器，采用工控機做為能耗監(jiān)控工作站，數(shù)據庫采用SQL SERVER 2008 或ORACLE 11，其他數(shù)據庫可根據用戶需求定制。

本系統(tǒng)具有較強的數(shù)據處理能力，數(shù)據采集系統(tǒng)通過任務管理器管理采集任務，保證能源原始數(shù)據不丟失，并支持周期定時數(shù)據采集、隨機采集數(shù)據、自動數(shù)據補測、人工歷史數(shù)據補測，按照時段、區(qū)域、用戶性質等多種費率計算費用。

以上系統(tǒng)管理層相關設備配置可根據用戶需求調整（在不影響系統(tǒng)性能與穩(wěn)定性的前提下）。

3、系統(tǒng)功能

3.1 數(shù)據采集存儲。電能采集系統(tǒng)的基本功能必須具備對連續(xù)變化的電能數(shù)據進行采集，遠程獲取這些電能數(shù)據。并將其存儲到數(shù)據庫中。

3.2 數(shù)據呈現(xiàn)。電能采集系統(tǒng)實時數(shù)據呈現(xiàn)界面中可以顯示當前查看的電表的各回路電表總度數(shù)及電表采集的各種實時電能參數(shù)；可以計算顯示：各回路當天0點到目前的時間的耗電量度數(shù)；各回路前一天24小時的耗電度數(shù)；各回路用圖表曲線顯示從前一個天起30日的每日耗電量。

3.3 節(jié)電量計算統(tǒng)計功能。能夠按照確定的每個基站采取“6+1” 運行模式分時運行節(jié)能設備與原非節(jié)能設備的周期，每個采集周期的開始時刻為00：00，結束時刻為24：00計算運行節(jié)能設備的節(jié)電量。

3.4 統(tǒng)計分析功能。統(tǒng)計分析功能包括有單站分析，多站分析，同比分析、環(huán)比分析功能

3.5 告警管理功能。分實時告警與歷史告警：電能采集系統(tǒng)的各設備處于當前告警狀態(tài)，則該告警信息會實時同步顯示在實時告警界面中；如果用戶當前的焦點停留在非實時告警的界面上，而此時出現(xiàn)了新的數(shù)據對象告警，則系統(tǒng)會彈出新增實時告警的提示。歷史告警供用戶對各個電表設備告警的歷史信息進行查詢核對，可以根據告警級別，告警設備類型和告警起止時間條件對歷史告警進行過濾查詢。

3.6 報表管理功能。報表管理功能可以生成、打印和導出各種定制的報表。常用的報表，按時間類型可分為：日耗電統(tǒng)計報表、月耗電統(tǒng)計報表、年耗電統(tǒng)計報表、可選時間段耗電統(tǒng)計報表。按地理位置類型可分為：單站耗電統(tǒng)計報表、多站耗電統(tǒng)計報表、區(qū)域耗電統(tǒng)計報表、地市耗電統(tǒng)計報表。兩種類型可組合生成不同需要的報表。

可定時自動導出定制的報表。

統(tǒng)計分析功能輸出的數(shù)據，可以輸出為報表。

3.7 用戶管理功能。電能采集系統(tǒng)具有添加用戶、用戶分組、編輯用戶、刪除用戶、用戶密碼管理等用戶管理功能。

電能采集系統(tǒng)實行操作權限管理，按工作性質對每個用戶賦予不同權限等級，系統(tǒng)登錄、操作應進行權限驗證。

用戶管理功能可由超級管理員對存在于系統(tǒng)中的用戶信息進行查詢核對，可以根據姓名/用戶名，用戶組別和創(chuàng)建者條件對用戶列表進行過濾查詢。

3.8 數(shù)據庫管理功能。電能采集數(shù)據、告警數(shù)據應能保存三十六個月以上。系統(tǒng)應能對數(shù)據庫按一定周期進行自動備份。系統(tǒng)應按數(shù)據庫接口規(guī)范的要求提供相應數(shù)據，方便其它系統(tǒng)讀取數(shù)據。

4、結束語

本系統(tǒng)根據運營商的節(jié)能減排工作的實際需要，充分考慮現(xiàn)有動環(huán)監(jiān)控系統(tǒng)的系統(tǒng)接口，采用最優(yōu)的方案實現(xiàn)數(shù)據的采集、能耗處理及呈現(xiàn)，為營運商在基站的能耗管理工作提供重要的支撐，目前該系統(tǒng)在移動及電信幾個地級市局中運行穩(wěn)定、性能可靠、效果良好，獲取用戶的一致好評，當然在實際的開發(fā)與運行中，也遇到一些能耗模型、能耗評估、能耗預測等方面的問題有待我們在今后的工作中不斷完善與改進，以深化營運商能源管理體系的建設，提高基站用能的管理水平。

參考文獻：

[1]《國家機關辦公建筑和大型公共建筑分項能耗數(shù)據采集技術導則》

[2]《國家機關辦公建筑和大型公共建筑分項能耗數(shù)據傳輸技術導則》

[3]《國家機關辦公建筑和大型公共建筑分項計量設計安裝技術導則》