閆獻(xiàn)培

(山西省郵電建設(shè)工程有限公司,山西 太原 030000)

0 引言

隨著5G基站的大量興建,目前鐵塔公司運(yùn)維的基站已經(jīng)達(dá)到170萬座,且基站的數(shù)量呈現(xiàn)上升的態(tài)勢(shì)。但是,由于人力成本的不斷高漲,運(yùn)維公司每年的成本費(fèi)用不斷增加[1]。運(yùn)維人員的數(shù)量無法與新建基站的數(shù)量相匹配。此種局面導(dǎo)致基站巡檢的周期不斷拉長(zhǎng)。很多基站的故障無法及時(shí)發(fā)現(xiàn)。此現(xiàn)象極大影響了周邊范圍內(nèi)的移動(dòng)通信服務(wù)。對(duì)于某些偏遠(yuǎn)型基站,運(yùn)維人員較難前往。運(yùn)維人員是否到場(chǎng),運(yùn)維工作是否執(zhí)行到位,都無法得到有效監(jiān)控。長(zhǎng)此以往,基站運(yùn)維的質(zhì)量大打折扣。很多基站由于運(yùn)維不及時(shí),“小病成大害”?；舅泄驹馐芰溯^大損失。因此,通信基站新維保技術(shù)的引入迫在眉睫。筆者嘗試將智能化運(yùn)維技術(shù)引入通信基站的運(yùn)維,為通信基站的高效運(yùn)維提供參考。

1 智能化技術(shù)分析

智能化運(yùn)維技術(shù)是指通過將計(jì)算機(jī)技術(shù)、現(xiàn)代控制技術(shù)、人工智能等先進(jìn)科學(xué)技術(shù)進(jìn)行有效融合,并運(yùn)用于某一特定行業(yè)的一類前沿科學(xué)技術(shù)。智能化技術(shù)較早應(yīng)用于工業(yè)領(lǐng)域,尤其是在能源、化工領(lǐng)域。上述領(lǐng)域存在一定危險(xiǎn)性。每年相關(guān)從業(yè)者傷亡的新聞屢見不鮮。在“以人為本”的發(fā)展理念下,此種生產(chǎn)模式顯然無法適應(yīng)新發(fā)展理念。為此,工業(yè)智能化的初衷在于通過先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)將從業(yè)人員從危險(xiǎn)的環(huán)境中解放出來,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)工業(yè)的安全生產(chǎn)。為此,以智慧礦山為代表的智能化監(jiān)控平臺(tái)被廣泛應(yīng)用其中[2]。該平臺(tái)的建立實(shí)現(xiàn)了工業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的動(dòng)態(tài)感知,針對(duì)關(guān)鍵工序、關(guān)鍵過程、關(guān)鍵參數(shù)進(jìn)行了全方位監(jiān)控。針對(duì)可能出現(xiàn)的故障可以做到及時(shí)發(fā)現(xiàn),及時(shí)處理,將故障扼殺在萌芽狀態(tài)內(nèi)。即使出現(xiàn)故障,很多工業(yè)設(shè)備都具備了故障提示功能。此功能可有效幫助維保人員快速鎖定故障,快速進(jìn)行故障排除,進(jìn)而大幅提升運(yùn)維效率。

整個(gè)智能化監(jiān)控平臺(tái)根據(jù)實(shí)際需要分為若干個(gè)層級(jí)。最底層的控制系統(tǒng)代表了各關(guān)鍵設(shè)備。設(shè)備的關(guān)鍵參數(shù)通過通信協(xié)議采集到設(shè)備端的控制系統(tǒng)中。各底層的控制系統(tǒng)通過總線通信協(xié)議實(shí)現(xiàn)監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)的上傳。整個(gè)通信總線不僅可實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的傳輸,也可接收上層監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)出的控制命令[3]。此種方式就可實(shí)現(xiàn)設(shè)備的遠(yuǎn)程監(jiān)控。最上級(jí)的平臺(tái)可實(shí)現(xiàn)最大的有效監(jiān)控。此外,物聯(lián)網(wǎng)的有效應(yīng)用使設(shè)備廠商遠(yuǎn)在千里之外也可實(shí)現(xiàn)針對(duì)設(shè)備運(yùn)行數(shù)據(jù)的有效監(jiān)控。設(shè)備廠家可及時(shí)了解設(shè)備運(yùn)行狀態(tài),并進(jìn)行維保提示。此種模式在正常的維保下可促使設(shè)備長(zhǎng)時(shí)間穩(wěn)定運(yùn)行。

2 通信基站運(yùn)維現(xiàn)狀分析

通信基站在進(jìn)行運(yùn)維時(shí),以下3點(diǎn)問題較為突出。

2.1 通信基站的電源供應(yīng)

通信服務(wù)屬于重要的民生保障業(yè)務(wù),需要24 h不間斷進(jìn)行電力的供應(yīng)。在通常情況下,基站通過市電進(jìn)行電力供應(yīng)?；緝?nèi)安裝的電表進(jìn)行電費(fèi)的計(jì)量。在市電斷電情況下,啟動(dòng)基站的備用電系統(tǒng)進(jìn)行應(yīng)急供電。應(yīng)急供電主要依靠蓄電池完成。對(duì)于損耗的電量,蓄電池在市電供應(yīng)的時(shí)候完成補(bǔ)充。電表的計(jì)量需要人工完成統(tǒng)計(jì),較為費(fèi)時(shí)費(fèi)力。蓄電池的健康與否無法進(jìn)行及時(shí)診斷。某些蓄電池?zé)o法得到及時(shí)維修。上述現(xiàn)象輕則影響通信基站內(nèi)的緊急狀態(tài)下的電能供應(yīng),重則會(huì)引起通信基站發(fā)生火災(zāi),產(chǎn)生較大的經(jīng)濟(jì)損失。

2.2 通信基站周邊的自然環(huán)境

很多通信基站是處于偏遠(yuǎn)地區(qū)或者山區(qū),其周邊自然環(huán)境較為復(fù)雜。從維護(hù)人員的角度出發(fā),對(duì)此類基站維護(hù)一次的時(shí)間約為市區(qū)內(nèi)同類型基站維護(hù)時(shí)間的數(shù)倍以上。由于自然氣候條件的復(fù)雜多變,很多基站的周邊環(huán)境處于未知狀態(tài)。例如,當(dāng)出現(xiàn)大范圍的雨雪、洪水等極端天氣時(shí),會(huì)對(duì)基站的運(yùn)行安全造成極大威脅。如果能夠提前進(jìn)行自然環(huán)境的動(dòng)態(tài)感知,可以及時(shí)了解自然環(huán)境的數(shù)據(jù),比如及時(shí)獲取基站內(nèi)的溫度、水位等參數(shù)。當(dāng)基站內(nèi)的溫度、濕度、水位異常時(shí),運(yùn)維人員可以及時(shí)進(jìn)行基站的斷電等操作,確保基站電氣設(shè)備的安全。

2.3 通信基站的空調(diào)運(yùn)行狀態(tài)

通信基站通常在山頂、樓頂、高山上進(jìn)行安裝,其內(nèi)部為密閉空間。由于太陽光的長(zhǎng)時(shí)間照射與電子器件長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行產(chǎn)生的熱量,基站內(nèi)的室溫較高。設(shè)計(jì)人員通過使用空調(diào)進(jìn)行室內(nèi)降溫。在后期的運(yùn)維中,基站管理人員無法及時(shí)獲取基站內(nèi)空調(diào)的運(yùn)行狀態(tài)?？照{(diào)出現(xiàn)的故障只能依靠運(yùn)維人員在進(jìn)行巡檢時(shí)發(fā)現(xiàn)。由于巡檢具有周期性,基站內(nèi)長(zhǎng)時(shí)間的高溫、高濕會(huì)對(duì)電子器件產(chǎn)生較大損害,進(jìn)而造成重大的經(jīng)濟(jì)損失。為了達(dá)到良好的控溫效果,基站內(nèi)的空調(diào)一直持續(xù)運(yùn)行。北方夏季呈現(xiàn)出明顯的晝熱夜冷現(xiàn)象。針對(duì)此種現(xiàn)象,設(shè)計(jì)人員可以利用遠(yuǎn)程控制技術(shù)實(shí)現(xiàn)空調(diào)的差異化運(yùn)行。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用為空調(diào)系統(tǒng)的遠(yuǎn)程監(jiān)控提供了硬件支撐?？照{(diào)的智能化運(yùn)維不僅可以有效提升空調(diào)系統(tǒng)的工作效率,而且可以直接有效縮減基站電耗。由于全國(guó)通信基站數(shù)量眾多,空調(diào)系統(tǒng)進(jìn)行智能化運(yùn)維手段具有明顯的降本效應(yīng)。

3 通信基站的智能化維保措施

針對(duì)現(xiàn)有的通信基站運(yùn)維瓶頸,運(yùn)維企業(yè)管理人員應(yīng)當(dāng)重新定義基站運(yùn)維服務(wù)模式。針對(duì)現(xiàn)有通信基站進(jìn)行智能化改造。根據(jù)基站運(yùn)維的特點(diǎn),設(shè)計(jì)人員進(jìn)行如下關(guān)鍵數(shù)據(jù)的采集。設(shè)計(jì)人員搭建視頻管理監(jiān)控系統(tǒng),該方式可實(shí)現(xiàn)某些關(guān)鍵基站的可視化運(yùn)維。視頻監(jiān)控可較為直觀顯示基站內(nèi)的動(dòng)態(tài)畫面并進(jìn)行監(jiān)控畫面存儲(chǔ),以便于今后進(jìn)行視頻回看。設(shè)計(jì)人員加裝水浸監(jiān)測(cè)傳感器、溫濕度傳感器、煙霧傳感器、電量計(jì)量傳感器、蓄電池電壓監(jiān)測(cè)傳感器等監(jiān)測(cè)裝置,有效實(shí)現(xiàn)通信基站內(nèi)部的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)動(dòng)態(tài)感知?？照{(diào)系統(tǒng)可遠(yuǎn)程進(jìn)行運(yùn)行溫度的設(shè)定與遠(yuǎn)程開關(guān)機(jī)與運(yùn)行狀態(tài)的反饋?；炯友b門禁系統(tǒng)。運(yùn)維人員進(jìn)入基站必須通過門禁系統(tǒng)。維保人員的進(jìn)出信息會(huì)被有效記錄并進(jìn)行數(shù)據(jù)上傳。當(dāng)有非工作人員闖入時(shí),門禁系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)報(bào)警并進(jìn)行數(shù)據(jù)發(fā)送,提示該基站遭受非法侵害。所有的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)通過數(shù)據(jù)采集單元進(jìn)行采集之后,通過物聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行數(shù)據(jù)的遠(yuǎn)程發(fā)送。該套設(shè)備的部署在一定程度上提升了通信基站的建設(shè)成本。但是,綜合考慮其后期對(duì)基站運(yùn)維的益處,此種應(yīng)用方式可優(yōu)先在偏遠(yuǎn)地區(qū)和較為重要的基站進(jìn)行優(yōu)先部署,其他通信基站根據(jù)實(shí)際需求進(jìn)行評(píng)估后進(jìn)行此類的改造。

運(yùn)維系統(tǒng)將運(yùn)維人員由問題發(fā)現(xiàn)者轉(zhuǎn)變?yōu)榫唧w問題的解決者。通過采用物聯(lián)網(wǎng)、現(xiàn)代控制等技術(shù)實(shí)現(xiàn)通信基站底層關(guān)鍵數(shù)據(jù)的采集與發(fā)送。監(jiān)控系統(tǒng)通過通信協(xié)議實(shí)現(xiàn)做好各通信基站的數(shù)據(jù)管理。通過采用集中式管理、動(dòng)態(tài)化響應(yīng)的方式實(shí)行基站的運(yùn)維新管理模式,如圖1所示。

圖1 新管理模式

如圖1所示,當(dāng)區(qū)域內(nèi)的各基站將運(yùn)維數(shù)據(jù)傳輸至數(shù)據(jù)監(jiān)控中心后,數(shù)據(jù)監(jiān)控中心將各基站的運(yùn)維數(shù)據(jù)進(jìn)行集中監(jiān)視、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、后臺(tái)數(shù)據(jù)分析。數(shù)據(jù)監(jiān)控管理人員有權(quán)對(duì)運(yùn)維人員進(jìn)行調(diào)度。為了方便管理人員、運(yùn)維人員的使用,可通過手機(jī)App實(shí)現(xiàn)移動(dòng)端的數(shù)據(jù)監(jiān)控。當(dāng)某個(gè)基站出現(xiàn)數(shù)據(jù)告警或者故障時(shí),管理人員根據(jù)報(bào)警內(nèi)容在視頻監(jiān)控具備的條件下進(jìn)行視頻遠(yuǎn)程查看,確認(rèn)基站內(nèi)的運(yùn)行狀態(tài)。由遠(yuǎn)程維護(hù)人員進(jìn)行遠(yuǎn)程故障診斷。當(dāng)維護(hù)人員確認(rèn)故障后,可將故障信息反饋至管理人員處。管理人員調(diào)度運(yùn)維人員前往基站進(jìn)行相關(guān)故障的處理。當(dāng)故障處理完畢之后,運(yùn)維人員向數(shù)據(jù)監(jiān)控中心發(fā)送反饋信息。此種模式實(shí)現(xiàn)了運(yùn)維的閉環(huán)管理,大幅提升了運(yùn)維的工作效率。此外,通過維保時(shí)間提示等功能,管理人員可及時(shí)了解各基站的運(yùn)行時(shí)長(zhǎng),設(shè)備制造廠商做好及時(shí)的設(shè)備保養(yǎng),進(jìn)而從總體上提升整套設(shè)備的運(yùn)行壽命。

4 結(jié)語

智能化技術(shù)為通信基站的維保開辟了新發(fā)展思路。本文針對(duì)現(xiàn)有通信基站維保存在的突出問題進(jìn)行了深入分析,并針對(duì)性提出了基于智能化的新維保思路,轉(zhuǎn)變了現(xiàn)有低效率維保模式。設(shè)計(jì)人員針對(duì)通信基站運(yùn)維的關(guān)鍵數(shù)據(jù)通過各類傳感裝置進(jìn)行數(shù)據(jù)采集。采集后的數(shù)據(jù)通過物聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的遠(yuǎn)程發(fā)送。數(shù)據(jù)監(jiān)控中心進(jìn)行數(shù)據(jù)的接收、存儲(chǔ)、處理工作以及人員調(diào)度等工作。此種模式實(shí)現(xiàn)了基站運(yùn)行數(shù)據(jù)的穿透式管理以及運(yùn)維人員的高效率使用,為通信基站的運(yùn)維效率提升與人力成本的降低提供了參考。