移動(dòng)聯(lián)通通信基站（機(jī)房）用電量能耗管理系統(tǒng)
一、項(xiàng)目背景：
        近年來，移動(dòng)公司大力完善網(wǎng)絡(luò)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(fù)雜。基站大多是租用民房，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(jī)械式電度表，也有電子式電度表，還有IC卡電表。由于點(diǎn)多面廣，情況復(fù)雜，公司需要派專人或委托代維公司抄表、維護(hù)，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(cè)手段，基站用電較難管理，也無(wú)法對(duì)基站的用電量進(jìn)行科學(xué)系統(tǒng)地監(jiān)測(cè)管理。因此，研究并建設(shè)能適應(yīng)大規(guī)模基站系統(tǒng)需要的能耗管理系統(tǒng)，對(duì)于節(jié)能減排的建設(shè)和用電的精細(xì)化管理具有積極的意義。

建設(shè)基站能耗管理系統(tǒng)的目的

能耗管理系統(tǒng)建設(shè)的目的是對(duì)各局站的耗電情況進(jìn)行統(tǒng)計(jì)和分析，提供電費(fèi)結(jié)算依據(jù)，對(duì)各種節(jié)能措施的節(jié)能效果進(jìn)行評(píng)測(cè)：

1)、準(zhǔn)確統(tǒng)計(jì)現(xiàn)有局（站）能耗數(shù)據(jù)，監(jiān)控站點(diǎn)能耗情況，找出并分析能耗異常變化的站點(diǎn)。

2)、測(cè)試、評(píng)估基站采用的各種節(jié)能措施的實(shí)際節(jié)能效果。

3)、根據(jù)標(biāo)桿站點(diǎn)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(duì)超出同類型基站用電標(biāo)桿電量的基站，向維護(hù)單位及時(shí)發(fā)出預(yù)警信息。同時(shí)，每月通過能耗管理系統(tǒng)統(tǒng)計(jì)出實(shí)際用電量和報(bào)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(hù)單位發(fā)出預(yù)警信息。

5)、為通信公司合同能源管理方案的實(shí)施提供結(jié)算依據(jù)。
二、系統(tǒng)建設(shè)方案:
        通信基站（機(jī)房）用電計(jì)量能耗管理系統(tǒng)通過將基站用電量進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)并納入監(jiān)控系統(tǒng)，可以定期統(tǒng)計(jì)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(luò)將數(shù)據(jù)上傳給地市數(shù)據(jù)匯聚層，再通過DCN網(wǎng)絡(luò)上傳省級(jí)能耗管理平臺(tái)。完成基站用電量的采集、統(tǒng)計(jì)、分析、標(biāo)桿比對(duì)、電費(fèi)結(jié)算。

1、系統(tǒng)構(gòu)成：

整體系統(tǒng)由三級(jí)設(shè)備、二級(jí)通道以及一套系統(tǒng)構(gòu)成。其中；

1）、三級(jí)設(shè)備指的是電能表計(jì)量設(shè)備，數(shù)據(jù)傳輸設(shè)備和主站設(shè)備。

2）、二級(jí)通道指的是數(shù)據(jù)傳輸設(shè)備與電能表的數(shù)據(jù)通道（下行通道）和數(shù)據(jù)傳輸設(shè)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(jī)房）用電計(jì)量能耗管理系統(tǒng)。

2、建設(shè)內(nèi)容：

1）、在各類基站（機(jī)房）監(jiān)控點(diǎn)安裝電能表計(jì)量設(shè)備（電能表需帶RS485通信接口）。

2）、安裝數(shù)據(jù)傳輸設(shè)備，數(shù)據(jù)傳輸設(shè)備與電能表計(jì)量設(shè)備直接進(jìn)行RS485線纜連接。

3）、數(shù)據(jù)傳輸設(shè)備負(fù)責(zé)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(shè)置檔案及通訊信息，對(duì)上述設(shè)備進(jìn)行聯(lián)調(diào)，完成基站用電量的采集、統(tǒng)計(jì)、分析、標(biāo)桿比對(duì)、電費(fèi)結(jié)算。

3、系統(tǒng)拓?fù)鋱D：

4、電能表計(jì)量設(shè)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(dān)用電費(fèi)用的比對(duì)核算的任務(wù)。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?yàn)榉想娏?biāo)準(zhǔn)的電能表有以下優(yōu)點(diǎn)：標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一、技術(shù)成熟、質(zhì)量穩(wěn)定、供電系統(tǒng)唯一認(rèn)可的計(jì)量器具、成本低廉，并可作為計(jì)量依據(jù)。                                  

5、數(shù)據(jù)傳輸設(shè)備（傳輸單元）：

數(shù)據(jù)傳輸設(shè)備內(nèi)置GPRS/CDMA 模塊，通過無(wú)線GPRS/CDMA 方式，將數(shù)據(jù)上傳地市匯聚中心。其優(yōu)勢(shì)是獨(dú)立于傳輸系統(tǒng)、動(dòng)環(huán)系統(tǒng)的通信，并符合電量計(jì)量系統(tǒng)按時(shí)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(wù)器（設(shè)置固定公網(wǎng)IP地址），服務(wù)器進(jìn)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(wù)，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(jié)構(gòu)，減少系統(tǒng)故障節(jié)點(diǎn)；一體化裝置結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)緊湊，所需空間小，同時(shí)接線方便，可以根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際空間選擇掛箱大小，即保證了工程實(shí)施的可行性，也便于今后的日常維護(hù)。

6、主站設(shè)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(wù)器、交換機(jī)、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(jìn)行統(tǒng)計(jì)、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(jí)監(jiān)控平臺(tái)數(shù)據(jù)之前，數(shù)據(jù)進(jìn)入緩存區(qū)，按照省級(jí)監(jiān)控平臺(tái)設(shè)置的時(shí)間，分時(shí)間段將數(shù)據(jù)上傳至省級(jí)監(jiān)控中心，暫定每1小時(shí)上傳1次數(shù)據(jù)。

地市數(shù)據(jù)匯聚中心運(yùn)維人員可以通過WEB網(wǎng)頁(yè)方式登錄瀏覽、管理所在地市基站（機(jī)房）的能耗情況。

地市數(shù)據(jù)匯聚中心能夠接收現(xiàn)有機(jī)房動(dòng)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(shè)備能夠接收來自以太網(wǎng)、2M（155M）、GPRS/CDMA等的數(shù)據(jù)，將地市機(jī)房和通信網(wǎng)基站數(shù)據(jù)通過DCN網(wǎng)上傳至省級(jí)監(jiān)控中心。
7、現(xiàn)場(chǎng)安裝圖片：
三、基站（機(jī)房）能耗管理平臺(tái)：
      基站能耗管理系統(tǒng)平臺(tái)是一種軟硬件結(jié)合的平臺(tái)，通過能耗數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)采集、基于能效的指標(biāo)量化管理和分析應(yīng)用三個(gè)體系的建設(shè)，對(duì)通信基站、接入網(wǎng)點(diǎn)、模塊局、基站總能耗，對(duì)比和分析，建立適合通信企業(yè)的各類能效評(píng)估指標(biāo)和管理流程，為進(jìn)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(cè)基站的總電量，對(duì)電量數(shù)據(jù)進(jìn)行每小時(shí)、天、月、年等分時(shí)段的統(tǒng)計(jì)、管理及分析，能夠呈現(xiàn)某個(gè)時(shí)間段、某個(gè)基站總用電量數(shù)據(jù)，并可對(duì)其橫向比較、同比、環(huán)比，結(jié)合基礎(chǔ)信息計(jì)算得出基站用電標(biāo)桿，通過智能決策分析系統(tǒng)對(duì)于用電異?；炯皶r(shí)以短信、語(yǔ)音、工單的方式通知維護(hù)人員，并提出整改意見。

系統(tǒng)軟件人機(jī)界面：

四、系統(tǒng)主要功能和特點(diǎn)

1、主要功能:

1）、自動(dòng)抄表功能：按照設(shè)置的抄表開始時(shí)間和抄表間隔，到預(yù)定的抄表時(shí)刻，數(shù)據(jù)傳輸終端會(huì)自動(dòng)依次去抄收各電能表的數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)傳輸終端對(duì)抄收的數(shù)據(jù)本地存儲(chǔ)并上報(bào)中心。

2）、基站分類計(jì)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(jìn)行單項(xiàng)的統(tǒng)計(jì)、分析和評(píng)估。

3）、能耗統(tǒng)計(jì)：系統(tǒng)提供多種數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)方式，可按區(qū)域統(tǒng)計(jì)、可按能耗類型統(tǒng)計(jì)、可按基站類型統(tǒng)計(jì)。系統(tǒng)可提供日統(tǒng)計(jì)、周統(tǒng)計(jì)、月統(tǒng)計(jì)、年統(tǒng)計(jì)等多種時(shí)段數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)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(shí)現(xiàn)對(duì)區(qū)域能耗、具體能耗類型、基站類型能耗進(jìn)行分析。分析時(shí)段可提供日分析、周分析、月分析、年分析以及任意指定時(shí)段內(nèi)的數(shù)據(jù)分析。

5）、能耗評(píng)估：系統(tǒng)建立多種能耗評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)，如基站能耗密度標(biāo)準(zhǔn)值、基站能耗評(píng)分等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)、設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)等評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)，根據(jù)基站的能耗情況與能耗評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)之間的比較得出評(píng)估結(jié)論。

6）、能耗報(bào)警：能耗報(bào)警主要對(duì)基站能耗存在的故障進(jìn)行預(yù)警，如設(shè)備運(yùn)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(yù)測(cè)功能，預(yù)測(cè)基站能耗未來一周內(nèi)、一月內(nèi)、一年內(nèi)的能耗趨勢(shì)，并提供曲線、柱狀、圓餅等圖形表現(xiàn)方式。

2、主要特點(diǎn):

1）、實(shí)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(luò)高信號(hào)捕捉，必要是采用高增益天線，可確保網(wǎng)絡(luò)的正常運(yùn)行。

2）、實(shí)時(shí)性：采用最新的通信和軟硬件技術(shù)，建立了清晰和合理的系統(tǒng)架構(gòu)，可以實(shí)現(xiàn)多線程的

遠(yuǎn)程并發(fā)通信，在幾秒時(shí)間內(nèi)，可以讓成百上千個(gè)基站的實(shí)時(shí)用電信息傳送到監(jiān)控中心進(jìn)行集中監(jiān)視和遠(yuǎn)程調(diào)度，實(shí)現(xiàn)故障信息的及時(shí)報(bào)警。

3）、可擴(kuò)充性：可以進(jìn)行系統(tǒng)或模塊的無(wú)限擴(kuò)展，便于長(zhǎng)期的升級(jí)和維護(hù)，延長(zhǎng)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(gè)系統(tǒng)癱瘓，造成大量的投資損失。

4）、易維護(hù)性：系統(tǒng)可對(duì)數(shù)據(jù)傳輸終端執(zhí)行相應(yīng)的遠(yuǎn)程操作命令，包括遠(yuǎn)程參數(shù)設(shè)置，遠(yuǎn)程控制、遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)抄收、遠(yuǎn)程終端復(fù)位、遠(yuǎn)程終端軟件升級(jí)等。

5）、操作簡(jiǎn)易性：系統(tǒng)軟件功能完善，模塊化、圖形化設(shè)計(jì)，全過程全中文幫助，操作簡(jiǎn)單方便。

6）、性價(jià)比高：該系統(tǒng)專為基站用電信息遠(yuǎn)程能耗量身定制，充分考慮到基站用電信息各個(gè)環(huán)節(jié)的業(yè)務(wù)需求。

五、總結(jié)：
   對(duì)于移動(dòng)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(cái)力，因?yàn)閿?shù)量眾多，地理位置分散，給工作人員帶來極大的不便。基站能耗管理系統(tǒng),自動(dòng)讀取現(xiàn)場(chǎng)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(jiǎn)捷、準(zhǔn)確的收繳電費(fèi)手段。抄錄數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和同時(shí)性，又給用電管理、分析、監(jiān)察、線損計(jì)算提供了有效依據(jù)，提高了用電管理水平。隨著技術(shù)的進(jìn)步和經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，基站用電計(jì)量能耗管理系統(tǒng)將進(jìn)一步為需求側(cè)管理提供良好的技術(shù)手段。