通信基站机房用电能耗精细化管理方案

厦门建纬信息科技有限公司

通信基站机房用电能耗精细化管理方案

一、项目背景：

近年来，移动公司大力完善网络覆盖，公司的蜂窝网基站数量大，分布面广，安装位置分散且情况复杂。基站大多是租用民房，有些电表由电网公司安装，有些电表为业主安装，表的类型非常多，既有机械式电度表，也有电子式电度表，还有IC卡电表。由于点多面广，情况复杂，公司需要派专人或委托代维公司抄表、维护，以满足基站的电量核算、用电分析等能耗日常管理。特别是近年来，随着基站数量迅速增加，用电成本已经成为公司的主要成本，而且比例还在逐年增加。

由于缺乏具体的监测手段，基站用电较难管理，也无法对基站的用电量进行科学系统地监测管理。因此，研究并建设能适应大规模基站系统需要的能耗管理系统，对于节能减排的建设和用电的精细化管理具有积极的意义。

1、目前的基站能源监控情况

目前移动基站（机房）能源监控和管理中有如下几个问题特别突出：

1）、出现供电故障无法及时得知

基站内采用三相供电，有时会出现缺相、三相不平衡、电压偏差超标甚至停电等各种各样的供电故障。这些故障的出现会严重影响基站内设备的正常运行，如不能及时发现抢修就有可能使基站设备停机造成通讯故障甚至损坏设备，导致严重的损失。 靠人工监控根本就无法及时发现上述的故障。

2）、非电力供电基站电费失真

除电力供电基站外，有很大一部分基站都是采用出租房屋方提供的电源，因场地条件限制，许多电表安装无法规范，可人为私自改动电表或私接电源窃电的机会很多。由于没有先进的技术手段对此行为进行监督管理，光靠现有的管理手段，既使有人改电表或窃电，我们的工作人员也无法知道。

3）、人工发电时长统计管理混乱

过去，每个基站的常规用电数量、基站突发性断电人工发电时长及电费等数据都靠人工进行统计，其最大的弊病是方法落后、统计随意性大和数据不精确。随着基站代维方式的引进，代维单位到基站发电的次数、发电起始时间、人工发电总时长及该支付给代维单位的路费、人工发电费等数据无法核实，造成很大浪费。

4）、私接基站电源窃电

现在所有基站（机房）都是无人值守，正好给窃电分子有机可乘。加之大多数人对窃电行为的严重性意识不足，认为窃电不是违法犯罪，移动有钱对这点小钱不在乎。另外窃电者的窃电手段普遍都比较高明，不通过技术的手段是很难抓到窃电者的。利用私接电线的手段进行窃电的现象相当普遍。这样的问题基站现场电表读数是无法真实反映基站实际用电情况的。

5）、对于基站的能耗状况缺乏系统的统计资料

由于人工抄表时间不固定，不能进行日抄表，因此很难建立起系统的用电统计资料。这对于移动公司选择节约基站用电方案，、监测能耗异常变化、测试节能效果缺乏有效依据。

6）、效率低下、效果不好、劳动强度大

由于基站的分布特别分散，不集中，而且都在楼宇顶层上，特别是在郊区更加分散，抄表的效率极其低下。一个抄表员平均每天仅能够抄15个表，每个抄表员每月以22天计算仅能抄录330个表。4000多个基站至少需要15名抄表员。正常情况下，监控人员不可能这样满负荷地工作，因此至少需要20~25名工作人员。

即使如此每个月每个基站也只能检查一次，对于突发的供电不正常等情况完全不能应对。除了要抄表之外抄表员还要负责检查IC卡表是否余额不足、IC卡充值、是否有偷电情况发生、是否供电不正常等等。这些工作有些技术性很强，不是一般的抄表员能够完成的。

7）、用电管理手段落后，导致非主营业务管理成本增加

由于没有有效的科学管理手段，主要依靠人工采集数据，运营商必须投入大量的人员对基站市电供电单位或个人进行电费核对结算工作。调解用电纠纷，这样增加了过多的人力资源与管理成本在非主营业务上的耗费。

8）、建设基站能源管理系统是合同能源管理项目实施的依据

现阶段公司存在的上述问题，如果不及时采取措施通过增加新技术手段实施远方用电监控，改变管理模式加以解决，所造成的损失是长期的。投资新建基站（机房）能源综合管理系统，改变现有用电管理模式，及时解决上述存在的问题，所带来的经济效益是长期的、可持续的，是非常必要的。同时能为《合同能源管理》项目的实施提供结算依据。

2 、建设基站能耗管理系统的目的

能耗管理系统建设的目的是对各局站的耗电情况进行统计和分析，提供电费结算依据，对各种节能措施的节能效果进行评测：

1)、准确统计现有局（站）能耗数据，监控站点能耗情况，找出并分析能耗异常变化的站点。

2)、测试、评估基站采用的各种节能措施的实际节能效果。

3)、根据标杆站点采集的数据，建立模型，通过分析得到不同条件下最优的节能措施和方法。

4)、对超出同类型基站用电标杆电量的基站，向维护单位及时发出预警信息。同时，每月通过能耗管理系统统计出实际用电量和报销用电量的差值，如相差比例超出较大，则基站可能存在偷电现象，随即向维护单位发出预警信息。

5)、为移动公司合同能源管理方案的实施提供结算依据。

二、系统建设方案:

电量分项计量管理系统通过将基站总用电量、开关电源、空调、照明和插座等用电量进行监测并纳入监控系统，可以定期统计不同类型基站内不同设备的用电量。电量分项计量管理系统建设在动环监控系统的平台上，用电量采集设备通过移动自有GPRS网络将数据上传给用电量专用管理系统。电量采集数据的统计、管理及分析功能在监控中心完成，该监控中心可完成基站用电量的实时查询、统计、分析、电费结算等功能。

1、系统构成：

整体系统由三级设备、二级通道以及一套系统构成。其中；

1）、三级设备指的是电能表计量设备，数据传输设备和主站设备。

2）、二级通道指的是数据传输设备与电能表的数据通道（下行通道）和数据传输设备与主站系统的数据通道（上行通道）。

3）、一套系统指的是移动通信基站（机房）能耗管理系统。

2、建设内容：

1）、在各类基站（机房）监控点安装电能表计量设备（电能表需带RS485通信接口）。

2）、安装数据传输设备，数据传输设备与电能表计量设备直接进行RS485线缆连接。

3）、数据传输设备负责将用电能耗数据通过GPRS通讯方式接入系统。

4）、在主站系统设置档案及通讯信息，对上述设备进行联调，完成基站用电量的采集、统计、分析、标杆比对、电费结算。

3、系统拓扑图：