能耗管理系統(tǒng)在通信機房的應用

更新時間：2023-12-28 點擊次數(shù)：854

能源管理系統(tǒng)是對通信企業(yè)的能耗狀況進行收集、統(tǒng)計、分析，并對節(jié)能工作進行指導的集中管理系統(tǒng)。該系統(tǒng)集中管理全網(wǎng)基站、機房、營業(yè)廳、辦公樓等用能場所的能耗數(shù)據(jù)，支持多種能耗報表及全面

的能耗模型分析，實現(xiàn)異常用電監(jiān)控、規(guī)范電費校驗功能，推動企業(yè)管理精細化，強化費用和成本控制，為節(jié)能減排提供決策支撐。

1能耗管理平臺建設的意義

1．1節(jié)能減排建設需要

國家節(jié)能減排建設任務。

1．2企業(yè)發(fā)展需要

能耗管理系統(tǒng)平臺建設可以實現(xiàn)對各類用能場所能耗數(shù)據(jù)自動采集、異常用電監(jiān)控，規(guī)范各類用能場所電費校驗，加強電費財務報賬管理，較少用能場所的“跑、冒、滴、漏"現(xiàn)象，挖掘節(jié)能降耗潛力，完善能耗管理監(jiān)控手段，推動管理精細化節(jié)能降耗，降低企業(yè)運營成本，從根本上提高核心競爭能力。

1．3信息自動化管理需要

能耗管理系統(tǒng)平臺建設可以實現(xiàn)遠程抄表、分類統(tǒng)計及數(shù)據(jù)處理等工作的信息自動化管理，保證數(shù)據(jù)的時效性和準確度，有效避免由于人工采集造成的數(shù)據(jù)誤差。既是實現(xiàn)通信企業(yè)用能場所能耗數(shù)據(jù)管理的自動化手段，也是完善能耗管理監(jiān)控，推動管理精細化的重要管理措施。

2能耗管理的現(xiàn)狀

某通信分公司2013年電量為6.7億度，折算電費約在7.9億元左右，約占總成本的4%~5%(全國平均4.8%)；電能消耗占比82%(基站占比近60%)，是能耗的主要組成部分。國家“十二五"規(guī)劃要求到2015年單位電信業(yè)務總量綜合能耗為較2010年下降8.7%、每載頻通信基站耗電量較2010年下降31%。降低基站每載頻耗電是降低運營成本的關(guān)鍵點，也是節(jié)能減排的主要切入點。加強能耗測量，是降低電費的重要輔助手段，但目前絕大部分局房、站點缺乏有效的能耗監(jiān)測和管理。因此，建設能耗管理平臺系統(tǒng)對于降低能耗、提高企業(yè)競爭力有重要意義。

3降耗管理平臺的建設方案

3．1能耗管理目標網(wǎng)絡架構(gòu)

能耗管理系統(tǒng)建設主要包括能耗采集和系統(tǒng)管理平臺兩部分。能耗采集部分主要有能耗電表對各用能場所的用電數(shù)據(jù)進行采集，采集到的數(shù)據(jù)通過有線或無線網(wǎng)絡上傳到省級能耗管理系統(tǒng)平臺，由省級能耗系統(tǒng)進行數(shù)據(jù)的分析、處理，同時對數(shù)據(jù)進行歸類匯總，匯總后數(shù)據(jù)由各省公司能耗系統(tǒng)平臺通過專用網(wǎng)絡上傳到總部耗源管理系統(tǒng)中，供總部能源管理平臺使用分析。各場所的局端智能能耗采集數(shù)據(jù)主要通過動環(huán)監(jiān)控系統(tǒng)、GPRS和短信等方式進行傳輸，其中對設有動環(huán)監(jiān)控系統(tǒng)的場所應優(yōu)先選擇動環(huán)監(jiān)控系統(tǒng)上傳數(shù)據(jù)，對沒有監(jiān)控系統(tǒng)或無法通過動環(huán)監(jiān)控系統(tǒng)上傳數(shù)據(jù)的場所，可以選擇GPRS遠程抄表系統(tǒng)上傳數(shù)據(jù)或者短信遠程抄表方式進行上傳數(shù)據(jù)。

3．2能耗采集部分建設方案

各用能場所主要以智能電表方式進行采集，對于不同用電場所，可以根據(jù)能耗數(shù)據(jù)的需求設置采集點。通信局房中，應根據(jù)實際測量需求確定區(qū)分總量計量點、分項計量點，能耗采集點的設置數(shù)量滿足各類能耗數(shù)據(jù)采集即可，避免重復設置和重復計量，各類能耗數(shù)據(jù)采集點設置要求見表1。

3.3能耗管理平臺建設方案

能耗管理系統(tǒng)是對通信企業(yè)能耗狀況進行收集、統(tǒng)計、分析，并對通信企業(yè)節(jié)能工作進行指導的集中管理系統(tǒng)。該系統(tǒng)集中管理全網(wǎng)基站、機房、營業(yè)廳、辦公樓等用能場所的能耗數(shù)據(jù)，支持多種能耗報表

及全面的能耗模型分析，為節(jié)能減排提供決策支撐。整體功能架構(gòu)及功能：能耗管理平臺主要分為能耗查詢統(tǒng)計模塊、能耗數(shù)據(jù)分析、能耗模型、節(jié)能管理、能耗報表、電費管理六大功能模塊，各模塊的主要功

能如下：

（1）能耗查詢統(tǒng)計

數(shù)據(jù)查詢統(tǒng)計是基于一定的數(shù)據(jù)查找條件，從系統(tǒng)的能耗數(shù)據(jù)中篩選出所需要的數(shù)據(jù)，并進行數(shù)值統(tǒng)計的過程。

（2）能耗數(shù)據(jù)分析

數(shù)據(jù)分析是對耗源管理系統(tǒng)中的各類數(shù)據(jù)的組成、關(guān)聯(lián)關(guān)系、變化趨勢等進行分析，從而發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)規(guī)律的過程。

（3）能耗模型

能耗模型是指基于現(xiàn)有站基站的耗電情況，通過多元線性回歸等數(shù)學統(tǒng)計方法和其他方式，建立基站用電量與基站內(nèi)多種影響因素(模型自變量)的能耗關(guān)系模型，用于預測網(wǎng)內(nèi)基站同期及未來用電量。

能耗模型也可以空調(diào)耗電、主設備耗電等作為分析目標，實現(xiàn)局部能耗的建模。主要包括管理、模型創(chuàng)建、模型修正、模型預測、和模型管理功能。

（4）節(jié)能管理

節(jié)能管理是在對能耗數(shù)據(jù)采集、統(tǒng)計和分析的基礎(chǔ)上，推動用各能場所合理降低能耗，以促進企業(yè)節(jié)能減排目標實現(xiàn)的相關(guān)管理功能，包括能耗告警管理、節(jié)能措施的管理、節(jié)能效果驗證等部分。

（5）能耗報表

能耗報表是對系統(tǒng)獲取的能耗相關(guān)數(shù)據(jù)，以及查詢、分析、能耗模型預測以及節(jié)能管理的相關(guān)結(jié)果，以表格、圖形或其它具有表現(xiàn)力的形式展現(xiàn)或輸出給用戶的相關(guān)管理功能。包括報表圖表展現(xiàn)、地理位

置展現(xiàn)、報表輸出、報表模板等功能。

（6）電費管理

隨著網(wǎng)絡規(guī)模的不斷擴大，基站數(shù)量不斷增多，基站電費的支出越來越大，為有效降低基站電費支出，節(jié)約企業(yè)運行成本，需要一個以IT手段為基礎(chǔ)的電費精細化管理方案。根據(jù)省端綜合資管數(shù)據(jù)共享規(guī)范，獲取區(qū)域信息、站點信息、機房信息、無線網(wǎng)基站主設備以及動環(huán)專業(yè)的空調(diào)信息等相關(guān)電費管理數(shù)據(jù)。

4能耗管理系統(tǒng)建設的效益

能耗管理系統(tǒng)產(chǎn)生效益分為管理效益和間接收益。以2013年XX公司電量為6.7億度為例，折算電費約在7.9億元左右。參考該系統(tǒng)在外省應用案例（江蘇、浙江），預期可通過管理手段（與電費管理系統(tǒng)聯(lián)控）有效控制電費支出（降低5%以上），每年可節(jié)能電費7.9億*5%約為4千萬左右，因此能耗管理系統(tǒng)建設本身并不直接產(chǎn)生經(jīng)濟效益，但是對通信網(wǎng)絡運營來說，將產(chǎn)生難以估量的間接經(jīng)濟效益。

5Acrel-EIOT能源物聯(lián)網(wǎng)云平臺

（1）概述

Acrel-EIoT能源物聯(lián)網(wǎng)開放平臺是一套基于物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)中臺，建立統(tǒng)一的上下行數(shù)據(jù)標準，為互聯(lián)網(wǎng)用戶提供能源物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)服務的平臺。用戶僅需購買安科瑞物聯(lián)網(wǎng)傳感器，選配網(wǎng)關(guān)，自行安裝后掃碼即可使用手機和電腦得到所需的行業(yè)數(shù)據(jù)服務。

該平臺提供數(shù)據(jù)駕駛艙、電氣安全監(jiān)測、電能質(zhì)量分析、用電管理、預付費管理、充電樁管理、智能照明管理、異常事件報警和記錄、運維管理等功能，并支持多平臺、多語言、多終端數(shù)據(jù)訪問。

（2）應用場所

本平臺適用于公寓出租戶、連鎖小超市、小型工廠、樓管系統(tǒng)集成商、小型物業(yè)、智慧城市、變配電站、建筑樓宇、通信基站、工業(yè)能耗、智能燈塔、電力運維等領(lǐng)域。

（3）平臺結(jié)構(gòu)

（4）平臺功能

◆電力集抄

電力集抄模塊可以實現(xiàn)對各種監(jiān)測數(shù)據(jù)的查詢、分析、預警及綜合展示，以保證配電室的環(huán)境友好。在智能化方面實現(xiàn)供配電監(jiān)控系統(tǒng)的遙測'、遙信、遙控控制，對系統(tǒng)進行綜合檢測和統(tǒng)一管理；在數(shù)據(jù)資源管理方面，可以顯示或查詢供配電室內(nèi)各設備運行（包括歷史和實時參數(shù)，并根據(jù)實際情況進行日報、月報和年報查詢或打印，提高工作效率，節(jié)約人力資源。

變壓器監(jiān)控

配電圖

◆能耗分析

能耗分析模塊采用自動化、信息化技術(shù)，實現(xiàn)從能源數(shù)據(jù)采集、過程監(jiān)控、能源介質(zhì)消耗分析、能耗管理等全過程的自動化、科學化管理，使能源管理、能源生產(chǎn)以及使用的全過程有機結(jié)合起來，運用先進的數(shù)據(jù)處理與分析技術(shù)，進行離線生產(chǎn)分析與管理，實現(xiàn)全廠能源系統(tǒng)的統(tǒng)一調(diào)度，優(yōu)化能源介質(zhì)平衡、有效利用能源，提高能源質(zhì)量、降低能源消耗，達到節(jié)能降耗和提升整體能源管理水平的目的。

能耗概況

◆預付費管理

1）登陸管理：管理操作員賬戶及權(quán)限分配，查看系統(tǒng)日志等功能；

2）系統(tǒng)配置：對建筑、通訊管理機、儀表及默認參數(shù)進行配置；

3）用戶管理：對商鋪用戶執(zhí)行開戶、銷戶、遠程分合閘、批量操作及記錄查詢等操作；

4）售電管理：對已開戶的表進行遠程售電、退電、沖正及記錄查詢等操作；

5）售水管理：對已開戶的表進行遠程售水、退水、記錄查詢等操作；

6）報表中心：提供售電、售水財務報表、用能報表、報警報表等查詢，本系統(tǒng)所有的報表及記錄查詢，都支持excel格式導出。

預付費看板

◆充電樁管理

通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，對接入系統(tǒng)的充電樁站點和各個充電樁進行不間斷地數(shù)據(jù)采集和監(jiān)控，同時對各類故障如充電機過溫保護、充電機輸入輸出過壓、欠壓、絕緣檢測故障等一系列故障進行預警。云平臺包含了充電收費和充電樁運營的所有功能，包括城市級大屏、交易管理、財務管理、變壓器監(jiān)控、運營分析、基礎(chǔ)數(shù)據(jù)管理等功能。

充電樁看板

◆智能照明

智能照明通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)對安裝在城市各區(qū)域的室內(nèi)照明、城市路燈等照明回路的用電狀態(tài)進行不間斷地數(shù)據(jù)監(jiān)測，也可以實現(xiàn)定時開關(guān)策略配置及后臺遠程管理和移動管理等，降低路燈設施的維護難度和成本，提升管理水平，并達到一定節(jié)能減掛的效果。

監(jiān)控頁面

◆安全用電

安全用電采用第一時間的排查和治理，達到消除潛在電氣火災安全隱患，實現(xiàn)“防患于未然"的目的。

◆智慧消防

通過云平臺進行數(shù)據(jù)分析、挖掘和趨勢分析，幫助實現(xiàn)科學預警火災、網(wǎng)格化管理、落實多元責任監(jiān)管等目標。彌補了原先針對“九小場所"和?；飞a(chǎn)企業(yè)無法有效監(jiān)控的空白，適應于所有公建和民建，實現(xiàn)了無人化值守智慧消防，實現(xiàn)智慧消防“自動化"、“智能化"、“系統(tǒng)化"、用電管理“精細化"的實際需求。

（5）系統(tǒng)硬件配置

分類	產(chǎn)品型號	外觀	產(chǎn)品功能
無線測溫	ARTM-Pn		可監(jiān)測電壓、電流、頻率、有功功率、無功功率、電能，可接收60個無線溫度傳感器溫度
無線測溫	ATC600		ATC600有2種工作模式：終端(-C)、中繼(-Z)，可根據(jù)項目布局選擇配置。可接收240個無線溫度傳感器溫度
光伏監(jiān)控	AGF		光伏電池串開路報警，可以配合組串電壓進行綜合判斷；帶3路開關(guān)量狀態(tài)監(jiān)測，用于采集直流斷路器、防雷器等輸出空接點狀態(tài)；一次電流采用穿孔方式接入，安裝方便，安全性高；測量元件采用霍爾傳感器，隔離測量大電流20A；電壓測量功能可測量母線電壓高DC1500V
電力監(jiān)控	AEM96		三相電力參數(shù)測量、電壓和電流的相角、四象限電能計量、復費率、*大需量、歷史電能統(tǒng)計、開關(guān)量事件記錄、歷史極值記錄、31次分次諧波及總諧波含量分析、分相諧波及基波電參量（電壓、電流、功率）、開關(guān)量、報警輸出
電力監(jiān)控	APM系列		全電量測量，四象限電能，復費率電能，儀表內(nèi)部溫度測量，總有功、總無功、總視在電能脈沖輸出、秒脈沖等可選。三相電流、有功功率、無功功率、視在功率實時需量及*大需量(包含時間戳)。電流、線電壓、相電壓、有功功率、無功功率、視在功率、功率因數(shù)、頻率、電流總諧波、電壓總諧波的本月極值和上月極值(包含時間戳)。中文顯示，有功電能0.2s級。
預付費	DDSY		單相電參量U、I、P、Q、S、PF、F測量。有功電能計量（正、反向），A、B、C分相正向有功電能，支持4個時區(qū)、2個時段表、14個日時段、4個費率*大需量及發(fā)生時間，實時需量，歷史凍結(jié)數(shù)據(jù)購電記錄；8位段式LCD顯示、背光顯示；有功電能脈沖輸出；有功電能精度1級，無功電能0.5s級。
預付費	DTSY		三相電參量U、I、P、Q、S、PF、F測量。有功電能計量（正、反向），A、B、C分相正向有功電能，支持4個時區(qū)、2個時段表、14個日時段、4個費率*大需量及發(fā)生時間，實時需量，歷史凍結(jié)數(shù)據(jù)購電記錄；8位段式LCD顯示、背光顯示；有功電能脈沖輸出；有功電能精度1級，無功電能0.5s級。
智能抄表	ADL200		單相電參量U、I、P、Q、S、PF、F測量?？傠娔苡嬃浚ǚ聪蛴嬋胝颍?/span>，3個月歷史電能數(shù)據(jù)凍結(jié)存儲；8位段式LCD顯示；有功電能脈沖輸出；有功電能精度1級，無功電能2級。
	ADL400		三相電參量U、I、P、Q、S、PF、F測量。（正、反向）有功、無功電能計量；A、B、C分相正向有功電能計量；2-31次諧波電壓電流；12位段式LCD顯示、背光顯示，電能精度0.5s級。
	ADW210		4路三相電壓、電流、功率、功率因數(shù)、頻率測量；電壓電流相角、電壓電流不平衡度測量；電壓電流2-31次分次諧波及總畸變測量；當月及上三月的電壓、電流、功率極值記錄；*大需量及上十二月歷史需量記錄；事件記錄、復費率、四象限電能及歷史電能記錄；支持12路開關(guān)量輸入4路開關(guān)量輸出；支持12路測溫4路剩余電流測量；有功電能精度1級。
	ADW300		三相電壓、電流、功率、功率因數(shù)、頻率測量；電壓電流相角、電壓電流不平衡度測量；電壓電流2-31次分次諧波及總畸變測量；當月及上三月的電壓、電流、功率極值記錄；*大需量及上十二月歷史需量記錄；事件記錄、復費率、四象限電能及歷史電能記錄；支持4路開關(guān)量輸入、2路開關(guān)量輸出；支持4路測溫；支持1路剩余電流測量；支持本地顯示及按鍵設置；有功電能精度1級。通訊方式：支持RS485通訊、Lora無線通訊、4G通訊；WIFI通訊
直流電能表	DJSF1352		1.精度：1級或0.5級，帶±12V電壓輸出用于霍爾傳感器供電 2.測量：電壓、電流、功率、正反向電能，支持雙路計量。
電氣安全	ARCM300-Z		三相（I、U、Kw、Kvar、Kwh、Kvarh、Hz、cosΦ），視在電能、四象限電能計量，單回路剩余電流監(jiān)測，4路溫度監(jiān)測，2路繼電器輸出，2 路開關(guān)量輸入，支持斷電報警上傳
電氣安全	AAFD-DU		監(jiān)測故障電弧、漏電、溫度兩路無源干接點（開關(guān)量）輸入兩路無源常開觸點（開關(guān)量）輸出
充電樁	ACX系列		充滿自停、斷電記憶、短路保護、過載保護、空載保護、故障回路識別、遠程升級、功率識別、獨立計量、告警上報。支持投幣、刷卡，掃碼、免費充電，
充電樁	AEV_AC007		額定功率7kW,單相三線制，防護等級IP65,具備防雷保護、過載保護、短路保護、漏電保護、智能監(jiān)測、智能計量、遠程升級，支持刷卡、掃碼、即插即用。通訊方式：4G、藍牙、Wifi
智慧照明	ASL200		遙控輸出兩路無源干接點（開關(guān)量）輸入兩路無源常開觸點（開關(guān)量）輸出

6結(jié)論

隨著通信網(wǎng)絡規(guī)模的不斷增長，能源消耗規(guī)模及成本也越來越大，傳統(tǒng)的粗放式的能耗管理方式漸現(xiàn)弊端，不能滿足運營商快速發(fā)展的需要。能耗管理平臺從實時采集能耗數(shù)據(jù)入手，以全網(wǎng)能耗*低、運營質(zhì)量高為綜合指標，對機房和網(wǎng)元能耗進行智能分析、綜合管控，*終實現(xiàn)對全網(wǎng)能耗的精細化管理，對提升運營商節(jié)能減排工作效率、建設綠色網(wǎng)絡、節(jié)約企業(yè)運營成本、增強企業(yè)競爭和生存能力有著重要的意義。

參考文獻

［1］潘洪濤，張希.能耗管理系統(tǒng)在通信機房的應用研究

［2］企業(yè)微電網(wǎng)設計與應用手冊2022.05版.