能耗管理系統(tǒng)在通信機(jī)房的應(yīng)用研究

潘洪濤 張 希

（中國移動(dòng)通信集團(tuán)設(shè)計(jì)院有限公司河北分公司，河北 石家莊050021）

0 概述

能源管理系統(tǒng)是對(duì)通信企業(yè)的能耗狀況進(jìn)行收集、統(tǒng)計(jì)、分析，并對(duì)節(jié)能工作進(jìn)行指導(dǎo)的集中管理系統(tǒng)。該系統(tǒng)集中管理全網(wǎng)基站、機(jī)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(bào)表及全面的能耗模型分析，實(shí)現(xiàn)異常用電監(jiān)控、規(guī)范電費(fèi)校驗(yàn)功能，推動(dòng)企業(yè)管理精細(xì)化，強(qiáng)化費(fèi)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(tái)建設(shè)的意義

1.1 節(jié)能減排建設(shè)需要

國家“十二五”規(guī)劃綱要繼續(xù)明確“建設(shè)資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會(huì)”，為深入貫徹落實(shí)國資委、工信部關(guān)于節(jié)能減排的工作要求，建設(shè)一批節(jié)能降耗的項(xiàng)目。開展“綠色行動(dòng)計(jì)劃”，通過能耗管理系統(tǒng)平臺(tái)建設(shè)客觀、公正的評(píng)價(jià)現(xiàn)有項(xiàng)目的節(jié)能減排效果，進(jìn)一步挖掘節(jié)能降耗潛力，完善能耗管理監(jiān)控手段，推動(dòng)管理精細(xì)化節(jié)能降耗，實(shí)現(xiàn)國家節(jié)能減排建設(shè)任務(wù)。

1.2 企業(yè)發(fā)展需要

能耗管理系統(tǒng)平臺(tái)建設(shè)可以實(shí)現(xiàn)對(duì)各類用能場所能耗數(shù)據(jù)自動(dòng)采集、異常用電監(jiān)控，規(guī)范各類用能場所電費(fèi)校驗(yàn)，加強(qiáng)電費(fèi)財(cái)務(wù)報(bào)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(dòng)管理精細(xì)化節(jié)能降耗，降低企業(yè)運(yùn)營成本，從根本上提高核心競爭能力。

1.3 信息自動(dòng)化管理需要

能耗管理系統(tǒng)平臺(tái)建設(shè)可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程抄表、分類統(tǒng)計(jì)及數(shù)據(jù)處理等工作的信息自動(dòng)化管理，保證數(shù)據(jù)的時(shí)效性和準(zhǔn)確度，有效避免由于人工采集造成的數(shù)據(jù)誤差。既是實(shí)現(xiàn)通信企業(yè)用能場所能耗數(shù)據(jù)管理的自動(dòng)化手段，也是完善能耗管理監(jiān)控，推動(dòng)管理精細(xì)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(fèi)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(wù)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(yùn)營成本效果最顯著的關(guān)鍵點(diǎn)，也是節(jié)能減排的主要切入點(diǎn)。加強(qiáng)能耗測量，是降低電費(fèi)的重要輔助手段，但目前絕大部分局房、站點(diǎn)缺乏有效的能耗監(jiān)測和管理。因此，建設(shè)能耗管理平臺(tái)系統(tǒng)對(duì)于降低能耗、提高企業(yè)競爭力有重要意義。

圖1 2013年全年能能源消耗總體分析

3 降耗管理平臺(tái)的建設(shè)方案

3.1 能耗管理目標(biāo)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)

能耗管理系統(tǒng)建設(shè)主要包括能耗采集和系統(tǒng)管理平臺(tái)兩部分。

圖2 耗源管理系統(tǒng)組網(wǎng)架構(gòu)

能耗采集部分主要有能耗電表對(duì)各用能場所的用電數(shù)據(jù)進(jìn)行采集，采集到的數(shù)據(jù)通過有線或無線網(wǎng)絡(luò)上傳到省級(jí)能耗管理系統(tǒng)平臺(tái)，由省級(jí)能耗系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)的分析、處理，同時(shí)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行歸類匯總，匯總后數(shù)據(jù)由各省公司能耗系統(tǒng)平臺(tái)通過專用網(wǎng)絡(luò)上傳到總部耗源管理系統(tǒng)中，供總部能源管理平臺(tái)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(dòng)環(huán)監(jiān)控系統(tǒng)、GPRS和短信等方式進(jìn)行傳輸，其中對(duì)設(shè)有動(dòng)環(huán)監(jiān)控系統(tǒng)的場所應(yīng)優(yōu)先選擇動(dòng)環(huán)監(jiān)控系統(tǒng)上傳數(shù)據(jù)，對(duì)沒有監(jiān)控系統(tǒng)或無法通過動(dòng)環(huán)監(jiān)控系統(tǒng)上傳數(shù)據(jù)的場所，可以選擇GPRS遠(yuǎn)程抄表系統(tǒng)上傳數(shù)據(jù)或者短信遠(yuǎn)程抄表方式進(jìn)行上傳數(shù)據(jù)。

3.2 能耗采集部分建設(shè)方案

各用能場所主要以智能電表方式進(jìn)行采集，對(duì)于不同用電場所，可以根據(jù)能耗數(shù)據(jù)的需求設(shè)置采集點(diǎn)。

圖3 用能場所智能能耗采集點(diǎn)設(shè)置示意圖

通信局房中，應(yīng)根據(jù)實(shí)際測量需求確定區(qū)分總量計(jì)量點(diǎn)、分項(xiàng)計(jì)量點(diǎn)，能耗采集點(diǎn)的設(shè)置數(shù)量滿足各類能耗數(shù)據(jù)采集即可，避免重復(fù)設(shè)置和重復(fù)計(jì)量，各類能耗數(shù)據(jù)采集點(diǎn)設(shè)置要求見表1。

3.3 能耗管理平臺(tái)建設(shè)方案

能耗管理系統(tǒng)是對(duì)通信企業(yè)能耗狀況進(jìn)行收集、統(tǒng)計(jì)、分析，并對(duì)通信企業(yè)節(jié)能工作進(jìn)行指導(dǎo)的集中管理系統(tǒng)。該系統(tǒng)集中管理全網(wǎng)基站、機(jī)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(bào)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(tái)主要分為能耗查詢統(tǒng)計(jì)模塊、能耗數(shù)據(jù)分析、能耗模型、節(jié)能管理、能耗報(bào)表、電費(fèi)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(jì)

數(shù)據(jù)查詢統(tǒng)計(jì)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(jìn)行數(shù)值統(tǒng)計(jì)的過程。

（2）能耗數(shù)據(jù)分析數(shù)據(jù)分析是對(duì)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(shì)等進(jìn)行分析，從而發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)規(guī)律的過程。

表1 各用電場所能耗采集點(diǎn)設(shè)置要求統(tǒng)計(jì)表

圖4 耗源管理系統(tǒng)功能架構(gòu)

（3）能耗模型

能耗模型是指基于現(xiàn)有標(biāo)桿站基站的耗電情況，通過多元線性回歸等數(shù)學(xué)統(tǒng)計(jì)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(yù)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(shè)備耗電等作為分析目標(biāo)，實(shí)現(xiàn)局部能耗的建模。主要包括標(biāo)桿管理、模型創(chuàng)建、模型修正、模型預(yù)測、和模型管理功能。

（4）節(jié)能管理

節(jié)能管理是在對(duì)能耗數(shù)據(jù)采集、統(tǒng)計(jì)和分析的基礎(chǔ)上，推動(dòng)用各能場所合理降低能耗，以促進(jìn)企業(yè)節(jié)能減排目標(biāo)實(shí)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(yàn)證等部分。

（5）能耗報(bào)表

能耗報(bào)表是對(duì)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(yù)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(bào)表圖表展現(xiàn)、地理位置展現(xiàn)、報(bào)表輸出、報(bào)表模板等功能。

（6）電費(fèi)管理

隨著網(wǎng)絡(luò)規(guī)模的不斷擴(kuò)大，基站數(shù)量不斷增多，基站電費(fèi)的支出越來越大，為有效降低基站電費(fèi)支出，節(jié)約企業(yè)運(yùn)行成本，需要一個(gè)以IT手段為基礎(chǔ)的電費(fèi)精細(xì)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(diǎn)信息、機(jī)房信息、無線網(wǎng)基站主設(shè)備以及動(dòng)環(huán)專業(yè)的空調(diào)信息等相關(guān)電費(fèi)管理數(shù)據(jù)。

4 能耗管理系統(tǒng)建設(shè)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(fèi)約在7.9億元左右。參考該系統(tǒng)在外省應(yīng)用案例（江蘇、浙江），預(yù)期可通過管理手段（與電費(fèi)管理系統(tǒng)聯(lián)控）有效控制電費(fèi)支出（降低5%以上），每年可節(jié)能電費(fèi)7.9億*5%約為4千萬左右，因此能耗管理系統(tǒng)建設(shè)本身并不直接產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)效益，但是對(duì)通信網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營來說，將產(chǎn)生難以估量的間接經(jīng)濟(jì)效益。

5 小結(jié)

隨著通信網(wǎng)絡(luò)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(yùn)營商快速發(fā)展的需要。能耗管理平臺(tái)從實(shí)時(shí)采集能耗數(shù)據(jù)入手，以全網(wǎng)能耗最低、運(yùn)營質(zhì)量高為綜合指標(biāo)，對(duì)機(jī)房和網(wǎng)元能耗進(jìn)行智能分析、綜合管控，最終實(shí)現(xiàn)對(duì)全網(wǎng)能耗的精細(xì)化管理，對(duì)提升運(yùn)營商節(jié)能減排工作效率、建設(shè)綠色網(wǎng)絡(luò)、節(jié)約企業(yè)運(yùn)營成本、增強(qiáng)企業(yè)競爭和生存能力有著重要的意義。