基于工业级4G DTU基站电能能耗管理系统方案

基于工业级4G DTU基站电能能耗管理系统方案

一、基本情况：

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。

由于基站数量众多，地理位置分散，给工作人员带来极大的不便。又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。

二、建设目的：

基站电能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：

01、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。

02、测试、评估基站采用的各种节能措施的实际节能效果。

03、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。

04、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。

05、为通信公司合同能源管理方案的实施提供结算依据。

三、系统方案：

1、系统概述：

基站电能能耗管理系统通过将基站用电量进行实时监测并纳入监控系统，可以定期统计不同类型基站的用电参数。能耗监控单元通过通信公司自有GPRS/CDMA网络将数据上传给地市数据汇聚层，再通过DCN网络上传省级能耗管理平台。完成基站用电量的采集、统计、分析、标杆比对、电费结算。

通信基站（机房）用电计量能耗管理系统自动读取现场用电数据并加以分析给供电企业和通信公司提供了简捷、准确的收缴电费手段。抄录数据的准确性和同时性，又给用电管理、分析、监察、线损计算提供了有效依据，提高了用电管理水平。

2、系统组成：

整个系统主要三大部分组成：数据采集部分、数据传输部分、数据管理中心部分。

A、数据管理层（监控中心）：

硬件主要包括：工作站电脑、服务器（电信、移动或联通固定IP专线或者动态ip域名方式）；软件主要包括：操作系统软件、数据中心软件、数据库软件、基站电能能耗管理系统软件平台（采用B/S结构，可以支持在广域网进行浏览查看）、防火墙软件；

B、数据传输层（数据通信网络）：

采用移动公司的GPRS网络传输数据，系统无需布线构建简单、快捷、稳定；

移动无线组网模式具有：数据传输速率高、信号覆盖范围广、实时性强、安全性高、运行成本低、维护成本低等特点；

C、数据采集层（基站硬件设备）：

抄表设备：抄表终端；

传感计量设备：电子式电表、电子式电能表、智能电表；

3、系统拓扑图：

四、系统功能：

01、自动抄表功能：按照设置的抄表开始时间和抄表间隔，到预定的抄表时刻，数据传输终端会自动依次去抄收各电能表的数据，数据传输终端对抄收的数据本地存储并上报中心；

02、基站分类计量：系统将采集上来的数据根据基站的类型分成几大类别，并能够按照能量类型的划分进行单项的统计、分析和评估；

03、能耗统计：系统提供多种数据统计方式，可按区域统计、可按能耗类型统计、可按基站类型统计。系统可提供日统计、周统计、月统计、年统计等多种时段数据的统计方式；04、能耗分析：系统提供多种分析算法，如同比、环比、排名等方式，可实现对区域能耗、具体能耗类型、基站类型能耗进行分析。分析时段可提供日分析、周分析、月分析、年分析以及任意指定时段内的数据分析；

05、能耗评估：系统建立多种能耗评估标准，如基站能耗密度标准值、基站能耗评分等级标准、设备运行状态评分标准等评估标准，根据基站的能耗情况与能耗评估标准之间的比较得出评估结论；

06、能耗报警：能耗报警主要对基站能耗存在的故障进行预警，如设备运行效率过低、突发性的能耗突变、持续性的损耗现象等等；

07、需量及用电管理：系统可提供能耗预测功能，预测基站能耗未来一周内、一月内、一年内的能耗趋势，并提供曲线、柱状、圆饼等图形表现方式；

五、系统特点：

01、实用性：通信基站位置分散，因此采用覆盖广泛的GPRS网络高信号捕捉，必要是采用高增益天线，可确保网络的正常运行；

02、实时性：采用最新的通信和软硬件技术，建立了清晰和合理的系统架构，可以实现多线程的远程并发通信，在几秒时间内，可以让成百上千台的抄表终端实时传送到监控中心进行集中监视和远程调度，实现故障信息的及时报警；

03、可扩充性：系统预留接口，可以进行系统或软硬件模块的无限扩展，便于长期的升级和维护，延长系统的寿命，通过更新部件，能让系统一直存在下去，而不至于整个系统瘫痪，造成大量的投资损失；

04、易维护性：系统可对抄表终端执行相应的远程操作命令，包括远程参数设置，远程控制、远程数据抄收、抄表终端复位、升级等；

05、操作简易性：系统软件功能完善，模块化、图形化设计，全过程全中文帮助，操作简单方便；