動力環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)助力企業(yè)節(jié)能減排

淺談動環(huán)監(jiān)控系統(tǒng)在電信運營商節(jié)能減排中的應用

中國移動通信集團北京有限責任公司李明江

摘要：利用動環(huán)監(jiān)控系統(tǒng)在集中化管理方面的優(yōu)勢促進電信運營企業(yè)維護工作電子化，助力運營商節(jié)能減排。

關鍵詞：動環(huán)監(jiān)控系統(tǒng)集中化電子化節(jié)能減排

隨著通信行業(yè)的快速發(fā)展，基站數(shù)量的大量增加和對服務器的大量使用，通信行業(yè)的能耗正在加劇并且已成為電信運營企業(yè)的一項主要的成本開銷。因此通信企業(yè)在尋求發(fā)展的同時必須追求降低能耗，以增強企業(yè)競爭力實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。我國政府已經(jīng)宣布在2020年單位國內(nèi)生產(chǎn)總值二氧化碳排放比201*年下降40%至45%，并將這一目標納入中長期發(fā)展規(guī)劃的約束。這些情況都促使承擔重要社會責任的三大電信運營商在未來幾年甚至更長的一段時間內(nèi)加大節(jié)能減排力度已經(jīng)刻不容緩。

1.動環(huán)監(jiān)控系統(tǒng)在國內(nèi)的發(fā)展現(xiàn)狀

動環(huán)監(jiān)控系統(tǒng)實現(xiàn)對分布的動力系統(tǒng)、空調(diào)系統(tǒng)、機房環(huán)境和安全保衛(wèi)系統(tǒng)進行遙測、遙信、遙控、遙調(diào)的四遙功能，把現(xiàn)場、分散、人工的巡視和操作變成遠程、集中的維護和管理。通過監(jiān)控系統(tǒng)的實時監(jiān)控、報表自動化、故障告警與處理、只能分析、數(shù)據(jù)視頻聯(lián)動等檢測手段來提高維護管理水平，保證動力、空調(diào)等設備的正常運行和機房安全，保障通信供電和設備安全[1]。

動環(huán)監(jiān)控系統(tǒng)在我國的發(fā)展起步較晚，從上世紀90年代才剛剛出現(xiàn)。但是隨著近幾年來計算機和網(wǎng)絡技術的飛速發(fā)展及電信運營企業(yè)對提高維護效率的雙重作用下取得了飛速的發(fā)展。目前動環(huán)監(jiān)控系統(tǒng)的各項功能逐步成熟，各大電信運營商都已經(jīng)建立了完善的動環(huán)監(jiān)控網(wǎng)絡，并且已經(jīng)在運營維護中發(fā)揮著越來越重要的作用。

2.動環(huán)監(jiān)控在節(jié)能減排方面的應用

近年來隨著全球氣候變暖趨勢的加劇“節(jié)能減排”已經(jīng)成為一個關乎全人類長期生存和延續(xù)的重要命題，另一方面電信行業(yè)新格局的形成加劇了市場競爭促使企業(yè)更加關注成本控制以增強企業(yè)競爭力。如何利用現(xiàn)有的動環(huán)監(jiān)控助力企業(yè)的節(jié)能減排成為許多人關注的一個方向。筆者結合自己的工總經(jīng)驗總結有一下幾個方面：

2.1發(fā)揮動力環(huán)境監(jiān)控遠端控制、集中管理優(yōu)勢降低維護成本動環(huán)監(jiān)控系統(tǒng)的重要作用是可以通過遠程監(jiān)控的手段實時了解設備的運行狀態(tài)，從而使局站的無人值守或少人值守成為可能。以我公司為例目前共有綜合通信樞紐樓及局房XX座，分布與整個北京市的各個方位。如果采用以前的巡視方式，維護人員不經(jīng)要巡視重要局房，而且需要經(jīng)常對重要設備的數(shù)據(jù)或信號進行抄表和測試，更要求能對系統(tǒng)出現(xiàn)的故障做出快速響應，工作量可想而知。由于動環(huán)監(jiān)控系統(tǒng)的應用目前實現(xiàn)了所有局房100%覆蓋。其中無人值守局房XX座，其余各樞紐樓的人員配置也比以前大幅減少，實現(xiàn)了設備增加、節(jié)點增加、局房數(shù)量增加但是維護人員數(shù)量不增加，維護成本不增加。

設備遠程監(jiān)控和集中管理功能的實現(xiàn)不但可以保障設備運行狀態(tài)24小時實時監(jiān)控，而且以前維護方式下大量的巡視維護工作被遠程操作所取代。原來需要乘坐交通工具來回奔波的大量工作被遠程操作所取代，直接減少了企業(yè)在維護中的交通開支降低了二氧化碳排放。

2.2維護工作電子化，減少辦公耗材消耗

動環(huán)監(jiān)控系統(tǒng)一般都具備告警功能，當出現(xiàn)設備告警時系統(tǒng)會將告警信息通過聲光或自動尋呼（手機短信、E-mail等）等方式進行告警提示。動環(huán)監(jiān)控系統(tǒng)與企業(yè)電子運行維護系統(tǒng)（EOMS）的融合使故障告警的處理從過去的紙質(zhì)傳真工單徹底變成了電子工單。這一功能的應用不僅使告警的發(fā)現(xiàn)、處理時限大為縮短，而且電子化閉環(huán)處理節(jié)約了大量的紙張等辦公耗材。另外結合動環(huán)監(jiān)控系統(tǒng)數(shù)據(jù)管理和報表功能對老的維護方式下的一些需要現(xiàn)場進行的例行維護和測試進行創(chuàng)新，采用符合要求的電子報表取代原來紙質(zhì)手工記錄方式不僅高效而且準確。例如我公司結合艾默生動環(huán)監(jiān)控系統(tǒng)的業(yè)務管理臺的報表功能開發(fā)了符合辦公需求的告警統(tǒng)計報表、蓄電池放電試驗報表、蓄電池例行維護報表、電能統(tǒng)計報表、資產(chǎn)管理報表以及各種月報表、年報表等，并以電子報表的方式改變了過去電源維護報表直面、人工、靜態(tài)的管理模式。這些報表既可以通過分布于各個維護區(qū)域的實時監(jiān)控臺隨時調(diào)取也可以通過電子郵件自由流轉，從而實現(xiàn)設備信息和資源的電子化、動態(tài)化管理。

但是由于各個企業(yè)采用的動環(huán)監(jiān)控系統(tǒng)各有不同造成其功能差異較大。有技術實力且有運行經(jīng)驗的廠商建成的監(jiān)控系統(tǒng)實用性強、效果好，與企業(yè)的需求較接近；缺乏技術實力或運行經(jīng)驗的廠商建成的監(jiān)控系統(tǒng)往往存在諸多問題且與企業(yè)需求有不小差距，尤其在數(shù)據(jù)處理和分析方面尤為明顯。如何利用動環(huán)監(jiān)控系統(tǒng)提高維護工作的電子化程度從而為企業(yè)節(jié)能減排服務還有有很多工作需要做。

2.3利用動環(huán)監(jiān)控系統(tǒng)為企業(yè)節(jié)能減排提供決策支持

隨著最近幾年各企業(yè)動環(huán)監(jiān)控系統(tǒng)建設的不斷推進，動環(huán)監(jiān)控系統(tǒng)所覆蓋的設備原來越多，動環(huán)監(jiān)控系統(tǒng)所提供的設備信息也越來越多。利用動環(huán)監(jiān)控系統(tǒng)的數(shù)據(jù)信息分析設備的運行狀況和負荷情況，從而指導日常維護工作并且為工程建設及節(jié)能減排的相關決策提供數(shù)據(jù)支持。我公司201*年開始將各個傳輸匯聚點納入艾默生動環(huán)監(jiān)控網(wǎng)絡，監(jiān)控人員發(fā)現(xiàn)多個傳輸匯聚點的整流器設備通信故障告警頻發(fā)，并且會伴隨一些模塊自動關機。監(jiān)控人員通過動環(huán)監(jiān)控系統(tǒng)查看匯聚點整流器的配置情況發(fā)現(xiàn)各匯聚點的負荷較小，有的匯聚點負荷只有不到30A但是卻有6、7個模塊處于工作狀態(tài)。結合通信電源維護經(jīng)驗知道整流器設備電能的消耗隨著其帶載率的升高而降低，而在低負載率情況下工作模塊的轉換效率低，自身消耗大。而且有的整流器設備自身設定了當負載率低于一定門限值時自動保護關機的功能，正是保護關機導致了通信故障告警的上報。我中心將這一情況及時向傳輸中心進行通報并提出改進建議，傳輸中心接納了我中心的建議對低負荷整流器模塊進行關閉調(diào)整不僅解決了通信告警頻發(fā)的問題，而且大大減少了不必要的能源浪費。

動環(huán)監(jiān)控系統(tǒng)的數(shù)據(jù)分析功能在指導工程建設方面也發(fā)揮著越來越重要的作用，同時為我公司進行的多項節(jié)能改造工程提供數(shù)據(jù)支持。隨著動環(huán)監(jiān)控系統(tǒng)的不斷完善，動環(huán)監(jiān)控系統(tǒng)在決策技術支持方面的作用將發(fā)揮越來越重要的作用�？偨Y

動環(huán)監(jiān)控系統(tǒng)的建立不僅減少維護人員工作量而且有助于決策支持和運營水平的提高。動環(huán)監(jiān)控系統(tǒng)的不斷完善其在電信運營企業(yè)節(jié)能減排方面的應用將得到進一步加強。從實際情況出發(fā)進行創(chuàng)新，力求做到更加實用，是系統(tǒng)更具有實用價值。

參考文獻：1.《PSMS動力設備及環(huán)境集中監(jiān)控系統(tǒng)（軟件V4.39）培訓手冊》28頁

2.《通信電源》201*.513頁

擴展閱讀：動力環(huán)境集中監(jiān)控系統(tǒng)在節(jié)能減排中的應用

動力環(huán)境集中監(jiān)控系統(tǒng)在節(jié)能減排中的應用

1引言

近年通信事業(yè)快速發(fā)展，通信行業(yè)能耗迅速增長，對節(jié)能要求也不斷提高。目前各通信運營商在本地網(wǎng)一級基本建設了通信機房動力設備及環(huán)境集中監(jiān)控系統(tǒng)。為了使監(jiān)控系統(tǒng)有效地發(fā)揮作用，除了不斷完善監(jiān)控系統(tǒng)基本功能外，還要充分發(fā)揮利用計算機數(shù)據(jù)處理的優(yōu)勢，用高智能化的系統(tǒng)進行節(jié)能降耗管理，提高使用效益。

2動力環(huán)境集中監(jiān)控系統(tǒng)的概述

動力環(huán)境集中監(jiān)控系統(tǒng)由采集子系統(tǒng)、傳輸子系統(tǒng)、軟件子系統(tǒng)組成，采集子系統(tǒng)完成底端數(shù)據(jù)的采集，傳輸子系統(tǒng)將底端采集到的數(shù)據(jù)傳送到監(jiān)控中心，軟件子系統(tǒng)完成系統(tǒng)設置、數(shù)據(jù)處理、告警產(chǎn)生、數(shù)據(jù)存儲、系統(tǒng)功能等。

圖1動力環(huán)境集中監(jiān)控系統(tǒng)圖

被監(jiān)控對象按功能分為動力和環(huán)境兩大類，動力類包括高壓配電、低壓配電、UPS、油機、電源、電池組、空調(diào)等，環(huán)境類包括、門禁、煙感、溫度、濕度等。

被監(jiān)控對象按采集方式分為智能設備和非智能設備兩大類，智能設備本身具有數(shù)據(jù)采集和處理能力，并帶有智能接口，可以與上位機通信；非智能設備本身不具備數(shù)據(jù)采集和處理能力，需要增加傳感器、變送器和采集器來完成數(shù)據(jù)采集和上報。

3動力環(huán)境集中監(jiān)控系統(tǒng)在通信局站節(jié)能減排中的綜合應用3.1交流供電系統(tǒng)監(jiān)控管理3.1.1市電質(zhì)量的監(jiān)控

市電的一個常見現(xiàn)象就是三相電壓不平衡。市電三相負載不平衡造成的危害：造成變壓器的損耗增大，甚至燒毀；將導致高達數(shù)倍電流不平衡的發(fā)生，效率下降，能耗增加，并導致用電設備使用壽命縮短，增加設備維護的成本；加大線路損耗。

對于數(shù)據(jù)中心、交換局等核心機房，需要進行市電綜合參數(shù)的監(jiān)控，主要包含：三相電壓、三相電流、頻率、有功功率、無功功率、功率因素、電度以及重要輸入開關的狀態(tài)等。通過監(jiān)控，可以動態(tài)發(fā)現(xiàn)市電的異常，及時采取措施，起到防微杜漸的作用，防止能量損耗以及重要設備的損壞。3.1.2動力設備用戶端（負載）的監(jiān)控管理

一般的監(jiān)控系統(tǒng)更多的關注是被監(jiān)控的動力設備，欠缺對其負載的監(jiān)控功能，沒有監(jiān)控到用戶端（負載）。這樣會出現(xiàn)被監(jiān)控的動力設備（如：電源和UPS）本身沒有任何故障，但由于沒有將其負載進行科學的分配和監(jiān)控，引起負載開關跳閘等重大故障。對于交流配電、油機、UPS、直流配電設備本身不能提供輸出負載參數(shù)監(jiān)控的設備，建議在關鍵位置增加相應監(jiān)控測點，把負載管理起來，防微杜漸，降低故障率，提高供電系統(tǒng)可用度，減少現(xiàn)場維護，從而實現(xiàn)節(jié)能減排。3.2監(jiān)控系統(tǒng)控制空調(diào)

在眾多的用電成本中，空調(diào)用電費用占比重相當大，因此通過監(jiān)控系統(tǒng)控制空調(diào)實現(xiàn)節(jié)能降耗很有潛力可挖。3.2.1通信機房空調(diào)的節(jié)能。

據(jù)資料表明，如果夏季將溫度下調(diào)1℃，將增加9％的能耗，如果冬季將溫度上調(diào)1℃，將增加12％的能耗。監(jiān)控系統(tǒng)分析空調(diào)運行情況，為節(jié)能對空調(diào)及時調(diào)整運行參數(shù)，將室內(nèi)溫濕度控制在設定值范圍內(nèi)是空調(diào)節(jié)能的有效措施。對于多臺機房專用空調(diào)設備的機房，監(jiān)控系統(tǒng)通過設定的程序可以及時地根據(jù)溫度狀況關閉多余的空調(diào)。機房專用空調(diào)一般采用的都是精密空調(diào)，但是精密空調(diào)在制冷時存在著機房內(nèi)環(huán)境溫度不平衡，溫差大，對主設備使用環(huán)境的安全性不利；精密空調(diào)有針對機房溫濕度的智能調(diào)節(jié)功能，但離開將同一機房內(nèi)不同精密空調(diào)綜合管理起來的監(jiān)控系統(tǒng)，由于各臺空調(diào)之間沒有通信聯(lián)系，不能協(xié)同工作，存在各自為政的現(xiàn)象，這樣就加大了空調(diào)的能耗；不能動態(tài)按機房熱場分布及變化，調(diào)整制冷方案，增加空調(diào)運行時間，影響空調(diào)的使用壽命。對于采用精密空調(diào)的機房（如：數(shù)據(jù)機房、核心交換及傳輸機房等），建議在機房內(nèi)關鍵部位增加一些溫濕度采樣點（可以動態(tài)反應機房內(nèi)的溫場大致分布），借助機房內(nèi)的動力環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)把機房內(nèi)各自獨立運行的精密空調(diào)管理起來，結合機房內(nèi)熱場的分布和變化，實現(xiàn)空調(diào)的“自適應、群控”、“層疊運行”管理，發(fā)揮團隊的分工協(xié)調(diào)能力、合力和適應能力。

3.2.2基站空調(diào)節(jié)能控制。

據(jù)統(tǒng)計基站中空調(diào)能耗占46%。因此，基站空調(diào)的節(jié)能管理監(jiān)控是能否實現(xiàn)節(jié)能目標的關鍵。目前基站空調(diào)大多被設為制冷18℃，或者是自動24℃，而且部分地區(qū)是全年開啟，浪費的現(xiàn)象較為嚴重。在確保基站運行環(huán)境要求的前提下，利用基站已安裝的動力和環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)，根據(jù)基站室內(nèi)的溫濕度的檢測去控制空調(diào)，有效降低空調(diào)的運行時間，從而達到降低基站電能消耗的目的。當基站空調(diào)出現(xiàn)故障時，監(jiān)控管理系統(tǒng)能夠及時發(fā)現(xiàn)故障并通知維護人員，同時協(xié)助維護人員迅速找出故障原因、排除故障；能夠根據(jù)系統(tǒng)發(fā)生的故障和系統(tǒng)的運行參數(shù)進行統(tǒng)計，得出優(yōu)化系統(tǒng)運行的建議。3.3開關電源監(jiān)控管理

通過動力監(jiān)控系統(tǒng)，根據(jù)負載率變化實現(xiàn)對開關電源模塊的開關，具有很好的節(jié)電推廣價值。

從圖中看出開關電源模塊工作在40-55%負荷下比較節(jié)能。目前，絕大多數(shù)通信電源由于考慮電池充電和N＝1冗余，大多運行在20~30％負荷狀態(tài)。監(jiān)控系統(tǒng)這方面起到了積極節(jié)能作用。監(jiān)控系統(tǒng)對電源設備遙進行調(diào)、遙控，根據(jù)實際情況對開關電源設備的參數(shù)進行遙控修改，可以根據(jù)負荷的大小，監(jiān)控系統(tǒng)開啟適當數(shù)量的電源模塊，使電源模塊工作在40-55％負載范圍內(nèi)，避免能源浪費。監(jiān)控系統(tǒng)還具備對電源設備遙調(diào)、遙控的功能，可根據(jù)實際情況對開關電源設備的參數(shù)進行遙控修改，在節(jié)能增效方面利用監(jiān)控系統(tǒng)的遙控功能來控制整流器的開關，來降低功耗。3.4照明電源的節(jié)能降耗

動力環(huán)境集中監(jiān)控系統(tǒng)功能中其中有一項是對照明電的控制，照明電的能耗雖然在生產(chǎn)過程中占的比例不是很重，但是如果不合理使用的話，想必也是能耗費不少的能源。動力監(jiān)控系統(tǒng)能通過門禁、紅外等輔助功能達到人走燈滅的功能，杜絕了人為造成照明電長期開著的可能。3.5利用電池組波峰波谷充放電管理節(jié)能

首先，電池組定期進行充放電是有利于延長電池組使用壽命的。另外，一些地區(qū)用電高峰期電費較貴，用電低峰期電費較低；拉閘限電時有發(fā)生。用電波峰時指令所有模塊休眠，迫使電池放電，波谷時再啟動整流，模塊采用市電供電并使電池組充電。這樣即可以節(jié)省市電電費，還可以避免拉閘限電。以50V200A的負載為例子（功率10KVA），若每天放電10小時，充電15小時，波峰電價1元/度,波谷電價0.5元/度,若不考慮電池的放電效率,電池放電10小時的能量為:10KVA*10=100KVA,每天可節(jié)省電費50元。1年的用電高峰時長設為3個月,每年可節(jié)約電費:50*3*30=4500元.蓄電池正常充放電次數(shù)按500次計算,相當于6年,與要求的使用壽命6年相當,6年共計節(jié)省費用2.7萬元左右。

利用動力監(jiān)控系統(tǒng)的四遙功能，完成每年對蓄電池的核對性放電維護，避免用假負載放電而浪費能源，不僅節(jié)省用電，而且減少空調(diào)用電負荷。3.6電量上傳控制能耗

在通信網(wǎng)絡里，約有70%以上的耗電量都是由無線基站所消耗，目前基站電費繳納普遍存在的現(xiàn)象就是由供電部門抄送電費單，然后運營商根據(jù)供電部門提供的電費單繳納費用，這樣難免存在著電費繳納混亂的現(xiàn)象。在基站和機房中安裝智能電表或其他可讀取基站耗電情況的監(jiān)控設備，通過基站的動力環(huán)境集中監(jiān)控系統(tǒng)，上傳耗電量，與歷史同期值比較，超過門限顯示警報，既能及時發(fā)現(xiàn)用電異常，又可以通過其他波形圖表查找出不合理用電，壓縮和下降波形曲線幅度，為節(jié)能措施提供數(shù)據(jù)分析依據(jù)。4結束語

通過以上可以看出，充分運用集中動力環(huán)境集中監(jiān)控系統(tǒng)的支撐作用，從而真正做到動力及環(huán)境集中監(jiān)控系統(tǒng)利用效益最大化，隨著科技的發(fā)展，計算機智能決策水平提高，全面開展節(jié)能減耗專項活動，動力及環(huán)境集中監(jiān)控系統(tǒng)會在節(jié)能降能大有作為。確保網(wǎng)絡的安全、高質(zhì)、節(jié)能運行，動力環(huán)境集中監(jiān)控系統(tǒng)勢必會在通信企業(yè)中得到廣泛應用并為我們的工作創(chuàng)造巨大的效益。充分發(fā)揮利用計算機數(shù)據(jù)處理的優(yōu)勢，用高智能化的監(jiān)控系統(tǒng)進行節(jié)能降耗管理。

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