監(jiān)控實(shí)現(xiàn)通信機(jī)房的節(jié)能減排

電力消耗在各類能源消耗中所占比例已超過(guò)80%,，因此節(jié)能減排工作將以節(jié)電為重點(diǎn)研究對(duì)象。有數(shù)據(jù)顯示，在電信運(yùn)營(yíng)商的總電能耗中,，基站和核心數(shù)據(jù)機(jī)房的總電耗占到了90%以上,，空調(diào)及供電系統(tǒng)用電就占到了將近50%,，其動(dòng)力環(huán)境集中監(jiān)控管理系統(tǒng)在通信局站節(jié)能減排中的作用,，雖然只是其整體功能的"冰山一角，通過(guò)本文的分析,，力求使讀者能深入了解監(jiān)控系統(tǒng)在節(jié)能減排中的管理,、調(diào)度、決策及評(píng)估等功能,，獲得意外的收獲,。

一、供電系統(tǒng)監(jiān)控管理

1,、市電質(zhì)量的監(jiān)控

先來(lái)分析市電的一個(gè)常見(jiàn)現(xiàn)象:三相電壓不平衡,，指各相之間相電壓不相等或線電壓不相等,，與用戶負(fù)荷特性,、電力系統(tǒng)的規(guī)劃、負(fù)荷分配有關(guān),。相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定:不平衡度允許值為2%,，短時(shí)間不得超過(guò)4%。

三相負(fù)載不平衡的危害:

(1)對(duì)變壓器:造成變壓器的損耗增大,，甚至燒毀,。(變壓器運(yùn)行規(guī)程規(guī)定:中性線電流不得超過(guò)變壓器低壓側(cè)額定電流的25%)。

(2)對(duì)用電設(shè)備:將導(dǎo)致高達(dá)數(shù)倍電流不平衡的發(fā)生,，效率下降,，能耗增加，并導(dǎo)致用電設(shè)備使用壽命縮短,，增加設(shè)備維護(hù)的成本,。

(3)對(duì)線損:加大線路損耗。

實(shí)用建議:對(duì)于數(shù)據(jù)中心,、交換局等核心機(jī)房,，需要進(jìn)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(wú)功功率,、功率因素,、電度以及重要輸入開(kāi)關(guān)的狀態(tài)等。通過(guò)監(jiān)控,，可以動(dòng)態(tài)發(fā)現(xiàn)市電的異常,，及時(shí)采取措施，起到防微杜漸的作用,，防止能量損耗以及重要設(shè)備的損壞,。

2、交流停電/來(lái)電狀態(tài)監(jiān)控

先來(lái)分析一種典型的日常維護(hù)工作(無(wú)ATS時(shí)):市電停電→發(fā)油機(jī),、切換到油機(jī)供電→市電來(lái)電→維護(hù)人員去關(guān)閉油機(jī),、切換到市電供電。

假設(shè):市電成本:1元/度,，則:油機(jī)發(fā)電成本:8-10元/度(其中:燃料2元,、車輛及人工4-5元、油機(jī)損耗及折舊2-3元),。

可見(jiàn),，油機(jī)發(fā)電的成本是市電的8倍以上，扣除必須的車輛和人工費(fèi)用,，"及時(shí)"關(guān)閉油機(jī)還可以節(jié)約4倍以上費(fèi)用,，并減少?gòu)U氣排放。

實(shí)用建議:對(duì)于需要采用固定油機(jī)或機(jī)動(dòng)油機(jī)進(jìn)行應(yīng)急供電的局站,，在沒(méi)有ATS的情況下,，增加市電停電/來(lái)電監(jiān)控測(cè)點(diǎn)是非常必要的。

3,、動(dòng)力設(shè)備用戶端(負(fù)載)的監(jiān)控管理

一般的監(jiān)控系統(tǒng)更多的關(guān)注是被監(jiān)控的動(dòng)力設(shè)備,，而對(duì)欠缺對(duì)其負(fù)載的監(jiān)控功能，即沒(méi)有監(jiān)控到用戶端(負(fù)載),。這樣會(huì)出現(xiàn)被監(jiān)控的動(dòng)力設(shè)備(如:電源和UPS)本身沒(méi)有任何故障,，但由于沒(méi)有將其負(fù)載進(jìn)行科學(xué)的分配和監(jiān)控，引起負(fù)載開(kāi)關(guān)跳閘等重大故障,。

動(dòng)力設(shè)備用戶端(負(fù)載)的監(jiān)控管理涉及:交流配電柜,、油機(jī)配電、UPS配電柜、直流配電柜等的負(fù)載管理,，對(duì)容量節(jié)余,、負(fù)載名稱、負(fù)載種類,、負(fù)載端子使用情況,、負(fù)載平衡等進(jìn)行管理。這些應(yīng)用有:

(1)重要分路電流監(jiān)控與計(jì)量:租用電,、出租電計(jì)量,，防止用電損失。

(2)分路負(fù)載管理:負(fù)載分配,、容量預(yù)警,、負(fù)載平衡分配建議，防止過(guò)流跳閘等,。

(3)科學(xué)管理油機(jī)負(fù)載:防止油機(jī)欠載運(yùn)行,。因?yàn)椋蜋C(jī)負(fù)載率在60%以上時(shí)才有利,，否則容易引起燃油燃燒不充分,、活塞、噴嘴積炭,、缸體磨損加劇等,。因此，有時(shí)油機(jī)多帶點(diǎn)負(fù)載反而對(duì)油機(jī)運(yùn)行有例,。

實(shí)用建議:對(duì)于交流配電,、油機(jī)、UPS,、直流配電設(shè)備本身不能提供輸出負(fù)載參數(shù)監(jiān)控的設(shè)備,，建議在關(guān)鍵位置增加相應(yīng)監(jiān)控測(cè)點(diǎn)，把負(fù)載管理起來(lái),，防微杜漸,，降低故障率,，提高供電系統(tǒng)可用度,，減少現(xiàn)場(chǎng)維護(hù)(離不開(kāi)維護(hù)車輛的使用等)，從而實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排(其實(shí)只是總體受益很少的一部分),。

二,、精密空調(diào)綜合監(jiān)控管理

精密空調(diào)本身存在以下的三個(gè)缺陷:

A、溫濕度自動(dòng)控制的參點(diǎn)只是:本機(jī)回風(fēng)口傳感器的溫濕度值,。其實(shí),，該值是不能動(dòng)態(tài)精確反應(yīng)機(jī)房各區(qū)域環(huán)境溫濕度的。

B、精密空調(diào)有針對(duì)機(jī)房溫濕度的智能調(diào)節(jié)功能,，但離開(kāi)將同一機(jī)房?jī)?nèi)不同精密空調(diào)綜合管理起來(lái)的監(jiān)控系統(tǒng),，由于各臺(tái)空調(diào)之間沒(méi)有通信聯(lián)系，不能協(xié)同工作,，存在各自為政的現(xiàn)象,。"競(jìng)爭(zhēng)運(yùn)行"(指同一機(jī)房?jī)?nèi)不同的空調(diào)可能出現(xiàn)有的制冷、有的加熱,，有的加濕,、有的去濕的情況，特別浪費(fèi)能源)就是一個(gè)常見(jiàn)的現(xiàn)象,。

C,、不能動(dòng)態(tài)按機(jī)房熱場(chǎng)分布及變化，調(diào)整制冷方案,。機(jī)房熱場(chǎng)分布復(fù)雜:由于機(jī)房交換機(jī)架排列,、建筑結(jié)構(gòu)、線纜走向排序等復(fù)雜的客觀因素,，使得即使每臺(tái)空調(diào)都在努力的工作,，卻達(dá)不到理想的效果。

以上缺陷的直接結(jié)果就是:

(1),、機(jī)房?jī)?nèi)環(huán)境溫度不平衡,，溫差大:對(duì)主設(shè)備使用環(huán)境的安全性不利。

(2),、空調(diào)能耗加大,。

(3)、增加空調(diào)運(yùn)行時(shí)間,，影響空調(diào)的使用壽命

實(shí)用建議:對(duì)于采用精密空調(diào)的機(jī)房(如:數(shù)據(jù)機(jī)房,、核心交換及傳輸機(jī)房等)，建議在機(jī)房?jī)?nèi)關(guān)鍵部位增加一些溫濕度采樣點(diǎn)(可以動(dòng)態(tài)反應(yīng)機(jī)房?jī)?nèi)的溫場(chǎng)大致分布),，同時(shí)借助監(jiān)控系統(tǒng)把機(jī)房?jī)?nèi)各自獨(dú)立運(yùn)行的精密空調(diào)管理起來(lái),，結(jié)合機(jī)房?jī)?nèi)熱場(chǎng)的分布和變化，實(shí)現(xiàn)空調(diào)的"自適應(yīng),、群控",、"層疊運(yùn)行"管理，發(fā)揮團(tuán)隊(duì)的分工協(xié)調(diào)能力,、合力和適應(yīng)能力,。這樣，不但可以彌補(bǔ)以上的三個(gè)缺陷,，避免引起的三個(gè)主要的不良結(jié)果,。

三,、選擇機(jī)房動(dòng)力監(jiān)控的關(guān)鍵

隨著通信機(jī)房的監(jiān)控系統(tǒng)規(guī)模的不斷擴(kuò)大，作為運(yùn)營(yíng)維護(hù)支撐系統(tǒng)的監(jiān)控系統(tǒng),，一般都能做到遙測(cè),、遙信、遙調(diào),、遙控,、遙視五項(xiàng)基本功能。但適應(yīng)多變的維護(hù)工作目標(biāo)的需要,，與日益發(fā)展的維護(hù)流程的結(jié)合,，是監(jiān)控系統(tǒng)不能回避的問(wèn)題，如:現(xiàn)階段的"節(jié)能減排"等,。選擇一套優(yōu)質(zhì)的監(jiān)控系統(tǒng)是滿足這一需要的關(guān)鍵,，而監(jiān)控系統(tǒng)的規(guī)劃、建設(shè)和使用容易被忽視,，而實(shí)際是很關(guān)鍵的的幾個(gè)方面有:

1,、局站端(SU)監(jiān)控功能的主動(dòng)性、自動(dòng)性(如底端PLC功能):"五遙"需要借助監(jiān)控中心發(fā)揮作用,。譬如:對(duì)基站的空調(diào)進(jìn)行遙控開(kāi)關(guān)機(jī),，需要監(jiān)控中心值班人員在操作終端上下發(fā)遠(yuǎn)程控制命令，如果基站的數(shù)量多到成百上千的時(shí)候,，控制起來(lái)將非常費(fèi)工費(fèi)時(shí),，因此，現(xiàn)在更多的需要局站端監(jiān)控設(shè)備能按一定的邏輯(如:節(jié)能運(yùn)行邏輯)自動(dòng)對(duì)空調(diào)進(jìn)行控制,，提高系統(tǒng)的主動(dòng)性和自動(dòng)性,。

2、穩(wěn)定可靠,、適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的組網(wǎng)方案:"干接點(diǎn)",、"公務(wù)通道"等一些過(guò)渡性的組網(wǎng)方案在浪費(fèi)了大量投資的同時(shí)，也使大家認(rèn)識(shí)到監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃的重要性,。

3,、科學(xué)、實(shí)用的監(jiān)控測(cè)點(diǎn)方案:監(jiān)控測(cè)點(diǎn)并不是越全面越好,，而是要注重科學(xué)性,、必要性和實(shí)用性，充分利用不同被監(jiān)控設(shè)備的關(guān)聯(lián)性,，可以節(jié)省很多投資,。

4、穩(wěn)定可靠的硬件:除了采用性能指標(biāo)優(yōu)質(zhì)的器件進(jìn)行硬件設(shè)計(jì)外,，全方位防雷設(shè)計(jì)(除了采集設(shè)備通信口,、傳輸口、電源口有防雷設(shè)計(jì)外,，每個(gè)采集通道都有單獨(dú)防雷設(shè)計(jì))是必不可少的,。

5、現(xiàn)場(chǎng)工程質(zhì)量:沒(méi)有良好的現(xiàn)場(chǎng)工程質(zhì)量,，再好的硬件和軟件都不可能組成一個(gè)穩(wěn)定可靠的監(jiān)控系統(tǒng),。

6、可用性,、易用性設(shè)計(jì):監(jiān)控系統(tǒng)是一種智能工具,，可用性和易用性非常重要。

7,、智能性設(shè)計(jì):綜合分析能力,、防微杜漸、自動(dòng)決策及調(diào)度指揮,、維護(hù)專家建議等增值功能,。

可以想象，忽略了以上幾個(gè)因素建設(shè)的監(jiān)控系統(tǒng),，不但成不了節(jié)能減排的工具,，而且會(huì)起到反作用。因?yàn)檫@樣的監(jiān)控系統(tǒng)可能經(jīng)常需要進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)維護(hù)與檢修,，花費(fèi)大量的資金,，長(zhǎng)期需要值班人員靠"五遙"來(lái)協(xié)助實(shí)行"節(jié)能減排"目標(biāo)也是沒(méi)有可操作性的。同時(shí),，要監(jiān)控被監(jiān)控的動(dòng)力,、空調(diào)及環(huán)境設(shè)備，并協(xié)助這些設(shè)備完成各自的節(jié)能減排目標(biāo),，也離不開(kāi)經(jīng)過(guò)科學(xué)設(shè)計(jì)的,、考慮了智能性設(shè)計(jì)、具備關(guān)鍵增值功能的監(jiān)控系統(tǒng),。