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)。