能耗管理系统在通信机房的应用研究

潘洪涛 张 希

（中国移动通信集团设计院有限公司河北分公司，河北 石家庄050021）

0 概述

能源管理系统是对通信企业的能耗状况进行收集、统计、分析，并对节能工作进行指导的集中管理系统。该系统集中管理全网基站、机房、营业厅、办公楼等用能场所的能耗数据，支持多种能耗报表及全面的能耗模型分析，实现异常用电监控、规范电费校验功能，推动企业管理精细化，强化费用和成本控制，为节能减排提供决策支撑。

1 能耗管理平台建设的意义

1.1 节能减排建设需要

国家“十二五”规划纲要继续明确“建设资源节约型、环境友好型社会”，为深入贯彻落实国资委、工信部关于节能减排的工作要求，建设一批节能降耗的项目。开展“绿色行动计划”，通过能耗管理系统平台建设客观、公正的评价现有项目的节能减排效果，进一步挖掘节能降耗潜力，完善能耗管理监控手段，推动管理精细化节能降耗，实现国家节能减排建设任务。

1.2 企业发展需要

能耗管理系统平台建设可以实现对各类用能场所能耗数据自动采集、异常用电监控，规范各类用能场所电费校验，加强电费财务报账管理，较少用能场所的“跑、冒、滴、漏”现象，挖掘节能降耗潜力，完善能耗管理监控手段，推动管理精细化节能降耗，降低企业运营成本，从根本上提高核心竞争能力。

1.3 信息自动化管理需要

能耗管理系统平台建设可以实现远程抄表、分类统计及数据处理等工作的信息自动化管理，保证数据的时效性和准确度，有效避免由于人工采集造成的数据误差。既是实现通信企业用能场所能耗数据管理的自动化手段，也是完善能耗管理监控，推动管理精细化的重要管理措施。

2 能耗管理的现状

某通信分公司2013年电量为6.7亿度，折算电费约在7.9亿元左右，约占总成本的4%～5%(全国平均4.8%)；电能消耗占比82%(基站占比近60%)，是能耗的主要组成部分。国家 “十二五”规划要求到2015年单位电信业务总量综合能耗为较2010年下降8.7%、每载频通信基站耗电量较2010年下降31%。降低基站每载频耗电是降低运营成本效果最显著的关键点，也是节能减排的主要切入点。加强能耗测量，是降低电费的重要辅助手段，但目前绝大部分局房、站点缺乏有效的能耗监测和管理。因此，建设能耗管理平台系统对于降低能耗、提高企业竞争力有重要意义。

图1 2013年全年能能源消耗总体分析

3 降耗管理平台的建设方案

3.1 能耗管理目标网络架构

能耗管理系统建设主要包括能耗采集和系统管理平台两部分。

图2 耗源管理系统组网架构

能耗采集部分主要有能耗电表对各用能场所的用电数据进行采集，采集到的数据通过有线或无线网络上传到省级能耗管理系统平台，由省级能耗系统进行数据的分析、处理，同时对数据进行归类汇总，汇总后数据由各省公司能耗系统平台通过专用网络上传到总部耗源管理系统中，供总部能源管理平台使用分析。

各场所的局端智能能耗采集数据主要通过动环监控系统、GPRS和短信等方式进行传输，其中对设有动环监控系统的场所应优先选择动环监控系统上传数据，对没有监控系统或无法通过动环监控系统上传数据的场所，可以选择GPRS远程抄表系统上传数据或者短信远程抄表方式进行上传数据。

3.2 能耗采集部分建设方案

各用能场所主要以智能电表方式进行采集，对于不同用电场所，可以根据能耗数据的需求设置采集点。

图3 用能场所智能能耗采集点设置示意图

通信局房中，应根据实际测量需求确定区分总量计量点、分项计量点，能耗采集点的设置数量满足各类能耗数据采集即可，避免重复设置和重复计量，各类能耗数据采集点设置要求见表1。

3.3 能耗管理平台建设方案

能耗管理系统是对通信企业能耗状况进行收集、统计、分析，并对通信企业节能工作进行指导的集中管理系统。该系统集中管理全网基站、机房、营业厅、办公楼等用能场所的能耗数据，支持多种能耗报表及全面的能耗模型分析，为节能减排提供决策支撑。

整体功能架构及功能：

能耗管理平台主要分为能耗查询统计模块、能耗数据分析、能耗模型、节能管理、能耗报表、电费管理六大功能模块，各模块的主要功能如下：

（1）能耗查询统计

数据查询统计是基于一定的数据查找条件，从系统的能耗数据中筛选出所需要的数据，并进行数值统计的过程。

（2）能耗数据分析数据分析是对耗源管理系统中的各类数据的组成、关联关系、变化趋势等进行分析，从而发现数据规律的过程。

表1 各用电场所能耗采集点设置要求统计表

图4 耗源管理系统功能架构

（3）能耗模型

能耗模型是指基于现有标杆站基站的耗电情况，通过多元线性回归等数学统计方法和其他方式，建立基站用电量与基站内多种影响因素(模型自变量)的能耗关系模型，用于预测网内基站同期及未来用电量。

能耗模型也可以空调耗电、主设备耗电等作为分析目标，实现局部能耗的建模。主要包括标杆管理、模型创建、模型修正、模型预测、和模型管理功能。

（4）节能管理

节能管理是在对能耗数据采集、统计和分析的基础上，推动用各能场所合理降低能耗，以促进企业节能减排目标实现的相关管理功能，包括能耗告警管理、节能措施的管理、节能效果验证等部分。

（5）能耗报表

能耗报表是对系统获取的能耗相关数据，以及查询、分析、能耗模型预测以及节能管理的相关结果，以表格、图形或其它具有表现力的形式展现或输出给用户的相关管理功能。包括报表图表展现、地理位置展现、报表输出、报表模板等功能。

（6）电费管理

随着网络规模的不断扩大，基站数量不断增多，基站电费的支出越来越大，为有效降低基站电费支出，节约企业运行成本，需要一个以IT手段为基础的电费精细化管理方案。根据省端综合资管数据共享规范，获取区域信息、站点信息、机房信息、无线网基站主设备以及动环专业的空调信息等相关电费管理数据。

4 能耗管理系统建设的效益

能耗管理系统产生效益分为管理效益和间接收益。以2013年XX公司电量为6.7亿度为例，折算电费约在7.9亿元左右。参考该系统在外省应用案例（江苏、浙江），预期可通过管理手段（与电费管理系统联控）有效控制电费支出（降低5%以上），每年可节能电费7.9亿*5%约为4千万左右，因此能耗管理系统建设本身并不直接产生经济效益，但是对通信网络运营来说，将产生难以估量的间接经济效益。

5 小结

随着通信网络规模的不断增长，能源消耗规模及成本也越来越大，传统的粗放式的能耗管理方式渐现弊端，不能满足运营商快速发展的需要。能耗管理平台从实时采集能耗数据入手，以全网能耗最低、运营质量高为综合指标，对机房和网元能耗进行智能分析、综合管控，最终实现对全网能耗的精细化管理，对提升运营商节能减排工作效率、建设绿色网络、节约企业运营成本、增强企业竞争和生存能力有着重要的意义。