通信基站空调远程节能控制系统研究与开发

2022-08-17薛建洪

通信电源技术 2022年7期

薛建洪

（中国移动通信集团福建有限公司福州分公司，福建福州 350000）

0 引言

以实现碳达峰、峰碳中和为目标，推动绿色通信机房高质量发展。通信基站机房总电量是由主设备耗电、配套设备耗电组成，维持着机房的正常运行。其中，配套设备耗电占总用电量的40%～50%，主要是空调设备耗电、电源设备耗电（如UPS、开关电源）、照明电等，而空调耗电又占总电量的30%～40%，具备较大的压降空间。因此，如何压降空调耗电成为推动绿色通信机房高质量发展的主要因素。本文基于动环监控统一平台，从智能控制空调入手，科学管理空调，控制空调用电量，实现对空调的精细化运行管理，减少能源浪费，从而达到节能减排的目标。

1 基站空调现状

目前，基站机房空调大部分是定频、低效机组，空调不具备“四遥”功能，空调控制协议未开放等难管理问题，导致能耗居高不下，主要体现在以下几个方面。

1.1 管理手段少

（1）空调常年开着，即使室外温度比室内温度低，但空调仍在运转，没有通过有效的手段进行动态精细化管理，导致产生超量的电费。（2）空调的管理依赖人工介入，有些空调设定的温度偏低，造成空调压缩机长期运转，导致管理粗放。（3）空调健康状态无法判断，未有统一的节能管理，导致空调运行状态无法实时把控。

1.2 管理成本高

（1）非智能空调无法接入动环监控。（2）智能空调接入动环监控的成本较高。（3）通过动环管理空调技术支持成本高。

1.3 动环可靠性低

（1）现网空调品牌、型号过多，智能化情况不同，动环无法全量管理。（2）部分新更换空调没有接入动环，无法通过动环系统管理。

2 运用节能策略

根据以上空调存在痛点的主要因素，本文提出基于动环监控平台已经实现硬件标准化和软件平台的统一，空调已接入动环监控平台，并具备远程“遥控”“遥调”的空调进行运用节能策略，实现节能的目标。

2.1 机房安全保障

（1）留有底量制冷量。配置两台及以上空调的机房，保有一台空调不参与节能调整。防止群控系统失效时，机房具备一定制冷量，留有故障处理时限。

（2）机房环境温度符合集团运维标准。群控算法实施后，在系统正常情况下，机房的环境温度符合集团运维标准如表1所示。

表1 机房环境温度表

（3）制定系统故障的应急保障措施。制定群控系统失效的应急预案，对现场维护人员进行培训。群控系统失效时，值班人员能在最短时间内恢复空调制冷。

2.2 选择条件

（1）机房选择，机房制冷条件好，具备冷量冗余。（2）硬件搭建，一是机房机柜进风口（温度较高区域），布放温湿度传感器。二是动环监控平台对空调的协议深度解析，具备温湿度设定值读取、调整功能、空调故障读取功能。

2.3 策略算法

针对机房制冷量有冗余，特别是配置两台及以上空调的机房，存在多台空调温度设置一致及竞争制冷现象。通过空调的自动开启和关闭，使空调不同时工作，达到节能效果，具体策略逻辑如图1所示。

图1 策略算法流程图

3 空调远程智能管理系统开发

为实现空调节能远程控制，在保障机房业务正常运行的情况下，通过软件系统开发实现远程实时调整机房空调温度设定值及空调的开启和关闭，达到机房节能效果。

3.1 空调自动控制策略管理

为避免控制系统的失效，优化空调关闭和开启策略规则，每天0:00系统强制开启空调，当机房环境温度低于用户设置阀值并且持续1 h以上时，系统自动关闭该空调；当机房环境温度高于用户设置阀值时，系统自动开启该空调。控制功能是按空调粒度提供每台空调自动控制策略设置管理，可根据室外环境温度、机房负荷、空调配置情况等因素个性化设定空调温度阀值和远程控制开闭状态的自动控制策略。空调远程控制策略界面如图2所示。