監(jiān)控實現(xiàn)通信機房的節(jié)能減排

電力消耗在各類能源消耗中所占比例已超過80%，因此節(jié)能減排工作將以節(jié)電為重點研究對象。有數(shù)據(jù)顯示，在電信運營商的總電能耗中，基站和核心數(shù)據(jù)機房的總電耗占到了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

先來分析市電的一個常見現(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%，短時間不得超過4%。

三相負(fù)載不平衡的危害：

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

(2)對用電設(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)對線損：加大線路損耗。

實用建議：對于數(shù)據(jù)中心、交換局等核心機房，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、無功功率、功率因素、電度以及重要輸入開關(guān)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(shè)備的損壞。

2、交流停電/來電狀態(tài)監(jiān)控

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

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

可見，油機發(fā)電的成本是市電的8倍以上，扣除必須的車輛和人工費用，"及時"關(guān)閉油機還可以節(jié)約4倍以上費用，并減少廢氣排放。

實用建議：對于需要采用固定油機或機動油機進(jìn)行應(yīng)急供電的局站，在沒有ATS的情況下，增加市電停電/來電監(jiān)控測點是非常必要的。

3、動力設(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)控的動力設(shè)備，而對欠缺對其負(fù)載的監(jiān)控功能，即沒有監(jiān)控到用戶端(負(fù)載)。這樣會出現(xiàn)被監(jiān)控的動力設(shè)備(如：電源和UPS)本身沒有任何故障，但由于沒有將其負(fù)載進(jìn)行科學(xué)的分配和監(jiān)控，引起負(fù)載開關(guān)跳閘等重大故障。

動力設(shè)備用戶端(負(fù)載)的監(jiān)控管理涉及：交流配電柜、油機配電、UPS配電柜、直流配電柜等的負(fù)載管理，對容量節(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)控與計量：租用電、出租電計量，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，防止過流跳閘等。

(3)科學(xué)管理油機負(fù)載：防止油機欠載運行。因為，油機負(fù)載率在60%以上時才有利，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，有時油機多帶點負(fù)載反而對油機運行有例。

實用建議：對于交流配電、油機、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)控測點，把負(fù)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(hù)(離不開維護(hù)車輛的使用等)，從而實現(xiàn)節(jié)能減排(其實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缺陷：

A、溫濕度自動控制的參點只是：本機回風(fēng)口傳感器的溫濕度值。其實，該值是不能動態(tài)精確反應(yīng)機房各區(qū)域環(huán)境溫濕度的。

B、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。"競爭運行"(指同一機房內(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，特別浪費能源)就是一個常見的現(xiàn)象。

C、不能動態(tài)按機房熱場分布及變化，調(diào)整制冷方案。機房熱場分布復(fù)雜：由于機房交換機架排列、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)、機房內(nèi)環(huán)境溫度不平衡，溫差大：對主設(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)運行時間，影響空調(diào)的使用壽命。

實用建議：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(guān)鍵部位增加一些溫濕度采樣點(可以動態(tài)反應(yīng)機房內(nèi)的溫場大致分布)，同時借助監(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(jié)合機房內(nèi)熱場的分布和變化，實現(xiàn)空調(diào)的"自適應(yīng)、群控"、"層疊運行"管理，發(fā)揮團(tuán)隊的分工協(xié)調(diào)能力、合力和適應(yīng)能力。這樣，不但可以彌補以上的三個缺陷，避免引起的三個主要的不良結(jié)果。

三、選擇機房動力監(jiān)控的關(guān)鍵

隨著通信機房的監(jiān)控系統(tǒng)規(guī)模的不斷擴(kuò)大，作為運營維護(hù)支撐系統(tǒng)的監(jiān)控系統(tǒng)，一般都能做到遙測、遙信、遙調(diào)、遙控、遙視五項基本功能。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，而實際是很關(guān)鍵的的幾個方面有：

1、局站端(SU)監(jiān)控功能的主動性、自動性(如底端PLC功能)："五遙"需要借助監(jiān)控中心發(fā)揮作用。譬如：對基站的空調(diào)進(jìn)行遙控開關(guān)機，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候，控制起來將非常費工費時，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)能運行邏輯)自動對空調(diào)進(jìn)行控制，提高系統(tǒng)的主動性和自動性。

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"、"公務(wù)通道"等一些過渡性的組網(wǎng)方案在浪費了大量投資的同時，也使大家認(rèn)識到監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃的重要性。

3、科學(xué)、實用的監(jiān)控測點方案：監(jiān)控測點并不是越全面越好，而是要注重科學(xué)性、必要性和實用性，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)計外，全方位防雷設(shè)計(除了采集設(shè)備通信口、傳輸口、電源口有防雷設(shè)計外，每個采集通道都有單獨防雷設(shè)計)是必不可少的。

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

6、可用性、易用性設(shè)計：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：綜合分析能力、防微杜漸、自動決策及調(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，而且會起到反作用。因為這樣的監(jiān)控系統(tǒng)可能經(jīng)常需要進(jìn)行現(xiàn)場維護(hù)與檢修，花費大量的資金，長期需要值班人員靠"五遙"來協(xié)助實行"節(jié)能減排"目標(biāo)也是沒有可操作性的。同時，要監(jiān)控被監(jiān)控的動力、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)，也離不開經(jīng)過科學(xué)設(shè)計的、考慮了智能性設(shè)計、具備關(guān)鍵增值功能的監(jiān)控系統(tǒng)。