中國電信能耗監(jiān)測管理系統(tǒng)建設(shè)探討

1、中國電信能耗監(jiān)測管理系統(tǒng)建設(shè)探討打造綠色通信世界中國電信節(jié)能減排的探索與實踐中國電信能耗監(jiān)測管理系統(tǒng)建設(shè)探討黃躍明夏有林程志堅1.中國電信股份江西分公司2江西省郵電規(guī)劃設(shè)計院口概述在目前日常能耗管理體系中,主要依賴各單位的能耗數(shù)據(jù)上報及市場的能消耗用支出情況判斷各單位能耗指標的完成情況.由于能消耗用結(jié)算時間問題,單位多報,漏報,能耗單價區(qū)別等因素的影響,無法準確獲取各單位具體的能耗情況,無法到達能耗精確化管理需求.基于這個情況,有必要進行能耗采集系統(tǒng)的建設(shè).以目前的能耗采集手段幾乎無法完成數(shù)據(jù)的收集,準確程度更是無從談起.具體來說,為了準確有效地控制能耗消耗,有以下幾個方面的問題需要解決:一是

2、如何準確獲取各方面,各維度的能耗現(xiàn)狀,來進行現(xiàn)狀摸底,作為能耗預(yù)算的根底;二是如何看出能耗的各種組成,如何完成各單位內(nèi)部及單位之間的對標oNSTECHNoL0G/201?3分析,找出能耗現(xiàn)狀的短板所在,分析出其節(jié)能潛力及節(jié)能減排的具體工作舉措;三是如何根據(jù)能耗現(xiàn)狀分析出的問題進行合理的能耗預(yù)算,制定切實可行的能耗目標;四是如何對采取的節(jié)能舉措進行效果評估,分析各種節(jié)能舉措的特點,適應(yīng)場景及改良方案,為后續(xù)工作帶來指導(dǎo)性建議.曰采集手段及設(shè)備選型2.1電量計量手段分析作為電量管理系統(tǒng),獲得準確有效的電量數(shù)據(jù)是系統(tǒng)的主要建設(shè)目的.如何獲得這些數(shù)據(jù),從目前的主要手段來看,主要是通過電表的計量認證這一

3、有效方法,而獲得電表計量的電量數(shù)據(jù)主要有人工讀表和通過智能電量及網(wǎng)絡(luò)自動采集電量數(shù)據(jù)兩種方法.電信技表1各種類型電表在中國電信電量系統(tǒng)中的應(yīng)用場景電表類型特點適用場景一適用場景二外形及建議f黑普通型掛墻,價格實惠局房總電量機柜,配電箱內(nèi)無充裕空間安裝方式赫導(dǎo)軌式導(dǎo)軌式安裝,體積小配電箱,機柜有安裝空間基站,接入局所總電量卡式卡式安裝,功能多機柜面板替換原尺寸傳統(tǒng)電表380V/AC交流三相三相市電引入,油機三相電源配電設(shè)備,蘭相空調(diào)螽;單相電源配電設(shè)備,單相空電壓分類22OV/AC交流單相單相市電引入I調(diào),交流主設(shè)備,48V/OC直流一48V供電設(shè)備一48V用電主設(shè)備c01S精確度為±

4、01%電量很高對誤差要求嚴格,計費用02S精確度為±02%電量很高對誤差要求嚴格,計費用推薦機樓總電量O5S精確度為±05%電量很高對誤差要求比擬嚴格,計費用精度分類1S精確度為±1%電量較高對誤差要求比擬嚴格推薦基站,局所總電量及分電量2S精確度為±2%電量一般對誤差要求不嚴格推薦分電量使用3S精確度為±3%電量較低內(nèi)部計費,不做計費網(wǎng)絡(luò)運營能耗綜合管營銷服配套配套固話移動寬帶增值空調(diào)電源圖1需要關(guān)注的電量消耗人工讀表的優(yōu)點是準確度高,投資低,對現(xiàn)網(wǎng)影響及資源需要很小;缺點是工作量大,對人員責(zé)任心依賴大,收集的電量數(shù)據(jù)難以詳細分析.智能電表自

5、動電量采集的優(yōu)點是工作量小,準確度高,數(shù)據(jù)可分析度高,對網(wǎng)絡(luò)平安有一定幫助;缺點是投資大,工程對剛絡(luò)平安有一定影響.2.2電表選型分析人工采集和智能電表電量自動采集各有優(yōu)缺點,可以結(jié)合網(wǎng)絡(luò)具體情況進行選擇,也可以將兩者有機配合到達全網(wǎng)電量采集的目的.作為中國電信龐大規(guī)模的能耗監(jiān)測管理系統(tǒng),我們需大規(guī)模采用智能電表作為采集終端,來減少大量的數(shù)據(jù)采集工作量.中同電信網(wǎng)絡(luò)復(fù)雜,單一的電表類型難以滿足各式各樣的電量采集需求,往往需要根據(jù)實際情況采用對應(yīng)的電表類型.表1分析了各種類型電表WWWttmcomCF123打造綠色通信世界中國電信節(jié)能減排的探索與實踐表2對各種場景下電量采集顆粒度的建議類型_0初

6、期中期終期通信機房所有局房進行總量測量,10%左右進行按所有局房必須到達按列柜館電柜細測要求可根據(jù)需求選取樣板機房進行按機架測量列柜/酉己電柜細測數(shù)據(jù)中心橢虜進行總量測量.10%左右進行按所有局房必須到達按列柵己電柜細測要求可根據(jù)需求選取樣板機房進行按機架測量列柜眉己電柜細測移動基站20%進行總量測量,并從中選取10%進行到達60%進行總量測量,并從中選取局部進行設(shè)100%進行總量測量,10%以上基站進行設(shè)備分類細測設(shè)備分類細測備分類細測接局所l嬙§進行總量測璧,并從中選取10到達40%進行總量測量,并從中選取局部進行設(shè)100%進行總量測量.5%以上纂站進行設(shè)備分類細溯進行設(shè)備分類細

7、測備分類細測室外機柜2%一5%進行總量測量5%10%進行總量測量綜窘管理100%:J-j樓進行總量測量渠道用房100%按局樓進行總量測量數(shù)據(jù)月&務(wù)器n實時監(jiān)控臺I黼r圖像瀏覽臺Ul旬堿IIl一機一,縣萋一采局集大器樓口?終端躺器一一uu一1.1I一體化采集器lPLull一體化采集器IPLu攝.采攝采土上上土上土像集像集攝智環(huán)攝智環(huán)頭器器像能境像能境口口頭設(shè)量頭設(shè)暮?備傳備傳感感器器在中國電信電量系統(tǒng)中的應(yīng)用場景.表1根本對智能電表的選進行了分析,對于智能電表的功能,筆者建議選取性價比擬高,能滿足能耗系統(tǒng)根本功能為依據(jù).根本有功電度,CDMA基站一CDMA基站二圖2中國電信某地市

8、分公司動環(huán)網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)R$485/R$232通信接LJ為必選,功率素,復(fù)費率,諧波等視具體情況選配.另外考慮到電表需求規(guī)模很大,可要求廠商對一些附加功能進行簡化或刪除,如電表倍率,液晶顯示等.0NSTECHNCIL0GY/20.藿?3目電表顆粒度3,1采集需求分析如何有效,全面地進行電量采集,一般需要關(guān)注的電量消耗單元如圖1所示.電佑技圖1的各單元能耗均是能耗采集需要關(guān)注的,但各種單元采用何種顆粒度進行電量采集將是重點考慮的對象.不同的電量采集顆粒度會帶來不同的建設(shè)規(guī)模及數(shù)據(jù)分析效果.一般來說,電量采集的顆粒度主要有以下幾種.(1)按機架進行采集這種計量方式是以每個設(shè)備機架為計量單位,通過在每

9、個設(shè)備機架上加裝電量計量設(shè)備進行主設(shè)備電量計量.其主要優(yōu)點是:能有效獲取現(xiàn)網(wǎng)主設(shè)備的總體能耗;可有效分析各種設(shè)備,各種配置的耗電差異,可為后期工程建設(shè)提供一個合理的設(shè)備配置.主要缺點是:投資巨大,本錢相當(dāng)高;實施困難,對網(wǎng)絡(luò)平安影響較高.(2)按設(shè)備列/Me.電柜進行采集該采集方法以安裝機房內(nèi)的設(shè)備機架列/配低柜為計量單位,通過為每列設(shè)備/每配電柜下所有設(shè)備加裝總體電量計量設(shè)備進行每列設(shè)備/每配電柜下設(shè)備的總電量數(shù)據(jù)采集.主要優(yōu)點是:能有效獲取現(xiàn)網(wǎng)主設(shè)備的總體能耗;可有效分析各列設(shè)備/各配電柜下主設(shè)備的耗電差異.主要缺點是:投資很大,本錢很高;實施困難,對網(wǎng)絡(luò)平安影響較高;無法詳細分析出不同機

10、架,不同配置的耗電量差異.(3)按機房進行采集該采集方法以機房為計量單位,通過為每個機房主設(shè)備加裝一個總體電量計量設(shè)備進行主設(shè)備總電量數(shù)據(jù)采集.主要優(yōu)點是:能有效獲取現(xiàn)網(wǎng)主設(shè)備的總體能耗;投資小;方案實施相對簡單,對網(wǎng)絡(luò)平安影響較小.主要缺點是:只能區(qū)別不同機房的耗電差異,不能有效分析各種設(shè)備的耗電差異,對現(xiàn)網(wǎng)主設(shè)備能耗短板分析及后期工程建設(shè)的設(shè)備選型及配置較為困難.(4)按機樓(總配電柜)采集該采集方法以大樓為計量單位,通過為每個大樓主設(shè)備加裝一個總體電量計量設(shè)備進行主設(shè)備總電量數(shù)據(jù)采集.主要優(yōu)點是:能有效獲取現(xiàn)網(wǎng)主設(shè)備的總體能耗;投資很小;方案實施簡單,對網(wǎng)絡(luò)平安影響很小.主要缺點是:只能

11、區(qū)別不同機樓的耗電差異,不能有效分析各種設(shè)備的耗電差異,根本不能分析現(xiàn)網(wǎng)主設(shè)備能耗短板,無法作出后期工程建設(shè)的設(shè)備選型及配置建議.從上面的分析可以看出:?粒度細,能為我們提供詳盡的電量數(shù)據(jù)進行分析,為后期的工作指導(dǎo)方向;?顆粒度越細相對應(yīng)的投資越高,對網(wǎng)絡(luò)的影響越大;?主設(shè)備顆粒度決定著整個網(wǎng)絡(luò)運營能耗采集顆粒度及投資.3.2中國電信電量采集顆粒度建議從電量管理系統(tǒng)的建設(shè)目的來說,主要是為了通過對現(xiàn)網(wǎng)各維度能耗數(shù)據(jù)的采集進行有效分析,找出現(xiàn)網(wǎng)能耗短板和節(jié)能潛力,因地制宜,效益優(yōu)先地制定針對性的節(jié)能減排舉措,并對節(jié)能減排舉措進行節(jié)能效果的后評估等.結(jié)合投資效益,針對一些規(guī)模巨大,網(wǎng)絡(luò)地位不高,單

12、位能耗較低的局房,建議通過進行抽樣電量(抽取一定數(shù)量典型樣本,通過對樣本的直接計量和其類型,配置等推算同類型,配置的電量,從而推算全網(wǎng)電量),拆分計量(根據(jù)局房總電量,結(jié)合同類型,類似配置的電量采集的具體數(shù)據(jù)對各類型設(shè)備能耗進行分攤)方法進行測量,有效控制投資,提高投資效益.根據(jù)實際需要及投資效益,為了充分發(fā)揮各種采集方式,各種顆粒度的優(yōu)點,對各種場景下電量采集顆粒度的建議見表2.口能耗系統(tǒng)與動環(huán)監(jiān)控建設(shè)能耗系統(tǒng)的主要目的是:一方面為了統(tǒng)計網(wǎng)絡(luò)能耗并進行分析,找出網(wǎng)絡(luò)能耗的短板,尋找有效的節(jié)能減排舉措,這主要通過合理設(shè)置能耗采集點獲取能耗數(shù)據(jù),通過平臺分析軟件進行處理得到,根本不需要其他輔助數(shù)

13、據(jù);另一方面為了對已實施的節(jié)能減排舉措進行后評估,驗證舉措的平安,合理,有效及分析對網(wǎng)絡(luò)帶來的影響等,需要獲取能耗數(shù)據(jù)的同時一并獲取環(huán)境參數(shù),假設(shè)通過新設(shè)環(huán)境參數(shù)采集設(shè)備進行建設(shè)將無疑需要巨大投資.中國電信具有一個規(guī)模龐大,覆蓋較為完善的動環(huán)監(jiān)控網(wǎng)絡(luò),其采集數(shù)據(jù)有較為完善的環(huán)境參數(shù),而且其網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)及管理平臺均已形成一個較為完善的體系.為此,如何充分,有效地利用現(xiàn)有的動環(huán)監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)是運營商面臨的一大難題.動環(huán)監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)一般分三級:現(xiàn)場監(jiān)控單元(FSU),區(qū)域監(jiān)控中心(LSC)和集中監(jiān)控中心(CSC).其架構(gòu)和我們需要建設(shè)的能耗系統(tǒng)類似,因此我們希望共享動環(huán)監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)來到達節(jié)約建設(shè)的目的.4.1采集層設(shè)

14、備共享分析動環(huán)監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)中的現(xiàn)場監(jiān)控單元一般均具有環(huán)境溫濕度采集單元和智能設(shè)備采集端口RS485,而能耗系統(tǒng)的環(huán)境溫濕度為必采數(shù)據(jù),智能電表要求具有RS485接口.根據(jù)RS485接口協(xié)議,RS485接口的最大理論傳輸距離標準值為1219m,實際上可達3000m.RS485接口在總線上允許連接多達128個收發(fā)器,即具有多站能力,這樣用戶可以利用動環(huán)監(jiān)控的R$485將智能電表接入(根據(jù)同局部動環(huán)廠商的溝通,RS485接口在100200m以內(nèi)可有效連接68個智能電表).這完全滿足絕大多數(shù)場景下的電量采集情況,因 tim.corn.on25打造綠色通信世界中國電信節(jié)能減排的探索與實踐此建議一般情況下共動

15、環(huán)監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)的現(xiàn)場監(jiān)控單元,將智能電表接入至其RS485接口,假設(shè)原有動環(huán)的現(xiàn)場監(jiān)控設(shè)備不具備RS485接口或其接口容量不足,首先考慮擴容原現(xiàn)場監(jiān)控設(shè)備以到達數(shù)據(jù)采集的需求.4.2傳輸層設(shè)備共享分析一般來說,現(xiàn)有動環(huán)監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)采用的傳輸方式有三種:M0DEM撥號,2Mbit/s鏈路,IP.經(jīng)過最近幾年的改造,大局部MODEM撥號方式已改造,IP傳輸占比逐步提高.圖2是巾同電信某地市分公司動環(huán)真實M絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu).(1)現(xiàn)有動環(huán)網(wǎng)絡(luò)帶寬資源分析由圖2可知,一股非MODEM撥號方式的每個現(xiàn)場監(jiān)控單元占用一條E1,除r裝有攝像頭的視頻監(jiān)控的需求帶寬較大,其他環(huán)境量的參數(shù)的占_H帶寬均很低.另外,動環(huán)監(jiān)控的數(shù)

16、據(jù)傳輸不是連續(xù)不斷的.據(jù)了解,現(xiàn)有視頻監(jiān)控主要是結(jié)合門禁系統(tǒng),在門打丌時自動開啟1min錄像后關(guān)閉攝像頭,其他環(huán)境量數(shù)據(jù)上傳是根據(jù)其是突破設(shè)定門限值進行,正常情況下根本無數(shù)據(jù)上傳.可見其傳輸帶寬在絕大多數(shù)時間是空閑的.(2)能耗系統(tǒng)新增帶寬需求分析新增能耗系統(tǒng)主要新增采集數(shù)據(jù),為電量,其他如電壓,電流,功率因素等均為可選項,計算這些主要參數(shù)匯總一次上傳量應(yīng)該不大于1kbit,即不到E1帶寬的1/2000.另外,自動上傳的頻率一般設(shè)置為1次/小時即可.這樣,本次能耗系統(tǒng)需求的帶寬極低,基木不會影響原有動環(huán)系統(tǒng)的傳輸.因此,建議存局房已有非MODEM撥號方式的場景下,利用動壞監(jiān)控的傳輸資源進行能耗

17、系統(tǒng)的建設(shè);在M0DEM撥號方式的動環(huán)監(jiān)控場景下,將其改造成EI或者IP方式.這樣既可以大大節(jié)約能耗系統(tǒng)傳輸建設(shè)的費H,又能升級現(xiàn)網(wǎng)落后傳輸模式的動環(huán)網(wǎng)絡(luò).4.3核心層設(shè)備共享分析動環(huán)監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)核心層設(shè)備一般是小型處理設(shè)備+數(shù)據(jù)庫設(shè)備,其容l且配置通常有較大冗余度.我fJ采集的根底數(shù)據(jù)量不大,對效勞器的處理能力和數(shù)據(jù)庫設(shè)備需求均不高.相對動環(huán)監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)的核心設(shè)備冗余度來說,完全可以滿足,但考慮到動環(huán)監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)主要是對現(xiàn)網(wǎng)設(shè)備進行監(jiān)控的網(wǎng)絡(luò),其重要性非常高,而且能耗系統(tǒng)的數(shù)據(jù)要求保存時間很長,已到達比照分析的要求,因此建議能耗系統(tǒng)新建核心平臺的處理設(shè)備及數(shù)據(jù)庫設(shè)備在建設(shè)中探索將能耗系統(tǒng)新建的核心平臺設(shè)

18、備,尤其是數(shù)據(jù)庫設(shè)備在利用率較低的情況下是否町作為動環(huán)監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)一個短時間的備份設(shè)備,以加強動環(huán)監(jiān)控系統(tǒng)的平安性,另外也呵考慮通過云計算平臺來實現(xiàn)核心平臺建設(shè).目結(jié)束語日前,中國電信各省能耗系統(tǒng)正在籌建之中,如何建設(shè)一個合理,低本錢,高效益的能耗平臺是大家共同關(guān)心的問題.存各方的共同努力下,定能建設(shè)好能耗系統(tǒng).如對本文內(nèi)容有任何觀點或評論,請發(fā)Emae至editorttmcorncn科達助力江蘇省公安廳建設(shè)遠程視頻接訪系統(tǒng)為進一步暢通群眾信訪渠道,切實維護人民群眾的根本利益,2021年江蘇省公安廳開始著手建設(shè)一套遠程視頻接訪系統(tǒng),以期能夠快速有效地解決群眾關(guān)心的問題,充分發(fā)揮公安部門幫民助民的職能和作用.江蘇省公安廳遠程視頻接訪系統(tǒng)將覆蓋全省13個地市近70個縣區(qū),滿足群眾只需到當(dāng)?shù)鼗鶎訂挝痪湍芡ㄟ^系統(tǒng)與上級單位領(lǐng)導(dǎo)交流,反映訴求的視