通信局站能耗管理系統(tǒng)的實踐

1、通信局站能源管理系統(tǒng)的實踐姜寧，南京移動公司網(wǎng)絡(luò)部負責通信電源與空調(diào)維護Abstract：Currently, there is not scientific and unified method to evaluate the energy saving effect roundly and impersonally。 According to practice, this paper presents a method， Energy Management System， to evaluate energy saving。 This system monitors the energy

2、consumption, generates reports using software。 Finally, these reports will guide energy saving transformation.Keyword：Energy Consumption Management、3D simulation摘要:如何全面、客觀評估通信企業(yè)的節(jié)能效果，目前尚未形成科學、統(tǒng)一的評價體系.本文根據(jù)南京移動的實踐提出了一套適用于通信企業(yè)節(jié)能效果評估的方法能耗管理系統(tǒng)。該系統(tǒng)通過軟件的方式對機房能耗進行全面的監(jiān)測和報表分析，最終指導企業(yè)的節(jié)能改造。關(guān)鍵字：能耗管理、3D仿真引言本文介紹的能

3、耗管理系統(tǒng)的實現(xiàn)方案是利用現(xiàn)有“動環(huán)”監(jiān)控系統(tǒng)，采用分階段實施策略來解決企業(yè)效能管理問題，初級階段是圍繞企業(yè)用電的專業(yè)化嚴格管理目標,把如何降低電費支出作為切入點，通過預算公式對所有的用電設(shè)備進行嚴格的計算，確定科學的預算數(shù)據(jù)，然后遵循統(tǒng)一的用電設(shè)備管理流程，在設(shè)備使用過程中實時監(jiān)控，及時發(fā)現(xiàn)實際電費超出預算的情況并進行分析，提供各類分析報告給相關(guān)管理部門。同時為了計算設(shè)備的能耗值,還要實時采集智能設(shè)備(UPS、開關(guān)電源、空調(diào)）的輸出電壓、電流等數(shù)據(jù).由于江蘇移動在底端早已完成多測點的采集與上報工作,故整個系統(tǒng)運算與存儲的壓力已基本解決.能耗管理系統(tǒng)需要對采集電能數(shù)據(jù)及與電能相關(guān)的一些動力設(shè)備

4、、環(huán)境數(shù)據(jù)做統(tǒng)計分析，且這些數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)量很大,對這些數(shù)據(jù)的處理同樣需要軟硬件的支持。從南京實踐證明此方案具有實用性和可操作性,在后續(xù)嵌入其它軟件時需進一步研發(fā)。通信企業(yè)能耗管理現(xiàn)狀和實施背景通信網(wǎng)絡(luò)規(guī)模的不斷擴大，通信企業(yè)的用電成本也在不斷上漲。一般來說，電能消耗主要包括日常運作用電和通信網(wǎng)絡(luò)生產(chǎn)用電兩部分，通信網(wǎng)絡(luò)的節(jié)能工作主要在通信機房、基站等。對于通信行業(yè)來說，用電是當前最大的能耗，可見開展企業(yè)節(jié)能效果綜合評價勢在必行。由于與企業(yè)節(jié)能效果評估相關(guān)的標準企業(yè)節(jié)能量計算方法、綜合能耗計算通則等側(cè)重于單項設(shè)備、單項能源管理手段，沒有形成系統(tǒng)的、定量和定性指標相結(jié)合的（企業(yè)節(jié)能效果)評估標準和技

5、術(shù)方法;加上實行新的節(jié)約能源法在許多方面難以適應(yīng)新形式需求，國家目前尚未形成科學、統(tǒng)一的評價體系。所以目前各家運營商、開發(fā)商都在嘗試建設(shè)自己的“能耗管理平臺”與“評估體系”.能耗管理系統(tǒng)建設(shè)思路和目標建設(shè)思路南京移動的動力設(shè)備實時“監(jiān)控工作做的較早,“動環(huán)”監(jiān)控系統(tǒng)已涉及各個局站、各類動力設(shè)備，即“傳感網(wǎng)做的較好，因此我們提出利用現(xiàn)有的“動環(huán)”監(jiān)控系統(tǒng)并結(jié)合企業(yè)節(jié)能管理工作流程來建設(shè)能耗管理系統(tǒng)。通過該系統(tǒng)可以實現(xiàn):對局站的能耗實現(xiàn)采集、集中存儲，對局站及基站中主要設(shè)備的用電量進行歸類與分析，得到企業(yè)想知道的電能消耗趨勢。并對局站用電情況進行分析與對比,得到同類型的通信綜合樓設(shè)備，哪些比較省電

6、，哪些比較耗電;哪些特性的局站省電，哪些特性的局站耗電。結(jié)合局站機房設(shè)備配置直接得出該機房的PUE值，乃至整個局站的PUE值；再結(jié)合局站面積的大小，可以這對移動局站的建設(shè)與規(guī)劃，維護與管理、設(shè)備的采購提供有價值的數(shù)據(jù)。建立一套通信企業(yè)的能效評估模型,它不僅可用于通信局站節(jié)能量的評價和考核,而且還可對通信局站的節(jié)能實踐以及綜合治理效果進行全方位、多層次的評估。用這類運用軟件來為其它企業(yè)服務(wù),移動也可以利用此次契機破開通信競爭市場在某些企業(yè)的“冰，搶得中小企業(yè)傳感網(wǎng)建設(shè)的先機（物聯(lián)）.具體思路如下：第一階段：完善傳感網(wǎng)前端數(shù)據(jù)采集與歸類（1年時間)；第二階段：實施感知網(wǎng)-若干管理分析模塊（23年時

7、間）;管理分析模塊局站能耗管理系統(tǒng)機房設(shè)備資產(chǎn)管理系統(tǒng)機房加電與熱管理系統(tǒng)（CDF）XX系統(tǒng)第三階段:融合BA系統(tǒng)，運用3D進行仿真-運用與糾偏（1年時間）.后期將結(jié)合機房“3D”仿真進行機房精細化管理，再結(jié)合目前的CFD計算流體力學進行通信機房的熱評估，簡化“熱評估”前期的繁重實地測試工作。嘗試把“三維”空間模型，簡化為“二維”模型,優(yōu)化軟件算法、提高工作效率。改變行業(yè)內(nèi)沒有適用型軟件與測試工具的現(xiàn)狀。讓思想的火花,變成新的生產(chǎn)力。最后帶動一個新的產(chǎn)業(yè),力爭融合目前的BA系統(tǒng)，形成新的通信綜合管理系統(tǒng)。建設(shè)目標能耗管理系統(tǒng)定位于從管理角度出發(fā),幫助通信企業(yè)在日常的節(jié)能降耗工作中發(fā)現(xiàn)問題、分析

8、問題、解決問題，不斷優(yōu)化，實現(xiàn)節(jié)能降耗目標.不能局限于對節(jié)能量進行簡單計算和比對的模式,應(yīng)以定量評價與定性評價相結(jié)合，以定量評價為基礎(chǔ).應(yīng)對企業(yè)的節(jié)能狀況及在行業(yè)中所處的能效水平進行綜合評價，激勵企業(yè)向“低碳努力；評價要以實際數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，同時輔以“行業(yè)”特性評價和“地方”特性評價；體系建設(shè)必須服務(wù)于實際活動的需要，要有較強的可靠性、開放性、可操作性；能耗管理系統(tǒng)方案與運用那么，如何才能在系統(tǒng)平臺中運用科學的管理方法和管理流程實現(xiàn)節(jié)能減排，我們選擇“量化管理”思想作為本平臺的理論基礎(chǔ)、考慮到測量誤差、抽樣誤差、回歸誤差等,要建立基準期能耗及其“回歸模型”！量化思想的核心就是以數(shù)字為基礎(chǔ)，對關(guān)鍵的

9、決策點和操作流程實行標準化管理。量化管理是建立在工程學的項目管理思想上的一種管理模式,標準化、任務(wù)化的流程操作為決策者定義了一套可參照的標準，每個重要的步驟都有了清晰明確的定義和參照物，在流程中決策者需要做的就是根據(jù)即定標準進行操作.基準期能耗是以南京移動各機房2004年6月到2010年6月的相關(guān)數(shù)據(jù)，從而最大程度的限制了“人這個變量對決策過程的影響.系統(tǒng)架構(gòu)在架構(gòu)設(shè)計中采用了目前最先進的面向服務(wù)架構(gòu)（SOA）,系統(tǒng)平臺是由一些松耦合并且具有統(tǒng)一接口定義方式的服務(wù)(Service）模塊構(gòu)建起來的，如下圖所示。系統(tǒng)架構(gòu)圖系統(tǒng)功能系統(tǒng)從管理角度出發(fā)，結(jié)合現(xiàn)有的監(jiān)控系統(tǒng)(動環(huán)系統(tǒng)）和新型節(jié)能設(shè)備(新

10、型空調(diào)、冷卻系統(tǒng)等），通過資源管理、量化模型管理、能效分析管理、成本管理、報表管理、投資回報分析、問題發(fā)現(xiàn)和預警、用電設(shè)備管理八大功能模塊實現(xiàn)企業(yè)能效的精細化管理和綜合監(jiān)測分析。運用效果通過一年的實際使用，實現(xiàn)了南京移動對10個綜合樓、部分基站的分類管理、能耗核對、PUE讀取、分級、預測、節(jié)能新技術(shù)驗證推廣等要求，實現(xiàn)對企業(yè)能耗的綜合管理.后期將集中采集營業(yè)廳及辦公樓的用電數(shù)據(jù)，定時、不定時上傳至企業(yè)能耗管理系統(tǒng)，按時上報至主管能耗管理系統(tǒng).電能管理分析系統(tǒng)操作界面能耗管理系統(tǒng)截圖本系統(tǒng)初步解決了南京移動在節(jié)能時困惑的幾個老大難問題。節(jié)能考核指標不合理，以前只能根據(jù)上一年的電費總額根據(jù)未來一年

11、企業(yè)的投資、預算制定的一個增長系數(shù)作為節(jié)能考核的基數(shù)(靜態(tài)的）,未考慮實際變化情況，基本不可用。采用本系統(tǒng)后，南京移動的節(jié)能指標將改為和系統(tǒng)提供的動態(tài)的預算數(shù)據(jù)（誤差率=3）進行比對，則節(jié)能的考核就具可操作性。通過投資回報分析模塊初步解決了企業(yè)購買了節(jié)能設(shè)備，但不清楚最終企業(yè)是否節(jié)能，經(jīng)常出現(xiàn)購買節(jié)能設(shè)備的成本大大超過了節(jié)省下的成本，缺少投入產(chǎn)出分析、比對（同比/環(huán)比）的問題。建立能效評估體系，根據(jù)分類分析各種設(shè)備的用電情況及在總費用中的占比,形成各類能效指標初步解決了南京移動長期以來缺乏的對電費的專業(yè)化管理、節(jié)約用電意識不強，無日常分析監(jiān)測功能，領(lǐng)導層也無法從多個角度（投入產(chǎn)出比、單位內(nèi)部各

12、部門的能耗同比/環(huán)比、和其它類似企業(yè)的能耗同比/環(huán)比等）看到經(jīng)分析后的企業(yè)能耗情況的問題，從而實現(xiàn)幫助通信行業(yè)企業(yè)實現(xiàn)“科學管理、措施到位、降本增效,最終使企業(yè)年度用電成本趨向合理，從而實現(xiàn)節(jié)能降耗，進而實現(xiàn)創(chuàng)建節(jié)約型企業(yè)的目標。后期建設(shè)與展望后期利用該平臺，結(jié)合機房3D的動漫仿真進行機房精細化管理，再結(jié)合目前的“CFD”軟件進行通信機房的熱評估。簡化熱評估工作中繁重、復雜地實地測試與數(shù)據(jù)搜集工作。最后嘗試把熱評估軟件從三維空間模型，簡化為二維模型，優(yōu)化目前的軟件算法、提高工作效率.改變行業(yè)內(nèi)沒有適用運用型軟件與測試工具的現(xiàn)狀，該系統(tǒng)力爭融合目前的BA系統(tǒng),形成新的通信綜合管理系統(tǒng)。鑒于南京2

13、009年以后建設(shè)的IDC機房列頭柜的各輸出分路單元已全部完成采集與監(jiān)控，智能映射到機房進行3D動漫仿真工作已經(jīng)開展。一個按機房實際情況分布到設(shè)備端的運用場景軟件，很快將要在現(xiàn)網(wǎng)投運（試點59號一樓數(shù)據(jù)機房）。59號機房實測數(shù)據(jù)對應(yīng)的仿真機房數(shù)據(jù)中心虛擬化、自動化的基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)趨勢，延續(xù)了傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心性能、安全、永續(xù)的基本需求，進一步簡化網(wǎng)絡(luò)架構(gòu),在虛擬化IP資源的基礎(chǔ)上需要實現(xiàn)自動化的配置管理，降低管理復雜度，提高靈活性.智能管理中心基于B/S架構(gòu)，不僅涵蓋拓撲、告警、性能和配置等管理功能,使網(wǎng)絡(luò)狀況一目了然，而且提供了虛擬化管理功能，用戶可以在拓撲圖中看到虛擬化網(wǎng)絡(luò)及其設(shè)備的各種狀態(tài)。接下來是增加系統(tǒng)的穩(wěn)定性和擴展性，打破技術(shù)壁壘的工作任務(wù)還很艱巨（艾默生監(jiān)控系統(tǒng))。需要專業(yè)的軟件公司和正規(guī)的院校與移動的技術(shù)人員一起研究、建立模型、完善適合各種運用場景的軟件.結(jié)束語在設(shè)備和技術(shù)狀況一定的情況下,管理節(jié)能是有一定限制的。企業(yè)總能耗W總W主設(shè)備W空調(diào)W外界因數(shù)W浪費，當一切浪費的能源都得到控制時，剩余的僅有設(shè)備的合理消耗。此時能耗管理就達到了極限.本文的能耗管理系統(tǒng)也一樣，它是一個階段性產(chǎn)品，它是系統(tǒng)中