監控實(shí)現通信機房的節能減排

電力消耗在各類(lèi)能源消耗中所占比例已超過(guò)80%，因此節能減排工作將以節電為重點(diǎn)研究對象。有數據顯示，在電信運營(yíng)商的總電能耗中，基站和核心數據機房的總電耗占到了90%以上，空調及供電系統用電就占到了將近50%，其動(dòng)力環(huán)境集中監控管理系統在通信局站節能減排中的作用，雖然只是其整體功能的"冰山一角，通過(guò)本文的分析，力求使讀者能深入了解監控系統在節能減排中的管理、調度、決策及評估等功能，獲得意外的收獲。

一、供電系統監控管理

1、市電質(zhì)量的監控

先來(lái)分析市電的一個(gè)常見(jiàn)現象：三相電壓不平衡，指各相之間相電壓不相等或線(xiàn)電壓不相等，與用戶(hù)負荷特性、電力系統的規劃、負荷分配有關(guān)。相關(guān)標準規定：不平衡度允許值為2%，短時(shí)間不得超過(guò)4%。

三相負載不平衡的危害：

(1)對變壓器：造成變壓器的損耗增大，甚至燒毀。(變壓器運行規程規定：中性線(xiàn)電流不得超過(guò)變壓器低壓側額定電流的25%)。

(2)對用電設備：將導致高達數倍電流不平衡的發(fā)生，效率下降，能耗增加，并導致用電設備使用壽命縮短，增加設備維護的成本。

(3)對線(xiàn)損：加大線(xiàn)路損耗。

實(shí)用建議：對于數據中心、交換局等核心機房，需要進(jìn)行市電綜合參數的監控，主要包含：三相電壓、三相電流、頻率、有功功率、無(wú)功功率、功率因素、電度以及重要輸入開(kāi)關(guān)的狀態(tài)等。通過(guò)監控，可以動(dòng)態(tài)發(fā)現市電的異常，及時(shí)采取措施，起到防微杜漸的作用，防止能量損耗以及重要設備的損壞。

2、交流停電/來(lái)電狀態(tài)監控

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

假設：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(chē)輛及人工4-5元、油機損耗及折舊2-3元)。

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

實(shí)用建議：對于需要采用固定油機或機動(dòng)油機進(jìn)行應急供電的局站，在沒(méi)有ATS的情況下，增加市電停電/來(lái)電監控測點(diǎn)是非常必要的。

3、動(dòng)力設備用戶(hù)端(負載)的監控管理

一般的監控系統更多的關(guān)注是被監控的動(dòng)力設備，而對欠缺對其負載的監控功能，即沒(méi)有監控到用戶(hù)端(負載)。這樣會(huì )出現被監控的動(dòng)力設備(如：電源和UPS)本身沒(méi)有任何故障，但由于沒(méi)有將其負載進(jìn)行科學(xué)的分配和監控，引起負載開(kāi)關(guān)跳閘等重大故障。

動(dòng)力設備用戶(hù)端(負載)的監控管理涉及：交流配電柜、油機配電、UPS配電柜、直流配電柜等的負載管理，對容量節余、負載名稱(chēng)、負載種類(lèi)、負載端子使用情況、負載平衡等進(jìn)行管理。這些應用有：

(1)重要分路電流監控與計量：租用電、出租電計量，防止用電損失。

(2)分路負載管理：負載分配、容量預警、負載平衡分配建議，防止過(guò)流跳閘等。

(3)科學(xué)管理油機負載：防止油機欠載運行。因為，油機負載率在60%以上時(shí)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(shí)油機多帶點(diǎn)負載反而對油機運行有例。

實(shí)用建議：對于交流配電、油機、UPS、直流配電設備本身不能提供輸出負載參數監控的設備，建議在關(guān)鍵位置增加相應監控測點(diǎn)，把負載管理起來(lái)，防微杜漸，降低故障率，提高供電系統可用度，減少現場(chǎng)維護(離不開(kāi)維護車(chē)輛的使用等)，從而實(shí)現節能減排(其實(shí)只是總體受益很少的一部分)。

二、精密空調綜合監控管理

精密空調本身存在以下的三個(gè)缺陷：

A、溫濕度自動(dòng)控制的參點(diǎn)只是：本機回風(fēng)口傳感器的溫濕度值。其實(shí)，該值是不能動(dòng)態(tài)精確反應機房各區域環(huán)境溫濕度的。

B、精密空調有針對機房溫濕度的智能調節功能，但離開(kāi)將同一機房?jì)炔煌芸照{綜合管理起來(lái)的監控系統，由于各臺空調之間沒(méi)有通信聯(lián)系，不能協(xié)同工作，存在各自為政的現象。"競爭運行"(指同一機房?jì)炔煌目照{可能出現有的制冷、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(gè)常見(jiàn)的現象。

C、不能動(dòng)態(tài)按機房熱場(chǎng)分布及變化，調整制冷方案。機房熱場(chǎng)分布復雜：由于機房交換機架排列、建筑結構、線(xiàn)纜走向排序等復雜的客觀(guān)因素，使得即使每臺空調都在努力的工作，卻達不到理想的效果。

以上缺陷的直接結果就是：

(1)、機房?jì)拳h(huán)境溫度不平衡，溫差大：對主設備使用環(huán)境的安全性不利。

(2)、空調能耗加大。

(3)、增加空調運行時(shí)間，影響空調的使用壽命。

實(shí)用建議：對于采用精密空調的機房(如：數據機房、核心交換及傳輸機房等)，建議在機房?jì)汝P(guān)鍵部位增加一些溫濕度采樣點(diǎn)(可以動(dòng)態(tài)反應機房?jì)鹊臏貓?chǎng)大致分布)，同時(shí)借助監控系統把機房?jì)雀髯元毩⑦\行的精密空調管理起來(lái)，結合機房?jì)葻釄?chǎng)的分布和變化，實(shí)現空調的"自適應、群控"、"層疊運行"管理，發(fā)揮團隊的分工協(xié)調能力、合力和適應能力。這樣，不但可以彌補以上的三個(gè)缺陷，避免引起的三個(gè)主要的不良結果。

三、選擇機房動(dòng)力監控的關(guān)鍵

隨著(zhù)通信機房的監控系統規模的不斷擴大，作為運營(yíng)維護支撐系統的監控系統，一般都能做到遙測、遙信、遙調、遙控、遙視五項基本功能。但適應多變的維護工作目標的需要，與日益發(fā)展的維護流程的結合，是監控系統不能回避的問(wèn)題，如：現階段的"節能減排"等。選擇一套優(yōu)質(zhì)的監控系統是滿(mǎn)足這一需要的關(guān)鍵，而監控系統的規劃、建設和使用容易被忽視，而實(shí)際是很關(guān)鍵的的幾個(gè)方面有：

1、局站端(SU)監控功能的主動(dòng)性、自動(dòng)性(如底端PLC功能)："五遙"需要借助監控中心發(fā)揮作用。譬如：對基站的空調進(jìn)行遙控開(kāi)關(guān)機，需要監控中心值班人員在操作終端上下發(fā)遠程控制命令，如果基站的數量多到成百上千的時(shí)候，控制起來(lái)將非常費工費時(shí)，因此，現在更多的需要局站端監控設備能按一定的邏輯(如：節能運行邏輯)自動(dòng)對空調進(jìn)行控制，提高系統的主動(dòng)性和自動(dòng)性。

2、穩定可靠、適應網(wǎng)絡(luò )發(fā)展的組網(wǎng)方案："干接點(diǎn)"、"公務(wù)通道"等一些過(guò)渡性的組網(wǎng)方案在浪費了大量投資的同時(shí)，也使大家認識到監控網(wǎng)絡(luò )規劃的重要性。

3、科學(xué)、實(shí)用的監控測點(diǎn)方案：監控測點(diǎn)并不是越全面越好，而是要注重科學(xué)性、必要性和實(shí)用性，充分利用不同被監控設備的關(guān)聯(lián)性，可以節省很多投資。

4、穩定可靠的硬件：除了采用性能指標優(yōu)質(zhì)的器件進(jìn)行硬件設計外，全方位防雷設計(除了采集設備通信口、傳輸口、電源口有防雷設計外，每個(gè)采集通道都有單獨防雷設計)是必不可少的。

5、現場(chǎng)工程質(zhì)量：沒(méi)有良好的現場(chǎng)工程質(zhì)量，再好的硬件和軟件都不可能組成一個(gè)穩定可靠的監控系統。

6、可用性、易用性設計：監控系統是一種智能工具，可用性和易用性非常重要。

7、智能性設計：綜合分析能力、防微杜漸、自動(dòng)決策及調度指揮、維護專(zhuān)家建議等增值功能。

可以想象，忽略了以上幾個(gè)因素建設的監控系統，不但成不了節能減排的工具，而且會(huì )起到反作用。因為這樣的監控系統可能經(jīng)常需要進(jìn)行現場(chǎng)維護與檢修，花費大量的資金，長(cháng)期需要值班人員靠"五遙"來(lái)協(xié)助實(shí)行"節能減排"目標也是沒(méi)有可操作性的。同時(shí)，要監控被監控的動(dòng)力、空調及環(huán)境設備，并協(xié)助這些設備完成各自的節能減排目標，也離不開(kāi)經(jīng)過(guò)科學(xué)設計的、考慮了智能性設計、具備關(guān)鍵增值功能的監控系統。