監控實現通信機房的節能減排

電力消耗在各類能源消耗中所占比例已超過80%，因此節能減排工作將以節電為重點研究對象。有數據顯示，在電信運營商的總電能耗中，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%，其動力環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、市電質量的監控

先來分析市電的一個常見現象: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，與用戶負荷特性、電力系統的規劃、負荷分配有關。相關標準規定:不平衡度允許值為2%，短時間不得超過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:中性線電流不得超過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)對線損:加大線路損耗。

實用建議:對于數據中心、交換局等核心機房，需要進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、無功功率、功率因素、電度以及重要輸入開關的狀態等。通過監控，可以動態發現市電的異常，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備的損壞。

2、交流停電/來電狀態監控

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

假設:市電成本:1元/度，則:油機發電成本: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"關閉油機還可以節約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行應急供電的局站，在沒有ATS的情況下，增加市電停電/來電監控測點是非常必要的。

3、動力設備用戶端(負載)的監控管理

一般的監控系統更多的關注是被監控的動力設備，而對欠缺對其負載的監控功能，即沒有監控到用戶端(負載)。這樣會出現被監控的動力設備(如:電源和UPS)本身沒有任何故障，但由于沒有將其負載進行科學的分配和監控，引起負載開關跳閘等重大故障。

動力設備用戶端(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、負載種類、負載端子使用情況、負載平衡等進行管理。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，防止過流跳閘等。

(3)科學管理油機負載: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、直流配電設備本身不能提供輸出負載參數監控的設備，建議在關鍵位置增加相應監控測點，把負載管理起來，防微杜漸，降低故障率，提高供電系統可用度，減少現場維護(離不開維護車輛的使用等)，從而實現節能減排(其實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缺陷:

A、溫濕度自動控制的參點只是:本機回風口傳感器的溫濕度值。其實，該值是不能動態精確反應機房各區域環境溫濕度的。

B、精密空調有針對機房溫濕度的智能調節功能，但離開將同一機房內不同精密空調綜合管理起來的監控系統，由于各臺空調之間沒有通信聯系，不能協同工作，存在各自為政的現象。"競爭運行"(指同一機房內不同的空調可能出現有的制冷、有的加熱，有的加濕、有的去濕的情況，特別浪費能源)就是一個常見的現象。

C、不能動態按機房熱場分布及變化，調整制冷方案。機房熱場分布復雜:由于機房交換機架排列、建筑結構、線纜走向排序等復雜的客觀因素，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)、機房內環境溫度不平衡，溫差大:對主設備使用環境的安全性不利。

(2)、空調能耗加大。

(3)、增加空調運行時間，影響空調的使用壽命

實用建議: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)，建議在機房內關鍵部位增加一些溫濕度采樣點(可以動態反應機房內的溫場大致分布)，同時借助監控系統把機房內各自獨立運行的精密空調管理起來，結合機房內熱場的分布和變化，實現空調的"自適應、群控"、"層疊運行"管理，發揮團隊的分工協調能力、合力和適應能力。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果。

三、選擇機房動力監控的關鍵

隨著通信機房的監控系統規模的不斷擴大，作為運營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，與日益發展的維護流程的結合，是監控系統不能回避的問題，如:現階段的"節能減排"等。選擇一套優質的監控系統是滿足這一需要的關鍵，而監控系統的規劃、建設和使用容易被忽視，而實際是很關鍵的的幾個方面有:

1、局站端(SU)監控功能的主動性、自動性(如底端PLC功能):"五遙"需要借助監控中心發揮作用。譬如:對基站的空調進行遙控開關機，需要監控中心值班人員在操作終端上下發遠程控制命令，如果基站的數量多到成百上千的時候，控制起來將非常費工費時，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)自動對空調進行控制，提高系統的主動性和自動性。

2、穩定可靠、適應網絡發展的組網方案:"干接點"、"公務通道"等一些過渡性的組網方案在浪費了大量投資的同時，也使大家認識到監控網絡規劃的重要性。

3、科學、實用的監控測點方案:監控測點并不是越全面越好，而是要注重科學性、必要性和實用性，充分利用不同被監控設備的關聯性，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質的器件進行硬件設計外，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，每個采集通道都有單獨防雷設計)是必不可少的。

5、現場工程質量:沒有良好的現場工程質量，再好的硬件和軟件都不可能組成一個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、自動決策及調度指揮、維護專家建議等增值功能。

可以想象，忽略了以上幾個因素建設的監控系統，不但成不了節能減排的工具，而且會起到反作用。因為這樣的監控系統可能經常需要進行現場維護與檢修，花費大量的資金，長期需要值班人員靠"五遙"來協助實行"節能減排"目標也是沒有可操作性的。同時，要監控被監控的動力、空調及環境設備，并協助這些設備完成各自的節能減排目標，也離不開經過科學設計的、考慮了智能性設計、具備關鍵增值功能的監控系統。