中國電信能耗監(jiān)測管理系統(tǒng)建設探討

1、中國電信能耗監(jiān)測管理系統(tǒng)建設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.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,適應場景及改良方案,為后續(xù)工作帶來指導性建議.曰采集手段及設備選型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,配電箱內無充?？臻g安裝方式赫導軌式導軌式安裝,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備,蘭相空調螽;單相電源配電設備,單相空電壓分類22OV/AC交流單相單相市電引入I調,交流主設備,48V/OC直流一48V供電設備一48V用電主設備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%電量較低內部計費,不做計費網(wǎng)絡運營能耗綜合管營銷服配套配套固話移動寬帶增值空調電源圖1需要關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)絡平安有一定幫助;缺點是投資大,工程對剛絡平安有一定影響.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,可以結合網(wǎng)絡具體情況進行選擇,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)絡復雜,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100%進行總量測量,10%以上基站進行設備分類細測設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100%進行總量測量.5%以上纂站進行設備分類細溯進行設備分類細

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量頭設暮?備傳備傳感感器器在中國電信電量系統(tǒng)中的應用場景.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)絡拓撲結構R$485/R$232通信接LJ為必選,功率素,復費率,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備機架為計量單位,通過在每

9、個設備機架上加裝電量計量設備進行主設備電量計量.其主要優(yōu)點是:能有效獲取現(xiàn)網(wǎng)主設備的總體能耗;可有效分析各種設備,各種配置的耗電差異,可為后期工程建設提供一個合理的設備配置.主要缺點是:投資巨大,本錢相當高;實施困難,對網(wǎng)絡平安影響較高.(2)按設備列/Me.電柜進行采集該采集方法以安裝機房內的設備機架列/配低柜為計量單位,通過為每列設備/每配電柜下所有設備加裝總體電量計量設備進行每列設備/每配電柜下設備的總電量數(shù)據(jù)采集.主要優(yōu)點是:能有效獲取現(xiàn)網(wǎng)主設備的總體能耗;可有效分析各列設備/各配電柜下主設備的耗電差異.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備加裝一個總體電量計量設備進行主設備總電量數(shù)據(jù)采集.主要優(yōu)點是:能有效獲取現(xiàn)網(wǎng)主設備的總體能耗;投資小;方案實施相對簡單,對網(wǎng)絡平安影響較小.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備的耗電差異,對現(xiàn)網(wǎng)主設備能耗短板分析及后期工程建設的設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備加裝一個總體電量計量設備進行主設備總電量數(shù)據(jù)采集.主要優(yōu)點是:能有效獲取現(xiàn)網(wǎng)主設備的總體能耗;投資很小;方案實施簡單,對網(wǎng)絡平安影響很小.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備的耗電差異,根本不能分析現(xiàn)網(wǎng)主設備能耗短板,無法作出后期工程建設的設備選型及配置建議.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,為后期的工作指導方向;?顆粒度越細相對應的投資越高,對網(wǎng)絡的影響越大;?主設備顆粒度決定著整個網(wǎng)絡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.結合投資效益,針對一些規(guī)模巨大,網(wǎng)絡地位不高,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)控建設能耗系統(tǒng)的主要目的是:一方面為了統(tǒng)計網(wǎng)絡能耗并進行分析,找出網(wǎng)絡能耗的短板,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),假設通過新設環(huán)境參數(shù)采集設備進行建設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,其采集數(shù)據(jù)有較為完善的環(huán)境參數(shù),而且其網(wǎng)絡架構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)絡是運營商面臨的一大難題.動環(huán)監(jiān)控網(wǎng)絡一般分三級: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).其架構和我們需要建設的能耗系統(tǒng)類似,因此我們希望共享動環(huán)監(jiān)控網(wǎng)絡來到達節(jié)約建設的目的.4.1采集層設

14、備共享分析動環(huán)監(jiān)控網(wǎng)絡中的現(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)絡的現(xiàn)場監(jiān)控單元,將智能電表接入至其RS485接口,假設原有動環(huán)的現(xiàn)場監(jiān)控設備不具備RS485接口或其接口容量不足,首先考慮擴容原現(xiàn)場監(jiān)控設備以到達數(shù)據(jù)采集的需求.4.2傳輸層設備共享分析一般來說,現(xiàn)有動環(huán)監(jiān)控網(wǎng)絡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絡拓撲結構.(1)現(xiàn)有動環(huán)網(wǎng)絡帶寬資源分析由圖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)控主要是結合門禁系統(tǒng),在門打丌時自動開啟1min錄像后關閉攝像頭,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;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)傳輸建設的費H,又能升級現(xiàn)網(wǎng)落后傳輸模式的動環(huán)網(wǎng)絡.4.3核心層設備共享分析動環(huán)監(jiān)控網(wǎng)絡核心層設備一般是小型處理設備+數(shù)據(jù)庫設備,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)庫設備需求均不高.相對動環(huán)監(jiān)控網(wǎng)絡的核心設備冗余度來說,完全可以滿足,但考慮到動環(huán)監(jiān)控網(wǎng)絡主要是對現(xiàn)網(wǎng)設備進行監(jiān)控的網(wǎng)絡,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備及數(shù)據(jù)庫設備在建設中探索將能耗系統(tǒng)新建的核心平臺設

18、備,尤其是數(shù)據(jù)庫設備在利用率較低的情況下是否町作為動環(huán)監(jiān)控網(wǎng)絡一個短時間的備份設備,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.目結束語日前,中國電信各省能耗系統(tǒng)正在籌建之中,如何建設一個合理,低本錢,高效益的能耗平臺是大家共同關心的問題.存各方的共同努力下,定能建設好能耗系統(tǒng).如對本文內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?shù)鼗鶎訂挝痪湍芡ㄟ^系統(tǒng)與上級單位領導交流,反映訴求的視