动力环境监控系统助力企业节能减排
浅谈动环监控系统在电信运营商节能减排中的应用
中国移动通信集团北京有限责任公司李明江
摘要：利用动环监控系统在集中化管理方面的优势促进电信运营企业维护工作电子化，助力运营商节能减排。
关键词：动环监控系统集中化电子化节能减排
随着通信行业的快速发展，基站数量的大量增加和对服务器的大量使用，通信行业的能耗正在加剧并且已成为电信运营企业的一项主要的成本开销。因此通信企业在寻求发展的同时必须追求降低能耗，以增强企业竞争力实现可持续发展。我国政府已经宣布在2020年单位国内生产总值二氧化碳排放比201*年下降40%至45%，并将这一目标纳入中长期发展规划的约束。这些情况都促使承担重要社会责任的三大电信运营商在未来几年甚至更长的一段时间内加大节能减排力度已经刻不容缓。
1.动环监控系统在国内的发展现状
动环监控系统实现对分布的动力系统、空调系统、机房环境和安全保卫系统进行遥测、遥信、遥控、遥调的四遥功能，把现场、分散、人工的巡视和操作变成远程、集中的维护和管理。通过监控系统的实时监控、报表自动化、故障告警与处理、只能分析、数据视频联动等检测手段来提高维护管理水平，保证动力、空调等设备的正常运行和机房安全，保障通信供电和设备安全[1]。
动环监控系统在我国的发展起步较晚，从上世纪90年代才刚刚出现。但是随着近几年来计算机和网络技术的飞速发展及电信运营企业对提高维护效率的双重作用下取得了飞速的发展。目前动环监控系统的各项功能逐步成熟，各大电信运营商都已经建立了完善的动环监控网络，并且已经在运营维护中发挥着越来越重要的作用。
2.动环监控在节能减排方面的应用
近年来随着全球气候变暖趋势的加剧“节能减排”已经成为一个关乎全人类长期生存和延续的重要命题，另一方面电信行业新格局的形成加剧了市场竞争促使企业更加关注成本控制以增强企业竞争力。如何利用现有的动环监控助力企业的节能减排成为许多人关注的一个方向。笔者结合自己的工总经验总结有一下几个方面：
2.1发挥动力环境监控远端控制、集中管理优势降低维护成本动环监控系统的重要作用是可以通过远程监控的手段实时了解设备的运行状态，从而使局站的无人值守或少人值守成为可能。以我公司为例目前共有综合通信枢纽楼及局房XX座，分布与整个北京市的各个方位。如果采用以前的巡视方式，维护人员不经要巡视重要局房，而且需要经常对重要设备的数据或信号进行抄表和测试，更要求能对系统出现的故障做出快速响应，工作量可想而知。由于动环监控系统的应用目前实现了所有局房100%覆盖。其中无人值守局房XX座，其余各枢纽楼的人员配置也比以前大幅减少，实现了设备增加、节点增加、局房数量增加但是维护人员数量不增加，维护成本不增加。
设备远程监控和集中管理功能的实现不但可以保障设备运行状态24小时实时监控，而且以前维护方式下大量的巡视维护工作被远程操作所取代。原来需要乘坐交通工具来回奔波的大量工作被远程操作所取代，直接减少了企业在维护中的交通开支降低了二氧化碳排放。
2.2维护工作电子化，减少办公耗材消耗
动环监控系统一般都具备告警功能，当出现设备告警时系统会将告警信息通过声光或自动寻呼（手机短信、E-mail等）等方式进行告警提示。动环监控系统与企业电子运行维护系统（EOMS）的融合使故障告警的处理从过去的纸质传真工单彻底变成了电子工单。这一功能的应用不仅使告警的发现、处理时限大为缩短，而且电子化闭环处理节约了大量的纸张等办公耗材。另外结合动环监控系统数据管理和报表功能对老的维护方式下的一些需要现场进行的例行维护和测试进行创新，采用符合要求的电子报表取代原来纸质手工记录方式不仅高效而且准确。例如我公司结合艾默生动环监控系统的业务管理台的报表功能开发了符合办公需求的告警统计报表、蓄电池放电试验报表、蓄电池例行维护报表、电能统计报表、资产管理报表以及各种月报表、年报表等，并以电子报表的方式改变了过去电源维护报表直面、人工、静态的管理模式。这些报表既可以通过分布于各个维护区域的实时监控台随时调取也可以通过电子邮件自由流转，从而实现设备信息和资源的电子化、动态化管理。
但是由于各个企业采用的动环监控系统各有不同造成其功能差异较大。有技术实力且有运行经验的厂商建成的监控系统实用性强、效果好，与企业的需求较接近；缺乏技术实力或运行经验的厂商建成的监控系统往往存在诸多问题且与企业需求有不小差距，尤其在数据处理和分析方面尤为明显。如何利用动环监控系统提高维护工作的电子化程度从而为企业节能减排服务还有有很多工作需要做。
2.3利用动环监控系统为企业节能减排提供决策支持
随着最近几年各企业动环监控系统建设的不断推进，动环监控系统所覆盖的设备原来越多，动环监控系统所提供的设备信息也越来越多。利用动环监控系统的数据信息分析设备的运行状况和负荷情况，从而指导日常维护工作并且为工程建设及节能减排的相关决策提供数据支持。我公司201*年开始将各个传输汇聚点纳入艾默生动环监控网络，监控人员发现多个传输汇聚点的整流器设备通信故障告警频发，并且会伴随一些模块自动关机。监控人员通过动环监控系统查看汇聚点整流器的配置情况发现各汇聚点的负荷较小，有的汇聚点负荷只有不到30A但是却有6、7个模块处于工作状态。结合通信电源维护经验知道整流器设备电能的消耗随着其带载率的升高而降低，而在低负载率情况下工作模块的转换效率低，自身消耗大。而且有的整流器设备自身设定了当负载率低于一定门限值时自动保护关机的功能，正是保护关机导致了通信故障告警的上报。我中心将这一情况及时向传输中心进行通报并提出改进建议，传输中心接纳了我中心的建议对低负荷整流器模块进行关闭调整不仅解决了通信告警频发的问题，而且大大减少了不必要的能源浪费。
动环监控系统的数据分析功能在指导工程建设方面也发挥着越来越重要的作用，同时为我公司进行的多项节能改造工程提供数据支持。随着动环监控系统的不断完善，动环监控系统在决策技术支持方面的作用将发挥越来越重要的作用。总结
动环监控系统的建立不仅减少维护人员工作量而且有助于决策支持和运营水平的提高。动环监控系统的不断完善其在电信运营企业节能减排方面的应用将得到进一步加强。从实际情况出发进行创新，力求做到更加实用，是系统更具有实用价值。
参考文献：1.《PSMS动力设备及环境集中监控系统（软件V4.39）培训手册》28页
2.《通信电源》201*.513页
扩展阅读：动力环境集中监控系统在节能减排中的应用
动力环境集中监控系统在节能减排中的应用
1引言
近年通信事业快速发展，通信行业能耗迅速增长，对节能要求也不断提高。目前各通信运营商在本地网一级基本建设了通信机房动力设备及环境集中监控系统。为了使监控系统有效地发挥作用，除了不断完善监控系统基本功能外，还要充分发挥利用计算机数据处理的优势，用高智能化的系统进行节能降耗管理，提高使用效益。
2动力环境集中监控系统的概述
动力环境集中监控系统由采集子系统、传输子系统、软件子系统组成，采集子系统完成底端数据的采集，传输子系统将底端采集到的数据传送到监控中心，软件子系统完成系统设置、数据处理、告警产生、数据存储、系统功能等。
图1动力环境集中监控系统图
被监控对象按功能分为动力和环境两大类，动力类包括高压配电、低压配电、UPS、油机、电源、电池组、空调等，环境类包括、门禁、烟感、温度、湿度等。
被监控对象按采集方式分为智能设备和非智能设备两大类，智能设备本身具有数据采集和处理能力，并带有智能接口，可以与上位机通信；非智能设备本身不具备数据采集和处理能力，需要增加传感器、变送器和采集器来完成数据采集和上报。
3动力环境集中监控系统在通信局站节能减排中的综合应用3.1交流供电系统监控管理3.1.1市电质量的监控
市电的一个常见现象就是三相电压不平衡。市电三相负载不平衡造成的危害：造成变压器的损耗增大，甚至烧毁；将导致高达数倍电流不平衡的发生，效率下降，能耗增加，并导致用电设备使用寿命缩短，增加设备维护的成本；加大线路损耗。
对于数据中心、交换局等核心机房，需要进行市电综合参数的监控，主要包含：三相电压、三相电流、频率、有功功率、无功功率、功率因素、电度以及重要输入开关的状态等。通过监控，可以动态发现市电的异常，及时采取措施，起到防微杜渐的作用，防止能量损耗以及重要设备的损坏。3.1.2动力设备用户端（负载）的监控管理
一般的监控系统更多的关注是被监控的动力设备，欠缺对其负载的监控功能，没有监控到用户端（负载）。这样会出现被监控的动力设备（如：电源和UPS）本身没有任何故障，但由于没有将其负载进行科学的分配和监控，引起负载开关跳闸等重大故障。对于交流配电、油机、UPS、直流配电设备本身不能提供输出负载参数监控的设备，建议在关键位置增加相应监控测点，把负载管理起来，防微杜渐，降低故障率，提高供电系统可用度，减少现场维护，从而实现节能减排。3.2监控系统控制空调
在众多的用电成本中，空调用电费用占比重相当大，因此通过监控系统控制空调实现节能降耗很有潜力可挖。3.2.1通信机房空调的节能。
据资料表明，如果夏季将温度下调1℃，将增加9％的能耗，如果冬季将温度上调1℃，将增加12％的能耗。监控系统分析空调运行情况，为节能对空调及时调整运行参数，将室内温湿度控制在设定值范围内是空调节能的有效措施。对于多台机房专用空调设备的机房，监控系统通过设定的程序可以及时地根据温度状况关闭多余的空调。机房专用空调一般采用的都是精密空调，但是精密空调在制冷时存在着机房内环境温度不平衡，温差大，对主设备使用环境的安全性不利；精密空调有针对机房温湿度的智能调节功能，但离开将同一机房内不同精密空调综合管理起来的监控系统，由于各台空调之间没有通信联系，不能协同工作，存在各自为政的现象，这样就加大了空调的能耗；不能动态按机房热场分布及变化，调整制冷方案，增加空调运行时间，影响空调的使用寿命。对于采用精密空调的机房（如：数据机房、核心交换及传输机房等），建议在机房内关键部位增加一些温湿度采样点（可以动态反应机房内的温场大致分布），借助机房内的动力环境监控系统把机房内各自独立运行的精密空调管理起来，结合机房内热场的分布和变化，实现空调的“自适应、群控”、“层叠运行”管理，发挥团队的分工协调能力、合力和适应能力。
3.2.2基站空调节能控制。
据统计基站中空调能耗占46%。因此，基站空调的节能管理监控是能否实现节能目标的关键。目前基站空调大多被设为制冷18℃，或者是自动24℃，而且部分地区是全年开启，浪费的现象较为严重。在确保基站运行环境要求的前提下，利用基站已安装的动力和环境监控系统，根据基站室内的温湿度的检测去控制空调，有效降低空调的运行时间，从而达到降低基站电能消耗的目的。当基站空调出现故障时，监控管理系统能够及时发现故障并通知维护人员，同时协助维护人员迅速找出故障原因、排除故障；能够根据系统发生的故障和系统的运行参数进行统计，得出优化系统运行的建议。3.3开关电源监控管理
通过动力监控系统，根据负载率变化实现对开关电源模块的开关，具有很好的节电推广价值。
从图中看出开关电源模块工作在40-55%负荷下比较节能。目前，绝大多数通信电源由于考虑电池充电和N＝1冗余，大多运行在20~30％负荷状态。监控系统这方面起到了积极节能作用。监控系统对电源设备遥进行调、遥控，根据实际情况对开关电源设备的参数进行遥控修改，可以根据负荷的大小，监控系统开启适当数量的电源模块，使电源模块工作在40-55％负载范围内，避免能源浪费。监控系统还具备对电源设备遥调、遥控的功能，可根据实际情况对开关电源设备的参数进行遥控修改，在节能增效方面利用监控系统的遥控功能来控制整流器的开关，来降低功耗。3.4照明电源的节能降耗
动力环境集中监控系统功能中其中有一项是对照明电的控制，照明电的能耗虽然在生产过程中占的比例不是很重，但是如果不合理使用的话，想必也是能耗费不少的能源。动力监控系统能通过门禁、红外等辅助功能达到人走灯灭的功能，杜绝了人为造成照明电长期开着的可能。3.5利用电池组波峰波谷充放电管理节能
首先，电池组定期进行充放电是有利于延长电池组使用寿命的。另外，一些地区用电高峰期电费较贵，用电低峰期电费较低；拉闸限电时有发生。用电波峰时指令所有模块休眠，迫使电池放电，波谷时再启动整流，模块采用市电供电并使电池组充电。这样即可以节省市电电费，还可以避免拉闸限电。以50V200A的负载为例子（功率10KVA），若每天放电10小时，充电15小时，波峰电价1元/度,波谷电价0.5元/度,若不考虑电池的放电效率,电池放电10小时的能量为:10KVA*10=100KVA,每天可节省电费50元。1年的用电高峰时长设为3个月,每年可节约电费:50*3*30=4500元.蓄电池正常充放电次数按500次计算,相当于6年,与要求的使用寿命6年相当,6年共计节省费用2.7万元左右。
利用动力监控系统的四遥功能，完成每年对蓄电池的核对性放电维护，避免用假负载放电而浪费能源，不仅节省用电，而且减少空调用电负荷。3.6电量上传控制能耗
在通信网络里，约有70%以上的耗电量都是由无线基站所消耗，目前基站电费缴纳普遍存在的现象就是由供电部门抄送电费单，然后运营商根据供电部门提供的电费单缴纳费用，这样难免存在着电费缴纳混乱的现象。在基站和机房中安装智能电表或其他可读取基站耗电情况的监控设备，通过基站的动力环境集中监控系统，上传耗电量，与历史同期值比较，超过门限显示警报，既能及时发现用电异常，又可以通过其他波形图表查找出不合理用电，压缩和下降波形曲线幅度，为节能措施提供数据分析依据。4结束语
通过以上可以看出，充分运用集中动力环境集中监控系统的支撑作用，从而真正做到动力及环境集中监控系统利用效益最大化，随着科技的发展，计算机智能决策水平提高，全面开展节能减耗专项活动，动力及环境集中监控系统会在节能降能大有作为。确保网络的安全、高质、节能运行，动力环境集中监控系统势必会在通信企业中得到广泛应用并为我们的工作创造巨大的效益。充分发挥利用计算机数据处理的优势，用高智能化的监控系统进行节能降耗管理。
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