【資料名稱】：移動基站(機房）遠程能耗綜合管理系統(tǒng)

【資料作者】：廈門瑞申

【資料日期】：2011年2月22日

【資料語言】：中文

【資料格式】：DOC

【資料目錄和簡介】：

一直以來對移動通信基站的用電管理普遍不太重視，電費結算主要依靠工人抄表和電力局直接劃帳的方式，但實際上基站用電的成本及相關費用支出已經成為公司十分重要的成本支出，每年費用逐年增加。由于基站分布廣、供電來源多元化及用電現場的多樣性，加之日常對用電成本的管理依據是按電度表的示度電量據實結算，用電現場的電表是電費結算的唯一依據，而它在用電管理中的真實性、準確性、實時性、可靠性及存在的諸多問題都缺乏有效的科學的手段進行監(jiān)督，給用電管理工作帶來了很大的難度。
移動公司加強基站用電管理，實現節(jié)能降費將成為今后十分重要的管理工作。建立一支敬業(yè)可靠的管理隊伍外，更主要是依靠科學技術手段，能對電表實施遠程數據采集、抄收、監(jiān)測的用電綜合管理系統(tǒng)。通過系統(tǒng)對數據的科學分析、分類整理，形成相應的管理報表，同時制定相應的有針對性的管理制度，以達到節(jié)能降費的目。

類 別	內 容
關 鍵 詞	GPRS 移動基站 用電 采集 管理
摘 要	本文講述如何應用RS5011G組建移動基站用電信息采集管理系統(tǒng)

一、概述：

目前的基站用電監(jiān)控情況

移動通訊公司的蜂窩網基站數量大，分布面廣，安裝位置分散且情況復雜�；�站大多是租用民房，有些電表由電網公司安裝，有些電表為業(yè)主安裝表的類型非常多，既有感應式電度表，也有電子式電度表，還有IC卡電表。由于點多面廣，情況復雜，移動公司需要派專人經常抄表檢查。采用人工抄表監(jiān)控有如下幾個問題特別突出：

1.出現供電故障無法及時得知

基站內采用三相供電，有時會出現缺相、三相不平衡、電壓偏差超標甚至停電等各種各樣的供電故障。這些故障的出現會嚴重影響基站內設備的正常運行，如不能及時發(fā)現搶修就有可能使基站設備停機造成通訊故障甚至損壞設備，導致嚴重的損失�？咳斯けO(jiān)控根本就無法及時發(fā)現上述的故障。

2、非電力供電基站電費失真

除電力供電基站外，有很大一部分基站都是采用出租房屋方提供的電源，因場地條件限制，許多電表安裝無法規(guī)范，可人為私自改動電表或私接電源竊電的機會很多。由于沒有先進的技術手段對此行為進行監(jiān)督管理，光靠現有的管理手段，既使有人改電表或竊電，我們的工作人員也無法知道。

3、人工發(fā)電時長統(tǒng)計管理混亂

過去，每個基站的常規(guī)用電數量、基站突發(fā)性斷電人工發(fā)電時長及電費等數據都靠人工進行統(tǒng)計，其最大的弊病是方法落后、統(tǒng)計隨意性大和數據不精確。隨著基站代維方式的引進，代維單位到基站發(fā)電的次數、發(fā)電起始時間、人工發(fā)電總時長及該支付給代維單位的路費、人工發(fā)電費等數據無法核實，造成很大浪費。

4、私接基站電源竊電

現在所有機房都是無人值守機房，正好給竊電分子有機可乘。加之大多數人對竊電行為的嚴重性意識不足，認為竊電不是違法犯罪，移動有錢對這點小錢不在乎。另外竊電者的竊電手段普遍都比較高明，不通過技術的手段是很難抓到竊電者的。利用私接電線的手段進行竊電的現象相當普遍。這樣的問題基站現場電表讀數是無法真實反映基站實際用電情況的。

5、IC卡電表余額為零時會造成長時間停電的故障

電業(yè)局安裝的電表有很多是IC卡電表，這些電表當卡內余額用完之后就會自動停電。由于基站長期無人值守，人工抄表監(jiān)控又不能天天監(jiān)控，對于IC卡表余額不足的提示無法及時知曉，基站的備用電源僅夠4小時之用，如果不及時發(fā)現，常常會發(fā)生停電事故。不僅如此，如果備用電池組電量過度耗盡將導致電池組的永久性損壞，給基站的正常運行帶來嚴重的威脅。

6、對于基站的耗電缺乏系統(tǒng)的統(tǒng)計資料

由于人工抄表時間不固定，不能進行日抄表，因此很難建立起系統(tǒng)的用電統(tǒng)計資料。這對于移動公司采取節(jié)約基站用電措施，系統(tǒng)性地安排IC卡充值非常不方便。導致工作人員疲于奔命。

7、效率低下、效果不好、勞動強度大

由于基站的分布特別分散，不集中，而且都在樓宇頂層上，特別是在郊區(qū)更加分散，抄表的效率極其低下。一個抄表員平均每天僅能夠抄15個表，每個抄表員每月以22天計算僅能抄錄330個表。4000多個基站至少需要15名抄表員。正常情況下，監(jiān)控人員不可能這樣滿負荷地工作，因此至少需要20~25名工作人員。

即使如此每個月每個基站也只能檢查一次，對于突發(fā)的供電不正常等情況完全不能應對。除了要抄表之外抄表員還要負責檢查IC卡表是否余額不足、IC卡充值、是否有偷電情況發(fā)生、是否供電不正常等等。這些工作有些技術性很強，不是一般的抄表員能夠完成的。

由于每天都要不停地上樓、下樓、跑路，勞動強度相當大。特別是在夏季高溫情況下，這種工作相當辛苦。

8、用電管理手段落后，導致非主營業(yè)務管理成本增加

由于沒有有效的科學管理手段，主要依靠人工采集數據，移動公司必須投入大量的人員對基站市電供電單位或個人進行電費核對結算工作。調解用電糾紛，這樣增加了過多的人力資源與管理成本在非主營業(yè)務上的耗費。

9、投資興建遠程供電監(jiān)控系統(tǒng)是非常必要的

現階段公司存在的上述問題，如果不及時采取措施通過增加新技術手段實施遠方用電監(jiān)控，改變管理模式加以解決，所造成的損失是長期的。投資新建機房節(jié)能降費綜合管理系統(tǒng)，改變現有用電管理模式，及時解決上述存在的問題，所帶來的經濟效益是長期的、可持續(xù)的，是非常必要的。

安裝遠程供電監(jiān)控系統(tǒng)的必要性和可能性

1.必要性

綜上所述，非常有必要安裝一套全自動的遠程供電監(jiān)控系統(tǒng)，對于各個基站的供電情況進行全自動實時監(jiān)控。解決下列兩個主要問題：
1）人工監(jiān)控所不能解決的供電不正常情況下的報警問題
對于停電情況必須及時報警，這樣才能及時檢修排除供電故障，提高管理水平。
2）節(jié)約運行成本的問題
① 用先進的技術手段減少人力，提高勞動生產率，節(jié)約人力和車輛成本支出；
② 合理安排空調起停和溫度設置；
③ 合理安排IC卡充值時間和金額；
④ 及時發(fā)現偷電行為，減少不正常支出；
⑤ 與電業(yè)局進行對帳，避免由于電業(yè)局抄表錯誤造成的額外費用支出。

⑥與代維公司對帳，有效避免了代維工作人員虛報發(fā)電時長、次數等行為。

2.可能性

移動公司要建立一套全自動基站供電監(jiān)測系統(tǒng)必須基于可靠穩(wěn)定的技術，而現在已經有可靠的產品和集成技術完全可以實現上述功能。
遠程全自動基站供電監(jiān)測系統(tǒng)采用電能電子計量技術、遠程無線數據傳輸技術、現場數據處理控制技術、軟件技術、系統(tǒng)集成技術等多項高新技術構成的系統(tǒng)。下面對這些技術和產品進行一些概要描述。以證明盡管這些技術是高新技術但均為經過市場驗證和多年使用的成熟的技術。
1）電子計量技術和設備

在上個世紀80年代，供電部門為了實現對供電質量的監(jiān)測，提高供電質量，急需一種自動監(jiān)測和記錄電網數據的設備。由于微電子技術和通訊技術突飛猛進的發(fā)展，使得電力供電系統(tǒng)的現場監(jiān)測和遠程傳輸得以實現。1997年，當時的電力工業(yè)部（現在的國家電網公司）頒布了具有劃時代意義的DL/T614-1997《多功能電能表》和DL/T645-1997《多功能電能表通訊規(guī)約》兩個標準。在這兩個標準頒布以后，多功能電度表隨即成為一個量產的產品，在電力行業(yè)、大型廠礦企業(yè)得到了非常普遍的應用。至今已經有10年的時間，電子式多功能電能表已經成為一個電網參數監(jiān)控的成熟產品。簡化的三相帶有RS485接口的電度表價格便宜，而且實現了基本的電量采集。用在移動基站的電能監(jiān)控方面最為合適。
2）遠程數據傳輸技術和設備

移動公司擁有自己的通訊資源，而且是最先進的無線網絡通訊資源GSM/GPRS移動通訊網絡。GPRS無線數據傳輸網絡已經有了近10年的發(fā)展歷史，目前無論從技術和產品都已經是非常成熟的。
3）數據處理軟件系統(tǒng)
這個數據處理軟件系統(tǒng)是指中央監(jiān)控室的監(jiān)控服務器安裝的軟件系統(tǒng)，系統(tǒng)的所有功能都要通過這個軟件才能最后顯示出來。因此就整個系統(tǒng)而言，這個軟件系統(tǒng)是核心。
綜上所述，移動基站的供電監(jiān)測系統(tǒng)所需要的技術和設備均是成熟的，完全可以滿足移動公司的要求。
因此，遠程移動基站自動供電監(jiān)測系統(tǒng)既是非常必要，也是可能的。

系統(tǒng)建好后在管理上所起的作用

1.信息可實時共享

系統(tǒng)建好后，數據存儲在公司，公司所有人員都可在系統(tǒng)設置的權限范圍內查詢到相關的基站用電信息。

2.管理者可隨時監(jiān)督執(zhí)行層的工作情況

3.執(zhí)行層可實時監(jiān)測了解基站用電情況

4.實現電費支付轉賬化，降低管理成本

系統(tǒng)建好后，每月抄表日系統(tǒng)可自動將抄到的月電量數據形成月報表，對非電力用戶，移動運營商可根據系統(tǒng)本月提供的月電量及電費收款人的聯系電話，以短信方式按下列格式:

“* * *用戶：* * *基站本月抄表數* * *、本月用電數* * *、本月電費* * *,我公司將于**日前將款匯到您帳上，請核對查收�！�

通知收款人，在沒有收到異議的情況下，將款通過轉賬的方式支付給收款人。對電力用戶，通過協商爭取做到與他們的營銷系統(tǒng)接口，每月根據建好系統(tǒng)提供的數據定時轉賬給電力公司使用電管理工作真正做到真實準確、低成本高效率。

5.基站用電管理責任化、目標化改革現有的用電管理模式，變純抄表結算為防竊電稽查，由于因實現了遠程抄表，節(jié)省了大量的管理人員，將這部分人重新分配工作，在將基站用電管理工作實施分片到人、責任到人、目標到人的管理模式，要求他們根據系統(tǒng)提供的數據對基站的用電情況作詳細的分析判斷，及時發(fā)現竊電及基站用電異常情況。真正做到節(jié)能降耗，確�；�站安全合理用電。

二、系統(tǒng)組成：

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(系統(tǒng)拓撲圖)

系統(tǒng)建設內容

1.電表改造采用帶有RS485通訊接口的電子式電能表。(建議使用瑞申定制的基站專用智能電表)
。

2．建設以市局為中心各縣局設工作站的能耗管理系統(tǒng)主站。

3．各基站安裝機房用電管理終端（RS5011G）完成對各基站電表的抄收。

移動基站用電信息采集管理系統(tǒng)的技術實現

1.設計方案

1)采用帶有RS485接口的電度表作為基礎的數據采集裝置

2)采用GPRS網絡作為遠程數據傳輸網絡

3)由RS5011G電力遠程抄表終端組成移動基站用電信息采集管理系統(tǒng)

4)采用始終在線的模式，提高系統(tǒng)的實時性

5)采用專業(yè)的量身定做的系統(tǒng)軟件

6)采用基站主動報警和中央監(jiān)控室抄表相結合的運行模式

需要在中央監(jiān)控室安裝一臺電能監(jiān)測服務器，這臺服務器可使用固定IP地址或者使用動態(tài)域名解析，也可以采用VPN專線方式。電能監(jiān)測服務器上安裝（電能管理）軟件。

在每一個基站安裝一套RS5011G和若干臺多功能電表。用RS485兩芯雙絞線將多臺電表與RS5011G并聯起來。

三相電表實時地監(jiān)測電能累計量，并存儲在表內的存儲器中，隨時可以提供給終端。終端每隔3分鐘循環(huán)讀表一次，同時終端讀取停電狀態(tài)傳感器，并對讀到的數據進行處理。系統(tǒng)管理機循環(huán)掃描各個終端讀取數據當數據出現停電狀態(tài)時及時報警。

終端采用始終在線的方式掛在GPRS網絡上，就像一個局域網一樣隨時都可以立即與服務器連通采用TCP/IP協議進行數據收發(fā)。并且，服務器隨時都可以監(jiān)測到每一個終端是否在線。

每日的零點過后，終端定時抄錄當日的用量凍結數據（所謂凍結數據是指特定時刻電表記錄先來的用電數據，無論何時抄表都是那個時刻的數據，而不是實時數據。這樣就可以有準確的時間間隔。如從23日用電量就是從23日零點到23日24點的用電量。）并存儲起來。

中央監(jiān)控室的電能監(jiān)測服務器可以通過循檢的方式與終端通訊實現定時抄表，抄錄每日的電能用量數據和分相平均功率、室內溫度，存儲在數據庫中。

中央監(jiān)控室的電能監(jiān)測服務器的作用是顯示報警情況、管理監(jiān)控整個系統(tǒng)的工作狀況、結算、歷史數據的查詢等。

根據技術交流的情況，確定需要保留電業(yè)局安裝的電表。那么，就需要將監(jiān)控用的電能表與電業(yè)局安裝的電能表串聯起來。當然這樣的安裝方式兩臺電表之間會有計量誤差。

基站電能監(jiān)測設備由若干個多功能電表和一個遠程監(jiān)測終端組成。多功能電表串聯安裝在電業(yè)局電表的后面，終端與監(jiān)控電表通過RS485總線連接起來。終端從監(jiān)測電表中獲取數據，發(fā)送到服務器。

終端內自帶緊急備用電池，當停電情況發(fā)生時，由備用電池供電及時將停電信號發(fā)送出去，發(fā)送完畢，終端自動進入休眠狀態(tài)。因為已經停電也無須再采集數據了。當市電來電時，終端啟動，并立即向系統(tǒng)發(fā)送來電信號。通知系統(tǒng)供電已經恢復正常。

三、系統(tǒng)軟件：

1、系統(tǒng)登錄平臺

系統(tǒng)具有完善的操作管理功能。為保證系統(tǒng)安全，系統(tǒng)必須輸入工號和密碼，經系統(tǒng)確認后方可允許進入系統(tǒng)，進行操作。

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（系統(tǒng)登錄平臺）

2、設備管理

（1）基站信管理包括：基站名稱、基站地址、行政地區(qū)、部門、基站添加時間等信息管理。

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（基站管理）

（2）抄表終端管理包括：終端地址、終端名稱、終端添加時間、隸屬基站、終端狀態(tài)等信息管理。

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（抄表終端管理）

（3）電表管理包括：終端名稱、電表地址、電表名稱、電表型號、電價單價、供電類型、生產廠家、電表協議、電表添加時間等信息管理。

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（電表管理）

（4）定時抄表設置：1個終端可以同時連接4臺電表，可對每臺電表的4個電表參數進行整點存儲并可設置整點存儲時間,即使遇到網絡故障也能保證數據不丟失。

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（定時抄表設置）

3、抄表管理

（1）電表數據：可以按照時間段查詢任意基站下終端，任意終端下電表的所有定時電表參數,方便基站管理人員對各時段用電量進行檢測。

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（電表數據）

（2）終端實時召測：可實時召測任意基站下終端的模擬量、開關量、繼電器等參數（模擬量可接溫度、水浸、煙霧等傳感器，開關量可接門禁、柴油機開關、電源開關等信號，可遠程監(jiān)控管理機房現場設備運行狀況和環(huán)境情況）。

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（終端實時召測）

（3）電表實時召測：可實時召測任意基站下終端，任意終端下電表的參數。

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（電表實時召測）

（4）終端繼電器控制：可實時控制任意基站下終端繼電器的開合狀態(tài)。

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（終端繼電器控制）

（5）在線終端狀態(tài)：頁面顯示目前系統(tǒng)所有在線終端情況和各個終端的模擬量、開關量、繼電器等參數。

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（在線終端狀態(tài)）

4、告警

頁面按時間顯示所有終端告警信息：包括終端地址、告警編號、通道類別、當前值、正常值、告警時間、閱讀狀態(tài)、閱讀人員等信息，方便基站人員及時準確的處理機房故障。

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（告警信息）

5、統(tǒng)計分析

對基站下終端的電表可按時間（小時、天、月等）和瀏覽方式（圖標、表格、Excel等）直觀的顯示出來方便基站管理人員統(tǒng)計分析。

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（用電統(tǒng)計）

6、系統(tǒng)設置

系統(tǒng)可對行政區(qū)域、公司管理、部門管理、職位設置、角色管理、工號管理等進行設置，設置不同等級的工號和密碼，以限制不同人員的操作范圍。

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（系統(tǒng)設置）

四、系統(tǒng)的功能與特點：

1．安全可靠：安全性由三方面構成：
1）ORACLE數據庫是大型的、多用戶的數據庫，它的安全性高，允許多用戶同時使用同一數據庫而不會破壞完整性，用它來做抄表系統(tǒng)的數據引擎可以保證數據的安全；
2）系統(tǒng)對用戶實現分級授權管理功能，通過檢查使用者的名字和授權密碼，賦予使用者相應的操作權，借鑒銀行系統(tǒng)的密碼管理模式限制無關人員改變數據庫和硬件設置。
3）防火墻功能及完善的數據備份功能，防備系統(tǒng)受到人為的惡意攻擊，數據備份功能確保在硬件系統(tǒng)故障時，也能隨時在新的硬件設備上數據無丟失地啟動抄表系統(tǒng)。
2．完善的系統(tǒng)日志：系統(tǒng)日志記錄了進入系統(tǒng)，離開系統(tǒng)，收費，設置硬件，改變運行參數操作等及操作者，操作時間，凡是改變數據庫的操作都被記錄下來。
3．抄表速度快：抄表快、數據準確，抄表時PC機只讀采集器的數據，數據傳輸采用1200波特率，傳輸速度快，并對每個數據塊都有效驗碼，保證了傳輸的準確性。
4.廣播對時功能：該功能使得系統(tǒng)中的所有電能表的時間基準與PC機保持一致，對時成功后，由電池供電的電能表內部時鐘，不再需要PC機的干預。因此，只要保證在對時時刻，PC機的時間是正確的，以后在運行的過程中，改變PC機的時鐘并不會影響電能表的時間。
5．自動抄表功能：按照設置的抄表開始時間和抄表間隔，到預定的抄表時刻，系統(tǒng)便會依次撥號去抄采集器或電表內的數據。對于抄不上數據，系統(tǒng)會自動補抄或人工發(fā)命令補抄。
6.電量凍結功能：可以方便地定義總表，安裝和刪除總表，給總表分配分表。通過安裝適當的總表，結合抄凍結數據功能，就可得某一特定的時刻的總表讀數，各分表的讀數（由此得到讀數和），就可以計算出某部分電路的電能損耗，為確定電費提供依據。
7.電費管理功能：收電費前，統(tǒng)一抄錄一次電費數據。當確保數據庫內的數據反映最近的電表讀數后，利用程序中的功能自動計算出當月用電量和電費。交納電費時，只需輸入用戶號，當月用電量和電費由程序填寫。每筆電費都有詳細記錄，便于對帳。
8.設備管理功能，如告警：開箱告警、停電告警、逆相告警、超溫告警、過載告警、傾斜或移動報警等；控制：對欠費用戶進行拉閘等。并提供停電數據保護功能，在停電48--72小時內仍可抄表和監(jiān)控。本系統(tǒng)結合移動公司的短信平臺，在告警時，可根據具體內容發(fā)短信給相關的管理人員。

五、總結：
對于移動公司來說，基站抄表一直是一件非常頭疼的事情，需要投入大量的人力、物力和財力。因為數量眾多，地理位置分散，給工作人員帶來極大的不便。利用廈門瑞申RS5011G遠程抄表一體化終端進行監(jiān)控,自動讀取相關數據并加以分析，還可進一步進行遠程控制或設備維護，可減少人力資源、縮短修護時間并節(jié)省專線建設成本。

廈門瑞申自動化
陳先生
qq：3886461
13306033660

[ 本帖最后由 fjxmrs 于 2011-10-21 15:34 編輯 ]