移动基站节能技术通用方案.doc

移动通信基站节能方案移动通信基站节能方案 智能通风节能系统智能通风节能系统 XXXXXXXX 有限公司有限公司 20102010 年年 3 3 月月 目目 录录 1、总则.3 11 技术原理.3 12 适用范围.3 13 引用标准.3 2.系统概述.4 2.1 概述.4 2.2 主要技术原理.4 23 系统建设要求.6 3技术要求.7 31 系统及设备总体技术要求.7 3.2 系统设备功能和技术要求.7 33 系统设备的器件技术要求.9 34 系统监控功能技术要求.9 35 系统主要技术性能参数.9 4基站节能系统的应用评估.11 41 节能效果分析模型.11 42 适用性评估与建议.14 43 投资效益分析模型.15 通信基站节能通信基站节能技术方案技术方案 智能通风节能系统智能通风节能系统 1、总则、总则 11 技术方案节能原理技术方案节能原理 基站智能通风节能系统是通过对基站建筑的简单改造，以智能逻辑控制 的通风设备，充分利用基站内部、外部环境温差，实现基站内外部冷热空气的 直接交换而自然降温；并通过联动控制基站空调的运行状态，从而达到减少基 站空调运行时间，降低基站空调能耗的目的。 12 适用范围适用范围 本方亲案提出了基站智能通风节能系统设备的工程、性能设计和工艺技术 要求，并就该系统在现网基站的实际应用设计、与现网干接点基站监控系统的 互连、工程施工与系统调试验收、系统应用及其实施效能评估等项目，制定了 详细的技术规范和参考标准。本方亲案适用于通信公司及其已建、在建和即将 建设的基站节能系统、设备和工程。 13 引用标准引用标准 31YDJ31-83 通信电源设备安装工程及验收技术规范 2.系统概述系统概述 2.1 概述概述 基站节能系统是通过对基站建筑的简单改造，以智能逻辑控制的通风设 备，充分利用基站内部、外部环境温差，实现基站内外部冷热空气的直接交换 而自然降温；并通过联动控制基站空调的运行状态，从而达到减少基站空调运 行时间，降低基站空调能耗的目的。 2.2 主要技术原理主要技术原理 基站节能系统的核心设备是智能通风系统，主要由进风装置、出风装置、 智能温度控制器、防雨罩和其它安装附件组成。根据其实现基站内外部气流交 换的方式的不同，可分为两种技术方案。 221 进出风设备分立安装（如下图） 采用进风设备和出风设备分别安装在基站建筑的对角墙面，实现基站内部 空气的对流。 222 进出风系统一体化设计 采用一体化的进出风设计，利用设备内部的风门结构，实现对基站进出风 交换的控制 。 风门打开，系统引入外 界空气冷却，并将基 站内热量压出室外 风门关闭，设备进行封闭 运行状态，引导基站内 部空气循环，加速基站 内部温度均衡。 223 基站节能系统典型控制原理（如下图） 2231 当基站节能系统检测到机房内部温度上升到设定的智能通风系 统运行温度时，系统自动打开百叶窗，利用轴流风扇组引入机房外部经过过滤 的较低温度的空气，并排出室内的热空气而达到降温的目的； 2232 当基站节能系统检测到机房内部温度达到设定的智能通风系统 关闭温度时，自动关闭智能通风系统的风扇组和百叶窗，有效阻断内外空气对 流； 当基站节能系统检测到机房内部温度上升至设定的空调启动温度时，智能 通风系统自动启动空调器，同时关闭风扇组和百叶窗； 2233 当基站节能系统检测到机房温度下降至设定的空调关闭温度时， 智能通风系统自动关闭空调器； 2234 在智能通风系统正常通风时，当基站节能系统检测到机房内部 的湿度值达到其设定的上限值时，自动控制智能通风系统关闭风扇组和风门。 23 系统建设要求系统建设要求 231 基站节能系统的建设在满足以下控制目标的基础上，实现最大 的节能效果； 2311 应满足基站设备正常运行的环境温湿度要求； 2312 应满足基站设备的正常运行的环境洁净度要求； 2313 节能系统的故障不能影响基站原有空调系统设备的正常运行； 2314 应满足基站正常运行的防盗安全和环境监控要求； 2315 应避免基站日常维护工作量和运行维护费用的大量增加； 232 基站节能系统的建设应确保智能通风系统与基站空调的联动控 制运行，即控制自然冷却与空调设备的强制冷却合理结合； 233 整合基站通风系统、空调设备和基站监控系统之间的联动控制 和告警信息，形成基站运行环境的整体控制系统； 234 基站节能系统的建设，应根据当地年气象条件，结合基站的外 围运行环境和载频配置和日常功耗情况，在充分试点论证的基础上，合理选择 节能预估效果明显、基站外围环境影响较小的基站实施。 3技术要求技术要求 31 系统及设备总体技术要求系统及设备总体技术要求 311 基站节能系统主要由智能通风设备及其相关的辅助设备组成 （以下简称智能通风系统） ； 312 基站安装智能通风系统后，应能维持基站的运行环境符合：温 度 30以下，湿度 1085；不破坏基站环境的原有洁净度； 313 智能通风系统作为基站环境调解和控制的辅助设备，故障时必 须能自动切离并恢复基站的原有运行环境，其运行故障不能影响基站 空调的正常运行和基站原有的温湿度环境控制； 314 智能通风系统应作为基站空调、基站监控系统的控制环节中的 一部分，其控制逻辑应结合基站监控系统和空调的整体控制； 315 智能通风系统电气性能应满足基站的实际运行状况，必须具有 良好的电磁兼容性和防雷击、防过压保护措施。 316 智能通风系统设备应具有较高的运行稳定性和可靠性，较低的 维护成本，维护周期不短于一个月，系统应适合基站恶劣的供电环境 和无人值守运行状态。 3.2系统设备功能和技术要求系统设备功能和技术要求 321 智能通风系统应能对两台以上的基站空调作分步控制； 322 智能通风系统运行时，应维持基站内部的微正压环境，确保基 站环境洁净度； 323 智能通风系统应具备外接干接点或 485/232 形式的控制信息接入 功能，并能将接收到的信息纳入自身控制逻辑。并至少实现 下列输入/输出控制功能： 3231 基站空调设备运行故障时，应能强制开启智能通风系统； 3232 基站出现烟雾告警时，应能强制关闭智能通风系统； 3233 智能通风系统运行故障时，应能强制启动基站空调； 3234 使用直流供电的智能通风系统，应能在基站电池电压低告警 时，强制关闭。 324 智能通风系统应能对室内、外环境的温、湿度进行检测、判断， 不符合通风条件时，应关闭智能通风系统或进行内循环，并确 保基站的密闭运行环境； 325 智能通风系统运行时，基站洁净度应符合要求，滤网应能方便 地进行清洗并重复使用和低成本更换，滤网在各种基站环境下， 应能满足一个月维护一次的运行环境适应要求。 326 智能通风系统设备的供电应能采用单相交流和 24/48V 直流供电 两种方式；采用交流供电方式，系统设备应能在 220V30的 供电电压范围内正常运行；采用直流供电方式，系统设备应能 在 43V60V（20V30V）供电范围内正常运行； 327 智能通风系统的供电电压超出正常运行范围、或电池电压低于 设定值时，系统设备应能自动关机，并能在供电电压恢复后自 动投入运行。 328 智能通风系统设备应具备对室内、外温湿度，运行电压范围、 运行模式、告警参数设置等功能，提供方便的现场面板设置工 具；系统面板应能以数值和灯光信号等方式，显示基站室内外 温湿度、系统运行状况、运行控制模式和告警信息等； 329 智能通风系统应具备完善的自诊断功能，能自动检测系统的控 制故障、风机故障、风门卡阻故障、滤网脏堵等信息，能在系 统面板加以显示，并以干接点或 485/232 方式输出； 3210 智能通风系统能随着基站热负荷的增加而方便地扩容； 3211 智能通风系统正常运行时，室内、室外 1m 处的运行噪声应小 于 60dB； 3212 智能通风系统的温湿度检测精度应小于 5，控制精度 100，告警准确率 100； 33 系统设备的器件技术要求系统设备的器件技术要求 3.3.1 智能通风系统的风机宜采用进口产品，平均无故障运行时间大于 50000 小时； 3.3.2 智能通风系统的所有控制元件要求采用国产、进口知名厂家产品，应 具备较好的抗干扰能力，运行稳定可靠，平均无故障时间大于 50000 小时； 3.3.3 智能通风系统的室内、外机外壳应具备足够的强度，室外部分应采用 高强度钢材，并经相应的防腐、防锈处理，使用寿命大于 10 年； 3.3.4 智能通风系统滤网应能满足基站的洁净度要求，正常运行情况下，任 何环境、任何季节的维护更换周期不应小于一个月；滤网应能清洗并重复 使用，更换费用应小于 10 元。 设备所采用的所有线缆应符合阻燃要求；采用的交流接触器等控制执行部 件应通过国家的 3C 认证； 34 系统监控功能技术要求系统监控功能技术要求 341 智能通风系统应具备对基站环境、空调运行状态、供电状态、以及自 身运行运行状况的监控功能； 342 智能通风系统应能对下列信息进行检测监控，并能现场显示和输出相 应的检测值、告警信息； a） 室内、室外环境温湿度及其超限告警 b） 系统控制故障； c） 系统风机运行状况和故障信息； d） 系统风门运行状况和故障信息； e） 系统滤网脏堵故障； 343 智能通风系统应能将上述告警信息以干节点方式和智能接口 RS232/485/422 方式输出。 35 系统主要技术性能参数系统主要技术性能参数 351 运行环境温度 -20+70 352 环境控制范围 温度 530，湿度 1085 353 运行温度设定范围（风扇启/停、空调启/停、超温报警）0+99 354 运行湿度设定范围（风门开/合、风扇启/停、空调启/停）099 355 运行可靠性 风机 MTBF50000h（40时） 整机 MTBF20000h（40时） 356 适用电源 直流 48V/24V，交流 220V 357 适用电压范围 30 358 系统功耗 250W 359 系统风量（基站换风次数）30 次/h 3510 运行噪声 60dB(A)1m 处 3511 通讯方式 RS 232/422/485，干接点告警接口 3512 安装开孔尺寸 300400mm 4基站节能系统的应用评估基站节能系统的应用评估 建设基站节能系统的最终目的是降低基站能耗，因此，组织对节能系统进 行节能效果、投资效益合实际适用性等方面的评估，是基站节能系统工程的重 要环节，是对项目的工程设计、安装质量和项目实施价值的有效评估和节能系 统推广实施的有效指导。 基站节能系统的评估应结合不同地区的气象环境，对不同功耗配置、不同 机房类型和站址环境的基站，进行针对性的节能效果对比，从而预估各种条件 下的基站，在安装基站节能系统后的节能效果和投资效益，指导建设方合理选 择节能效果好、投资效益高的基站实施基站节能项目。 基站节能系统的应用评估应在项目试点阶段进行，宜选择具有代表性的一 组基站安装节能系统，同时选择另一组具有相同特点基站作为比对基站，对空 调电耗进行统计对比。 选择进行评估的基站，应涵盖全网尽可能多的基站种类分布，评估周期一 般宜大于 3 个月，宜选择在节能效果较为明显的 35 月或 912 月。 41 节能效果分析模型节能效果分析模型 411 节能效果评估对比基站组的选择要求 4111 选择的基站应具有一定的代表性，并至少包括以下类型： a)租用/自建房 b)机房面积大/小 c)周围环境为空旷郊区/居民区/粉尘较多/山区/楼顶 d)基站载频配置多/少 e)基站用电量较大的基站 4112 节能效果对比组包括比对组和试验组，每组宜在符合上述要求的各 种类型基站中至少各选取 2 个基站（特别是各种周围环境条件下的基站都应选 择若干） ；其中试验组为安装基站节能系统的基站，比对组为与试验组一一对应 的相同类型的基站；试验基站和比对基站应具备尽可能多的相同特征。 412 节能效果评估数据的获取 4121 节能效果的评估，主要是对对比基站中空调能耗的统计对比； 4122 参加节能效果评估的试验基站和比对基站，应在空调电源进线处安 装电度表，用于统计空调的用电量； 4123 安装节能系统的试验基站，应安装相应的温度、湿度数据记录仪， 用于记录基站室内外的温度、湿度；应能实时记录智能通风系统的风机、风门 的运行与控制状况和基站空调的运行状态，用于评估节能系统运行控制逻辑的 准确性； 413 节能效果评估基本模式 4131 评估试运行期间，试验基站应达到以下基本要求： （a）基站设备未出现因为基站环境温度过高而退服； （b）基站环境的含尘量、基站洁净度等环境指标，未出现超标现象； （c）节能系统滤网的更换、清洗频率，不小于 1 个月； （d）系统未出现自身告警，与空调系统的控制连接、与基站监控系统的 互联等无异常； 4132 系统试运行期间，应定期获取试验基站节能系统的运行监测数据， 并统计生成图表，评估各试验基站节能系统的设计和运行性能，示例如下。 1 2 3 4 5 通风系统设定30度 房间温度 环境温度 风门状态 风机状态 湿度开关状态 空 调状态 1-1-1-通风系统工作调节室内温度通风系统工作调节室内温度通风系统工作调节室内温度通风系统工作调节室内温度 2-2-2- 湿度开关工作关闭风门湿度开关工作关闭风门湿度开关工作关闭风门湿度开关工作关闭风门 3-3-3- 切换空调模式切换空调模式切换空调模式切换空调模式 4-4-4-室外温度低于室内温度室外温度低于室内温度室外温度低于室内温度室外温度低于室内温度 5-5-5-切换到通风系统工作模式切换到通风系统工作模式切换到通风系统工作模式切换到通风系统工作模式 4133 系统试运行期间，应组织定期对试验基站和比对基站进行巡检，定 期获取空调用电数据进行比对，形成对不同类型基站节能效果的直观评价，示 例如下。 基站节能系统实际节能效果评估基站节能系统实际节能效果评估/验收验收 地区 基站 编号 基站 名称 载频 数量 直流 负载 电流 （A） 电池 组总 容量 （AH ） 空调 总功 率 （KW ) 基站 总功 率 （KW ） 预计 节能 效率 比对 基站 的总 耗电 量 （KW h) 试验 基站 的总 耗电 量 （KW h) 实际 节能 效率 评估/ 验收 意见 4134 节能效果的评估，应根据各种类型的试验基站的实际节能效果，统 计归纳成典型类型基站的节能效果预估，如根据基站的载频配置规模分类、根 据基站的机房类型分类等。 以某省基站为例，做效益评估如下： 42 适用性评估与建议适用性评估与建议 421 基站节能系统的运行性能受到多方面因素所谓限制，其中当地气象条 件、基站周边环境、基站机房类型、基站设备配置功耗等因素的影响最为直接。 422 节能系统的气象条件适应性 4221 根据基站设备的运行环境要求，当室外温度为 1530时，是基站 节能系统理论上的最佳运行时段，此时，节能系统能够代替基站空调进行通风 降温； 4222 当地气象统计资料中，每年平均温度在 1530之间时段，适合基 站节能系统的运行，其时长直接决定节能系统的运行时长和节能效果。一般情 况下，每年室外平均温度在 1530、湿度小于 80的天数超过 200 天的地区， 宜安装基站节能系统。 423 节能系统的基站环境适应性 4231 基站节能系统宜安装在周围通风顺畅、室外空气较为洁净、噪音影 响较小、工程实施较为方便的基站； 4232 早晚温差较大的山区基站、郊区和农村基站适宜安装节能系统； 基站节能效益预估基站节能效益预估 载频配置载频配置12161620202424 以上以上小计小计 基站数基站数 10583432133021916 平均每月节平均每月节 省电能省电能 （KWH/KWH/站站) )322 7117071504 每年节省电每年节省电 能（能（KWH/KWH/站站) ) 2318.45119.25090.410828.8 每年节省电每年节省电 费（元费（元/ /站）站） 15