移动基站节能工程

北京移动基站节能工程：平均每天节电25.86度“现在一般数据中心都面临着制冷过量的问题。”蔡建华认为，在选择节能技术时一定要经过合理的分析后，采取最有效的节能技术。经过了合理的分析后，发现基站空调的用电量占基站用电量60%。针对这种情况，如果我们想要节省基站用电，则需要把空调的用电量节省下来。深圳市特力康科技有限公司经过四年的研发生产，研发了一款专门针对节省空调用电的基站节能系统。并在以下地区有过成功案例：在中国移动北京公司的长辛店连山岗基站安装了深圳市特力康科技有限公司研发生的基站节能系统，在北京移动的金家弯基站只对空调安装了电度表，从中国移动北京公司的两个对比基站的空调用电情况得出，在五月以前，安装了基站节能系统的长辛店连山岗基站空调与节能系统平均每天的用电为15度电，没有安装节能系统的金家弯基站空调平均每天的用电为46.8度电，每天的节电度数为31.8度电。进入五月以后，在月11日到15日间，长辛店连山岗基站空调与基站节能系统每天的用电为26度电，没有安装节能系统的金家弯基站空调每天的用电为51.85度电，平均每天的每天的节电度数为25.86度电。深圳市特力康科技有限公司在湖南怀化联通安装了基站智能通风系统，在鸭嘴岩基站做测试，经过了测试分析，基站智能通风系统平均每天节电量为25.7度，平均节电率为48.6%。在湖南长沙联通基站节能工程报告：在湖南长沙联通基站安装了一批基站智能通风系统，采用深圳市特力康科技有限公司提供会安装的基站节能系统，经测试分析，基站智能通风系统能够达到节能目的，平均每天节电量为29.9度。深圳市特力康研发的基站节能设备的工作原理是：基站节能主控机箱通过对采集到的室外温度、室外湿度、室内温度，室外尘度等数据进行分析对比，之后判断是否启动风机来引进室外冷空气，排出室内热空气，继而实现基站、机房内降温，达到减少空调使用时间来节电的效果。系统实时检测室内外温度、湿度、尘度自动控制风机的合理工作，与空调达到一个合理的温控配合。节能智能新风系列基站机房智能通风系统E型基站机房智能通风E型系统 产 品 说 明 一、概述深圳市特力康科技有限公司是专业生产基站机房智能通风系统的厂家，其设备主体部分是由主控制箱和通风执行系统、网管中心三部分构成。此系统是根据通信基站、机房室内外的环境条件温差引入室外清洁的冷空气对通信基站、机房内进行自然降温，同时排出基站、机房内的热空气，保障了基站机房中设备的稳定运行，也达到在常年大多数条件下替代空调制冷的效果，避免了空调长时间的运行所造成的电能浪费，有效降低通信机房空调的运行时间，达到降低通信机房电能消耗的目的。基站机房智能通风系统适合于无人职守的通信基站、机房和设备中心，不仅具有节能通风的功能，而且具备强大的中心网管能力，面板LCD汉字实时显示系统的工作状态及运行数据，具备6路开关报警输入量，可接入烟感、红外、门磁、水浸等开关输入量。本系统有着系统完善、性能可靠、安装简单、操作方便等优点，是目前通信运营商最佳的综合型基站/机房节能管理系统。二、原理示意图：基站机房智能通风系统充分利用基站、机房室内外的温差而形成热交换，依靠大量的空气流通，有效地将机房内的热量迅速向外迁移，实现室内散热。从而大幅度降低电能消耗和营运成本、延长空调使用寿命。E型智能通风系统跟C型比较，风量更大，防尘效果更好。排风箱改为了风阀，采用被动排风的方式。如图所示。（图1）系统原理示意图三、主要功能1 主控制单元完成温度、湿度各两路的探测；在LCD屏上实时显示温、湿感检测数据。2 系统可以与空调联动控制；控制空调电源或控制面板轻触开关，并在LCD上显示控制的状态。3 系统实现对空调状态的检测；检测空调是否开启，并在LCD上显示控制的状态。4 风机状态检测；检测风机是否开启，并在LCD上显示控制的状态。5 系统支持控制交流调档风机（选项）；高，中，低档风速可选择。6 系统支持控制直流风机（与交流风机二选一）。DC48V风机输出。7 系统具备尘感探测功能（选项）实时显示尘感检测数据。8 系统具备485通信组网功能（组成网管中心，选项）利用485总线，实现组网控制多个系统。9 系统具备利用GPRS数据通道通信（组成网管中心，选项）实现远程无线组网，遥控、遥测、遥信。10 系统具备6路开关报警输入量；可接入烟感、红外、门磁、水浸等开关输入量。11 系统具备市电检测功能；检测市电AC220V的存在与否。12 系统具备1路直流电压检测功能（选项）；检测直流电压的存在与否。13 中心具备电子地图功能；可显示主机位置。14 具备网管中心；上位机软件监控下位机，实现遥控、遥测、遥信的功能。15 系统具备LCD显示；液晶中文显示。16 系统具有两级过滤机制；进风箱可活动百叶窗外加防尘罩。四、主要技术参数名 称技 术 指 标工作电压AC220V/DC48V/DC24V设备功率进风280W 防火阀：45W控制模块消耗功率1W最大进风量3000 m/H平均无故障时间50000H测温范围-4080工作温度范围-1050噪 音60dB通讯方式与协议RS485或无线GPRS设备外型尺寸(mm*mm*mm)主控箱41032095进风箱650260820防火阀470385125进风口防雨罩：420360335防火阀防雨罩：360450340要求墙洞开孔尺寸(直径，mm)265系统的标准配置主控箱1个，进风箱1个，防火阀1个，温度探头2个，湿度探头1个，防鼠罩2个五、工程案例图移动通信基站节能方案2009-01-16 10:35通讯世界 据估算，2007年中国仅GSM基站耗电量将接近32亿千瓦时，基站电费将接近20亿元，这还不包括空调、变电、传输等能耗。 电能在通信企业能源消耗中占有绝对比重，节能在电信行业势在必行。在国内电信市场日益饱和、杀手级业务缺失的压力下，降低能耗节约开支实乃摆脱困境、提升利润的有效途径。 移动通信基站能耗构成 从移动通信网络设备的能源消耗分布来看，无线基站部分的能耗约占到90%，核心网和网管等其它设备比重不足10%。 通常来讲，移动通信基站由BTS设备、天馈系统、传输设备、整流器、蓄电池组、交流配电屏、变压器、空调、环境监控等组成。根据消耗主体的不同，移动通信基站能耗主要包括： （1）通信设备用电：通信设备用电主要取决于在网设备数量及其功耗，同时也受限于网络负荷水平。统计数据发现，通信设备用电占机房总用电量的30%左右。其中，天馈系统及传输设备耗电相对较小，绝大部分来自于BTS设备。 （2）配电系统用电：电能经过配电系统的传输过程中会产生线损电量，可分为技术线损和管理线损。技术线损电量是在传输过程中直接损失在配电设备上的电量，可以通过采取相应的技术措施予以降低。管理线损电量则是在计量的统计管理环节上造成的，需要采取必要的组织措施与管理措施来避免和减少。 （3）机房环境用电：基站机房对设备运行环境的温度、湿度、洁净度有一定要求。为保障通信设备的正常运行和使用寿命，必须采取必要的温控措施来平抑因用电设备散热、室外热传导以及维护人员热辐射而引起的机房温度升高。空调是基站机房的主要耗电设备，能耗比重约占40%50%。 （4）维护及其它用电：基站维护过程中将产生照明、检修或施工用电，蓄电池组维护则涉及充放电容量试验带来的能耗。基站节能应重点放在通信设备、机房环境两大方向上。配电系统节能与机房建筑节能也同样不容忽视。 基站节能的基本原则 移动通信基站节能必须满足以下基本原则： （1）系统可靠性。节能决不能以牺牲通信系统的安全作为代价。基站机房环境一般应保持常年温度1035、湿度10%90%、洁净度达B级。简单地通过改变机房工作环境来降低能耗并非明智之举，通信设备与电力设备、蓄电池组的使用寿命都会因此而大打折扣。 （2）技术可行性。节能降耗实现途径多种多样，各有其优缺点和适用范围。在实施过程中，要因地制宜，综合考虑设备要求、机房布局和地理位置等诸多因素，合理选择可行的节能技术，以实现节能效率的最大化。 （3）技术有效性。开源与节流相辅相成。所谓开源，就是寻求常规能源的替代品，如太阳能、风能等可再生能源；节流是节能降耗，提高能源利用效率。理论上讲，节流是有限的，开源是无限的。业界当前大多以节流为主，随着可再生能源利用的成熟，最终实现常规能源向可再生能源利用的平稳、安全过度。 （4）经济合理性。节能应兼顾经济效益增长，切勿矫枉过正。用先进节能的产品更新替换老旧、高能耗设备固然合理，但在很大程度上受限于企业资本力量和网络发展能力，孰优孰劣不置可否。实施前期要作好试点工作，关注节能方案的投资回收期。 （5）效果可测性。节能技术使用后是否达到预期目标、效率如何，都必须有一套健全、可行、有效的评测机制。定性分析相对容易，定量评估则有些难度。 基站节能技术方案 1通信设备节能 通信设备运行过程中消耗的能量，除少量以电信号方式传输外，绝大部分转化为热量散发出来；空调耗电则源于维持通信设备正常工作的机房环境，在很大程度上取决于通信设备的发热量。 基站节能应从源头抓起。根据粗略估算，通信设备的功耗每下降1kW，配套通信电源系统和机房空调设备的建设投资费用可减少约2万元，其相关的运行和维护成本中仅电费一项一年就可节约1.5万元。 传统基站采用独立模拟功放技术，功放模块功耗约占总体功耗的60%，然而功放效率通常却低于10%。功放的核心问题是线性化和高效率。数字预失真(DPD)技术和Doherty技术相互配合应用时，功放效率可提高至27%以上。 基站设备耐高温工作能力的增强将降低对冷却系统的要求，整体能耗相应会减少。分布式基站和模块化基站应用前景广阔。 针对话务闲时开展智能节电技术可大幅降低基站能耗。利用软件实时统计分析载波与信道的负荷程度，将承载的业务进行疏导，在保障通信服务提供能力的前提下，尽可能减少同时工作的TRX或TCH数量，通过自适应开关实现智能化节能控制。 良好的网络结构对基站节能大有裨益，这也体现在网络规划与建设的有效性上。蜂窝基站布局合理，基站发射功率会有所限制，可以避免覆盖空洞，最重要的是降低额外建站需求的概率，减少能耗风险。 2机房环境节能 对于移动通信基站而言，机房环境节能主要体现在冷却系统即空调上。 变频技术是利用变频器改变空调压缩机的供电频率，通过调节压缩机的转速达到控制室温的目的，有利于降低空调耗电量和延长使用寿命。然而，应注意其对通信电源低压配电系统以及通信设备的电磁干扰。 新风节能利用室外的自然环境作为冷源，采用空气质量交换和能量交换原理，将基站内的热量迅速向外迁移，实现室内散热、降温，从而减少空调使用时间，包括自然通风与热交换两种形式。自然通风系统一般适用于温差大、空气质量好的地区，热交换节能系统则主要适用于室内外温度差较大的环境。 空调自适应节能就是通过模糊控制技术，根据室内环境温度的变化情况，灵活调节空调的工况参数，优化控制空调的运行状态，通过自动控制来满足机房环境要求。自适应节能系统具有高可靠性、安装方便、易维护等优点。 基站空调应选用专用产品，一般来讲无需除湿、加热等功能。室外机安装时要求周边无靠近障碍物，影响空调散热。室内机安装要考虑设备排列、建筑结构、线缆走向等因素，合理优化空调气流组织。 3配电系统节能 配电系统节能可以从提高用电效率与质量、优化配电系统负载效率、引入新型清洁能源、加强用电系统管理等方面入手。 4机房建筑节能 在保证使用功能、建筑质量和室内环境要求的前提下，机房建筑节能与建筑材料、体形系数、朝向、地理环境及气候条件等有密切联系。使用节能材料与外墙保温技术是机房建筑节能的主要实现方式。 机房外围护结构的热传导会导致室内冷量的损失，从传热耗热量构成来看，外墙和屋面所占比例约为60%以上。外围护结构的传热系数直接取决于材料类型及其厚度。外墙采用隔热保温材料的夹芯板，更利于防止热量的散失。屋面不宜选用容重大的保温材料，以防屋面重量及厚度过大；也不宜选用吸水率较大的保温材料，以防施工后水分不易排出，从而降低保温效果。 外墙外保温不会产生冷热桥现象，外保温材料置于主体结构外侧，减少外界温度、湿度、各种射线对主体结构的影响，且不占用机房使用面积、易于施工。 外围护结构的传热量与其传热面积是成正比的。在其他条件相同情况下，建筑物耗热量指标随体形系数的增长而增长。体形系数应尽