ups不間斷電源維修|通信基站一體化創(chuàng)新解決方案

1 引言

隨著通信網(wǎng)絡(luò)的日新月異的持續(xù)演進和用戶數(shù)量的不斷增長，通信設(shè)備的功耗越來越大，基站數(shù)量也越來越多，大大增加了通信運營企業(yè)的總成本支出，但利潤率卻隨之降低。而通信機房作為通信網(wǎng)絡(luò)中最主要的組成部分，其節(jié)能減排的效果直接影響通信運營企業(yè)各項關(guān)鍵經(jīng)營考核指標的完成。

按照全國各地不同地區(qū)的氣候分布情況做平均統(tǒng)計，供配電設(shè)備功耗占15%以下，基站機房每年通信網(wǎng)絡(luò)主設(shè)備功耗占45%左右，機房內(nèi)空調(diào)能耗超過40%。在通信網(wǎng)絡(luò)主設(shè)備不變的情況下，如何對通信基站合理設(shè)計布局降低空調(diào)和供配電的功耗，配合通信運營企業(yè)最大限度的降低不必要的電費支出，是值得深入研究和分析的課題。

2.傳統(tǒng)基站建設(shè)模式存在的問題

傳統(tǒng)基站中包含：交流配電箱、開關(guān)電源柜、通信主設(shè)備柜、動力環(huán)境監(jiān)控、舒適型空調(diào)柜機、鉛酸蓄電池組、走線架等幾個組成部分，如圖1所示。
通?；緳C房內(nèi)空間的熱負荷較大，而且沒有優(yōu)化氣流組織，空調(diào)不能對發(fā)熱設(shè)備精細化分區(qū)制冷，同時相當比例的基站機房采用彩鋼板等保溫隔熱性能較差的建筑材料，在夏季炎熱地區(qū)會吸收太陽輻射，導致內(nèi)部的封閉環(huán)境中溫升較高，從而空調(diào)會進一步加大制冷量，從而增加額外的電費支出。而且民用的舒適型空調(diào)相與機房專用的精密空調(diào)對比，顯熱比低，壽命短，故障率高，給維護帶來了很大負擔。

另外各組成部分布局比較松散，設(shè)備機柜與組合式開關(guān)電源機柜外觀和風格不能統(tǒng)一，顯得不很美觀，不同設(shè)備安裝和調(diào)試進度難以統(tǒng)一控制。功率和信號線纜的走線需要因地制宜的根據(jù)現(xiàn)場實際情況按照操作規(guī)范來設(shè)計，增加了項目施工的周期間和人工成本。

3.創(chuàng)新基站建設(shè)模式的設(shè)計理念

本文提到的創(chuàng)新解決方案的設(shè)計基于一體化和模塊化的思路，可以解決上述問題。

一體化是指將機房內(nèi)部通信設(shè)備的收納空間、走線，供配電、制冷和監(jiān)控管理五大功能集成到一起，優(yōu)化配置設(shè)備資源，多個功能組件高度整合的同時也嚴謹劃分出不同物理功能區(qū)域，高防護等級規(guī)避了灰霾對通信設(shè)備侵蝕的風險。在空間利用上，該方案創(chuàng)新性地把傳統(tǒng)基站基于二維空間布局拓展到基于三維空間布局，機房空間占用率提高了30%左右。如圖2所示。

 

圖2 創(chuàng)新解決方案下的基站內(nèi)部組成

模塊化是指將不同單元安裝功能分成各個模塊，各功能單元采用結(jié)構(gòu)化設(shè)計以實現(xiàn)模塊之間靈活無縫的組合，以滿足不同應用場景的快速建站和分期部署要求，滿足多用戶在線擴容要求，可以隨著業(yè)務量的增加，靈活添加空調(diào)綜合柜或/和恒溫電池柜，實現(xiàn)平滑過渡，不需要前期一次性投入遠期規(guī)劃的最終工程量，現(xiàn)場組裝拼接也簡單易行，在5小時之內(nèi)快速部署完成。如圖3所示。

圖3 創(chuàng)新解決方案

4.創(chuàng)新基站建設(shè)模式的解決方案

解決方案為一體化整體解決方案，包含電源與配電，空調(diào)制冷單元，監(jiān)控管理，用戶空間多個子系統(tǒng)。電源系統(tǒng)可采用高效整流模塊，也可以采用高效與普效整流模塊混插的方式，同時設(shè)置輪流休眠功能，保證在不同負載率的條件下，最大限度降低供電損耗。系統(tǒng)的電池倉為恒溫控制。大大延長了電池這一重要資產(chǎn)的使用壽命?？照{(diào)系統(tǒng)采用高能效比空調(diào)，整個系統(tǒng)采用優(yōu)化氣流設(shè)計，使系統(tǒng)內(nèi)部氣流組織得到了最大限度的優(yōu)化，達到分區(qū)域控制精確制冷的效果，整個系統(tǒng)溫度場平均分布，即使在極端情況下也不會出現(xiàn)局部過熱點

應對不同季節(jié)及氣候條件和地理分區(qū)，系統(tǒng)可工作于多種模式

按照試驗站現(xiàn)場測試統(tǒng)計，在含加熱和不含加熱兩種方式下，全年平均節(jié)電率34%，如表1所示。

運行工況	溫度范圍 （℃）	傳統(tǒng)方案耗電量（kWh）	創(chuàng)新方案耗電量（kWh）	節(jié)電量（kWh）	節(jié)電率
保溫加熱模式	A~B	4634.89	1703.89	2931.00	63.24%
自然冷模式	B~C	4276.29	4276.29	0.00	0.00%
空調(diào)制冷模式	C~D	3165.70	1983.78	1181.92	37.34%
全年合計 （含加熱）	-	12076.88	7963.96	4112.92	34.06%

　可見冬季及嚴寒地區(qū)保溫加熱模式，夏季及炎熱地區(qū)的空調(diào)制冷模式節(jié)能效果都比傳統(tǒng)方案節(jié)省很多能耗，如圖4中加粗框體所示。

圖4 不同溫控模式下全年節(jié)能分析統(tǒng)計

5.結(jié)束語

目前該方案已經(jīng)在全國不同氣候區(qū)域的多個省市的鐵塔公司及運營商基站中應用，現(xiàn)場如下圖所示。

綜上，該解決方案采用創(chuàng)新設(shè)計理念，將傳統(tǒng)基站中各功能單元進行標準化、結(jié)構(gòu)化、模塊化設(shè)計，并集成一體化智能監(jiān)控，為通信運營企業(yè)提供具有以下諸多實際應用價值：

（1）快速建站，低TCO運營

將傳統(tǒng)基站供配電、溫控、備電、空間收納、監(jiān)控等各功能單元模塊化，使得建設(shè)工程進度加快，質(zhì)量提高。與常規(guī)建站方式相比，采用高效電源系統(tǒng)、高效熱管理系統(tǒng)、智能化管理系統(tǒng)和封閉冷/熱通道設(shè)計等，整體TCO降低20%以上，對改善通信運營企業(yè)的利潤有著積極意義。

（2）節(jié)能環(huán)保，占地面積小

采用高效電源、高能效制冷技術(shù)和封閉冷/熱通道設(shè)計等，可降低基站PUE值。平面分散的建站模式向立體共享建站轉(zhuǎn)變，大大降低基站占地面積，并減小站址選取難度。

（3）平滑擴容，分期投資，多用戶分區(qū)管理

根據(jù)項目投資及初期需求進行選擇性建設(shè)，后期平滑擴容，延緩資金壓力。采用分區(qū)管理，維護界面更加清晰。

（4）智能化集中管理

全業(yè)務網(wǎng)管平臺支持智能化集中管理，能實現(xiàn)全方位環(huán)境和設(shè)備監(jiān)控，支持各運營商的能耗統(tǒng)計和分析，具有設(shè)備、環(huán)境、空間、電池等可視化資源管理功能。

（5）個性化服務

采用標準建站模式，同時能為各通信運營企業(yè)提供專業(yè)的供電、備電、空間、熱管理、維護等個性化解決方案。

文章來源：ups不間斷電源維修http://www.umvbook.com/solve_ups.asp