一種鐵塔基站能耗分析方法的設(shè)計

國網(wǎng)安徽省電力有限公司蕪湖供電公司 趙燦明 楊安東 姚雅斐 胡永杰 包萬敏

在國網(wǎng)公司開展“新型數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)”的戰(zhàn)略背景下，實現(xiàn)電力數(shù)據(jù)賦能增值迫在眉睫，鐵塔基站能耗分析數(shù)據(jù)增值平臺作為一款數(shù)據(jù)增值變現(xiàn)產(chǎn)品，不僅契合了公司企業(yè)轉(zhuǎn)型的要求，而且非常及時、實用。本方法的設(shè)計將形成客戶對基站用電用能精準(zhǔn)感知，及時發(fā)現(xiàn)基站能耗異常，并展開分析處理，將有效降低基站掉線率，降低通信網(wǎng)絡(luò)停電斷站影響，提升客戶的服務(wù)水平，進(jìn)一步提升人民群眾的移動網(wǎng)絡(luò)使用感知，有利于客戶高效率地開展基站用電保障工作。

本分析方法的設(shè)計主要為鐵塔基站能耗分析數(shù)據(jù)增值平臺PC端系統(tǒng)，并可以根據(jù)鐵塔公司需求，完善建設(shè)成果，通過本分析方法系統(tǒng)的建設(shè)，解決鐵塔用戶在日?；揪S護(hù)過程中遇到的因無法及時準(zhǔn)確掌握供電基礎(chǔ)數(shù)據(jù)而產(chǎn)生的各類痛點。包括無法及時準(zhǔn)確掌握全網(wǎng)分區(qū)域能耗數(shù)據(jù)的問題、無法及時發(fā)現(xiàn)基站能耗異常和針對性處理的問題、無法及時準(zhǔn)確掌握全網(wǎng)基站能耗數(shù)據(jù)的問題。鐵塔基站能耗分析數(shù)據(jù)增值平臺項目為web版鐵塔基站能耗分析數(shù)據(jù)增值平臺，具體功能模塊包括系統(tǒng)用戶管理需求、基站供電信息管理需求、基站故障停電管理需求和基站計劃停電管理需求、基站能耗數(shù)據(jù)管理需求、基站用能負(fù)荷分析管理需求等模塊內(nèi)容。

1 系統(tǒng)功能

1.1 系統(tǒng)用戶管理

系統(tǒng)支持多級分支機(jī)構(gòu)劃分，實現(xiàn)功能模塊權(quán)限和數(shù)據(jù)權(quán)限設(shè)置，用戶僅能查看和編輯其權(quán)限范圍內(nèi)的數(shù)據(jù)，支持短信密碼找回。

1.2 能耗數(shù)據(jù)管理

（1）基站能耗領(lǐng)導(dǎo)視圖（如圖1）

圖1 基站能耗領(lǐng)導(dǎo)視圖

用戶在PC端可以月度為單位查詢，展示市、縣兩個維度的總能耗數(shù)據(jù)，呈現(xiàn)形式為柱狀圖結(jié)合數(shù)據(jù)表的形式，可將查詢結(jié)果導(dǎo)出excel文件，參考效果如下。

（2）基站能耗異常告警

實現(xiàn)基站能耗異常數(shù)據(jù)告警推送，推送規(guī)則為按照設(shè)置的數(shù)據(jù)統(tǒng)計時間點，分析計算基站的能耗變動數(shù)據(jù)，將變動比大于系統(tǒng)設(shè)置的閾值的站點產(chǎn)生告警數(shù)據(jù)，并推送給用戶，相關(guān)告警數(shù)據(jù)在PC端呈現(xiàn)，并可通過短信推送給用戶，詳細(xì)的輸出內(nèi)容、規(guī)則公式、解釋等信息如下：

測算公式：基站能耗變化率=（周最新采集值-月度基準(zhǔn)值/）*100%/月度基準(zhǔn)值；

公示解釋：周最新采集值指上一周該站點每天的能耗平均值；月度基準(zhǔn)值指該基站上一個月度每天的能耗平均值。

輸出內(nèi)容：基站上周能耗異常，日均耗電量由XX度（月度基準(zhǔn)值）上漲至XX度（周最新采集值），漲幅XX%，請安排現(xiàn)場核查。

應(yīng)用案例：系統(tǒng)閾值設(shè)置為20%，4月20日周二，A基站完成4月18日能耗采集，通過計算，在4月12日至4月18日一整周內(nèi)，每日的能耗約100度電，在3月一整個月內(nèi)，每日的能耗約50度電，通過公式判斷，周最新采集值較月度基準(zhǔn)值上漲超過20%的閾值，則判斷A基站能耗異常，輸出告警信息，并通過短信或APP推送至用戶。

（3）基站能耗數(shù)據(jù)報表

用戶在PC端使用預(yù)設(shè)的查詢條件，可查詢基站的歷史能耗數(shù)據(jù)，查詢條件包含時間范圍、歸屬區(qū)域、基站名稱，基站名稱查詢模式可選擇精確查詢或者模糊查詢，查詢結(jié)果通過柱狀圖（或折線圖）和數(shù)據(jù)表格的形式呈現(xiàn)能耗變化，可將查詢結(jié)果導(dǎo)出excel，APP無需支持。

1.3 基站用能負(fù)荷分析

（1）基站用能負(fù)荷趨勢分析

接入基站計量點的運(yùn)行數(shù)據(jù)信息，分析基站的日、月、年最大負(fù)荷、平均負(fù)荷、同比、環(huán)比情況和對應(yīng)時間，掌握基站的整體運(yùn)行情況趨勢信息。

（2）基站用能負(fù)荷分析報告

接入基站實時運(yùn)行數(shù)據(jù)，利用大數(shù)據(jù)分析技術(shù)和可視化技術(shù)，對基站的供電設(shè)備狀態(tài)進(jìn)行實時監(jiān)測分析，主要包括：

結(jié)合基站當(dāng)前用電負(fù)荷，可視化圖表分析TOP-N負(fù)載最大的基站、TOP-N負(fù)載最小的基站，分類排名基站的負(fù)荷情況。

按照地理地形圖，從基站分布數(shù)量、區(qū)域基站負(fù)荷、區(qū)域基站負(fù)載等維度進(jìn)行可視化展示分析。

按照季節(jié)、白天/夜晚、早/腰/晚、節(jié)假日、工作日、所屬運(yùn)營商對各基站的負(fù)荷進(jìn)行同比、環(huán)比分析。

從市、區(qū)、基站三個層面對基站的負(fù)荷和負(fù)載趨勢進(jìn)行可視化曲線圖分析，支持市、區(qū)下鉆到基站進(jìn)行展示操作。

（3）負(fù)荷預(yù)警推送

運(yùn)維管理人員可通過系統(tǒng)設(shè)置負(fù)荷預(yù)警推送的閾值、規(guī)則和接收負(fù)荷預(yù)警推送人員，形成預(yù)警推送告警報表，提供實時告警和歷史數(shù)據(jù)查看。系統(tǒng)支持以短信和界面推送的形式，將基站負(fù)荷異常告警推送到用戶基站維護(hù)人員手機(jī)上，以便用戶做好現(xiàn)場核實工作。

2 系統(tǒng)架構(gòu)（如圖2）

圖2 系統(tǒng)總體架構(gòu)圖

2.1 數(shù)據(jù)源

數(shù)據(jù)源層主要包括：營銷系統(tǒng)的用戶檔案信息、用電信息采集系統(tǒng)電量信息、設(shè)備電流電壓等。

2.2 分析層

本項目的分析計算主要完成接入數(shù)據(jù)進(jìn)行清洗處理以及采用統(tǒng)計分析方法對基站能耗及負(fù)荷進(jìn)行分析，并將分析結(jié)果寫入mysql數(shù)據(jù)庫中。

2.3 存儲層

存儲層主要基于mysql數(shù)據(jù)庫完成數(shù)據(jù)存儲。

2.4 應(yīng)用展示層

應(yīng)用層主要是PC端。

總結(jié)：通過基站能耗分析數(shù)據(jù)增值平臺的建設(shè)，梳理供電企業(yè)停電通知發(fā)放涵蓋的業(yè)務(wù)流程、數(shù)據(jù)質(zhì)量保證體系，進(jìn)一步提升管理規(guī)范性。對基站的用電產(chǎn)值單耗水平進(jìn)行精準(zhǔn)畫像，為不同價值級別的基站用戶提供高效、準(zhǔn)確的能源服務(wù)策略，提升面對基站的能源數(shù)據(jù)服務(wù)能力，達(dá)到節(jié)能減排的效果。