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信息時(shí)代3G階段的到來讓移動(dòng)網(wǎng)承載了TD、WCDMA、GSM、CDMA等不同的通信系統(tǒng)，隨著移動(dòng)、電信、聯(lián)通三家電信運(yùn)營商移動(dòng)基站共享共建工作的不斷深入，移動(dòng)網(wǎng)基站機(jī)房內(nèi)的設(shè)備不斷增多，功率密度不斷增大，從整個(gè)移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的能源消耗分布來看，在整個(gè)移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)中，基站設(shè)備的能源消耗占到了90%，成為通信行業(yè)的耗能大戶，是通信行業(yè)的主要?jiǎng)傂猿杀尽?/P>
從通信機(jī)房能耗結(jié)構(gòu)上看，移動(dòng)基站耗電主要是由通信主設(shè)備耗電和空調(diào)耗電組成。利用室外冷源是有效減少基站空調(diào)工作時(shí)長，降低基站空調(diào)耗電的主要方法之一。根據(jù)北方的氣候情況，結(jié)合溫度傳導(dǎo)的特性，唐山聯(lián)通開發(fā)試用了移動(dòng)基站智能熱自排系統(tǒng)，效果較好，目前已經(jīng)大面積投入使用。
新系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)節(jié)能創(chuàng)新
移動(dòng)基站智能熱自排系統(tǒng)的節(jié)能原理是利用空氣的熱物理特性，結(jié)合設(shè)備自身排熱結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)機(jī)房熱量的定向排出（圖）。
圖 智能熱自排系統(tǒng)是由集熱罩、熱排機(jī)構(gòu)、主控機(jī)等部分組成。
唐山聯(lián)通是從2007年開始研究這個(gè)系統(tǒng)。該系統(tǒng)組成分兩部分：熱自排本身和配合單元。熱自排本身包括控制模塊、排熱單元和氣壓平衡三個(gè)組件。配合單元包含溫度分區(qū)模塊、計(jì)量模塊和防雷模塊。該系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)，通信設(shè)備的熱量被其收集，然后導(dǎo)出機(jī)房。主控機(jī)通過壓力器感覺壓力大小以進(jìn)行適量的補(bǔ)充。
該系統(tǒng)具有五方面的運(yùn)行特點(diǎn)，一是運(yùn)行時(shí)間長，系統(tǒng)可一年四季使用；二是故障率低，系統(tǒng)利用空氣對(duì)流的方式將設(shè)備熱量直接導(dǎo)出機(jī)房，并沒有復(fù)雜的電控機(jī)械結(jié)構(gòu)，故障率很低。此舉也避免了一般情況下氣流組織不合理形成的熱島現(xiàn)象；三是機(jī)房潔凈度高，系統(tǒng)的壓力平衡系統(tǒng)可保證機(jī)房內(nèi)處于微正壓狀態(tài)，使機(jī)房潔凈度不會(huì)因使用該系統(tǒng)出現(xiàn)明顯劣化；四是機(jī)房溫度分區(qū)控制，對(duì)基站電池和傳輸系統(tǒng)進(jìn)行溫度分區(qū)管理，實(shí)現(xiàn)基站無空調(diào)運(yùn)行；五是安全系統(tǒng)完善，系統(tǒng)的排熱結(jié)構(gòu)可實(shí)現(xiàn)溫高告警后的強(qiáng)制排熱，有效保護(hù)電池和基站設(shè)備。
具備七大優(yōu)勢(shì)
相比傳統(tǒng)新風(fēng)系統(tǒng)，該系統(tǒng)具備的七大優(yōu)勢(shì)可更高效實(shí)現(xiàn)基站機(jī)房能耗降低，還不影響設(shè)備的安全穩(wěn)定性能（表）。具體而言，第一，該系統(tǒng)具有突破性。熱自排與溫度分區(qū)模塊（蓄電池傳輸）配合使用，可實(shí)現(xiàn)基站無空調(diào)的突破。第二，系統(tǒng)低能耗。這個(gè)熱自排系統(tǒng)具有一個(gè)壓力風(fēng)機(jī)和派熱風(fēng)機(jī)，總功率只有50W，比兩個(gè)傳統(tǒng)的日光燈的燈管耗電還要低。
第三，系統(tǒng)具有互補(bǔ)性。該系統(tǒng)可以再室內(nèi)外溫度不同情況下，進(jìn)行智能調(diào)整工作狀態(tài)。如當(dāng)機(jī)房的室內(nèi)溫度在20度以下時(shí)，該系統(tǒng)會(huì)關(guān)閉壓力平衡溫系統(tǒng)的閥門，終止基站熱量的收集與向機(jī)房外的對(duì)流，保障機(jī)房溫度不會(huì)被排走。機(jī)房室內(nèi)溫度在27度以下，智能熱自排關(guān)閉空調(diào)系統(tǒng)，設(shè)備熱量由集熱罩收集后排出。
第四、系統(tǒng)具有應(yīng)急性。如果基站停電了，空調(diào)壞了，機(jī)房溫度會(huì)很快變得很高。熱自排系統(tǒng)能夠強(qiáng)制運(yùn)行，避免溫高對(duì)蓄電池基站設(shè)備的壽命影響，而且熱自排可以全年運(yùn)行。
第五，系統(tǒng)易維護(hù)。智能熱自排系統(tǒng)采用3級(jí)進(jìn)風(fēng)過濾裝置，初效濾網(wǎng)、袋式高效濾網(wǎng)與靜壓防塵沉淀機(jī)構(gòu)；空氣首先經(jīng)過初效濾網(wǎng)進(jìn)行粗濾，再經(jīng)袋式高效濾網(wǎng)進(jìn)行過濾（G4)，然后到達(dá)靜壓防塵箱進(jìn)行沉淀后再把潔凈的空氣導(dǎo)入機(jī)房，確保機(jī)房的潔凈度。
第六，采用智能遠(yuǎn)程監(jiān)控。系統(tǒng)可以獨(dú)立工作，也可與空調(diào)聯(lián)動(dòng)控制。與計(jì)量模塊配合使用，可搭建遠(yuǎn)程監(jiān)控抄表平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)智能熱自排系統(tǒng)的遠(yuǎn)程監(jiān)控與節(jié)能報(bào)表的輸出。節(jié)省電量一目了然。
第七，基站障礙率低。智能熱自排系統(tǒng)配合主動(dòng)式雷電防護(hù)模塊使用，能夠主動(dòng)阻斷雷電由市電側(cè)進(jìn)入機(jī)房，有效保護(hù)基站設(shè)備、防止地電電壓反擊燒毀變壓器、避免基站市電空開掉閘，此項(xiàng)技術(shù)可節(jié)省大量的維護(hù)資源，減少基站斷站。
通過嚴(yán)格節(jié)能測(cè)試
為驗(yàn)證系統(tǒng)的性能，唐山聯(lián)通進(jìn)行了兩次試點(diǎn)比較。第一次選擇兩組站點(diǎn)進(jìn)行了節(jié)能測(cè)試數(shù)據(jù)對(duì)比。
一是磚混結(jié)構(gòu)基站的節(jié)能測(cè)試，包括工業(yè)學(xué)校和財(cái)經(jīng)學(xué)院兩個(gè)基站，分別作為測(cè)試站和對(duì)標(biāo)站。這兩個(gè)基站同在學(xué)校院內(nèi)，基站負(fù)荷一致。在測(cè)試初期，對(duì)標(biāo)基站需要開啟空調(diào)制冷，而測(cè)試基站已不再開啟，節(jié)能效果明顯。
二是彩鋼結(jié)構(gòu)基站對(duì)比。第五醫(yī)院基站作為測(cè)試站，劉火新莊基站作為對(duì)標(biāo)基站，兩站地理位置和工作環(huán)境相近，2011年同期無停電記錄。自節(jié)能設(shè)備安裝以后，測(cè)試基站空調(diào)一直處于關(guān)閉狀態(tài)，節(jié)能效果明顯。
第二次選擇某個(gè)基站與歷史電費(fèi)數(shù)據(jù)的對(duì)比。
第一是彩鋼結(jié)構(gòu)基站與歷史電費(fèi)數(shù)據(jù)的對(duì)比。韓城基站位于唐山市西郊，是一個(gè)高話務(wù)的A類共享彩鋼結(jié)構(gòu)基站。該基站機(jī)房空間小，設(shè)備發(fā)熱量大，安裝兩臺(tái)3P空調(diào)每月電費(fèi)支出在5千元（人民幣，下同）左右。自2011年2月底安裝節(jié)能設(shè)備以來，空調(diào)負(fù)荷大大減輕，其中一臺(tái)空調(diào)基本沒有啟動(dòng)過，冬季空調(diào)基本處于關(guān)閉狀態(tài)，其他季節(jié)空調(diào)處于受控運(yùn)行狀態(tài)。經(jīng)過一年的運(yùn)行，基站環(huán)境無明顯劣化，設(shè)備運(yùn)行良好。通過登陸電費(fèi)系統(tǒng)查詢電費(fèi)臺(tái)賬，與2011年同期對(duì)比節(jié)省電費(fèi)1.12萬元。
第二是磚混結(jié)構(gòu)基站與歷史電費(fèi)數(shù)據(jù)的對(duì)比。遵化洪家屯基站是一個(gè)高話務(wù)的A類共享磚混基站。本站機(jī)房空間約45m2，設(shè)備發(fā)熱量大，加上夏季房間的熱濕負(fù)荷等多重因素，使用一臺(tái)3P空調(diào)明顯不夠。由于磚混基站保溫性能低于彩鋼結(jié)構(gòu)，冬季可利用建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)進(jìn)行散熱降溫，但夏季由于陽光直射與建筑圍護(hù)傳導(dǎo)作用，空調(diào)基本處于不停機(jī)狀態(tài)，電量消耗嚴(yán)重。自2011年4月底安裝節(jié)能測(cè)試設(shè)備以來，空調(diào)負(fù)荷明顯減輕，空調(diào)大多處于關(guān)閉狀態(tài)，基站環(huán)境無明顯劣化，設(shè)備運(yùn)行良好，從電費(fèi)臺(tái)賬上分析，一年來以節(jié)省電費(fèi)0.43萬元。
未來應(yīng)用前景看好
通過系統(tǒng)測(cè)試與使用數(shù)據(jù)的分析，平均單站空調(diào)節(jié)電率可達(dá)76%以上。保守估算，安裝熱導(dǎo)流自排節(jié)能系統(tǒng)后，一個(gè)負(fù)載電流40安培的機(jī)房（忽略圍護(hù)因素），每年實(shí)現(xiàn)節(jié)能0.4萬度，基站電流每增大10安培，節(jié)能量增高0.1萬度。
一個(gè)地市級(jí)運(yùn)營商單位一般擁有宏基站2000座左右，單站年電費(fèi)1.8萬元左右，安裝智能熱自排系統(tǒng)后保守計(jì)算每站可實(shí)現(xiàn)節(jié)能0.4萬度，采用本方案全年可節(jié)省電費(fèi)520萬元。更重要的是，唐山聯(lián)通對(duì)智能熱自排系統(tǒng)的成功實(shí)踐，可給通信行業(yè)節(jié)能工作帶來較多借鑒。
評(píng)論