一、概述：
一直以來對移動通信基站的用電管理普遍不太重視，電費結(jié)算主要依靠工人抄表和電力局直接劃帳的方式，但實際上基站用電的成本及相關(guān)費用支出已經(jīng)成為公司十分重要的成本支出，每年費用逐年增加。由于基站分布廣、供電來源多元化及用電現(xiàn)場的多樣性，加之日常對用電成本的管理依據(jù)是按電度表的示度電量據(jù)實結(jié)算，用電現(xiàn)場的電表是電費結(jié)算的唯一依據(jù)，而它在用電管理中的真實性、準(zhǔn)確性、實時性、可靠性及存在的諸多問題都缺乏有效的科學(xué)的手段進行監(jiān)督，給用電管理工作帶來了很大的難度。
移動公司加強基站用電管理，實現(xiàn)節(jié)能降費將成為今后十分重要的管理工作。建立一支敬業(yè)可靠的管理隊伍外，更主要是依靠科學(xué)技術(shù)手段，能對電表實施遠程數(shù)據(jù)采集、抄收、監(jiān)測的用電綜合管理系統(tǒng)。通過系統(tǒng)對數(shù)據(jù)的科學(xué)分析、分類整理，形成相應(yīng)的管理報表，同時制定相應(yīng)的有針對性的管理制度，以達到節(jié)能降費的目的。
目前的基站用電監(jiān)控情況:
移動通訊公司的蜂窩網(wǎng)基站數(shù)量大，分布面廣，安裝位置分散且情況復(fù)雜。基站大多是租用民房，有些電表由電網(wǎng)公司安裝，有些電表為業(yè)主安裝表的類型非常多，既有感應(yīng)式電度表，也有電子式電度表，還有IC卡電表。由于點多面廣，情況復(fù)雜，移動公司需要派專人經(jīng)常抄表檢查。采用人工抄表監(jiān)控有如下幾個問題特別突出：
1.出現(xiàn)供電故障無法及時得知
基站內(nèi)采用三相供電，有時會出現(xiàn)缺相、三相不平衡、電壓偏差超標(biāo)甚至停電等各種各樣的供電故障。這些故障的出現(xiàn)會嚴重影響基站內(nèi)設(shè)備的正常運行，如不能及時發(fā)現(xiàn)搶修就有可能使基站設(shè)備停機造成通訊故障甚至損壞設(shè)備，導(dǎo)致嚴重的損失。 靠人工監(jiān)控根本就無法及時發(fā)現(xiàn)上述的故障。
2、非電力供電基站電費失真
除電力供電基站外，有很大一部分基站都是采用出租房屋方提供的電源，因場地條件限制，許多電表安裝無法規(guī)范，可人為私自改動電表或私接電源竊電的機會很多。由于沒有先進的技術(shù)手段對此行為進行監(jiān)督管理，光靠現(xiàn)有的管理手段，既使有人改電表或竊電，我們的工作人員也無法知道。
3、人工發(fā)電時長統(tǒng)計管理混亂
過去，每個基站的常規(guī)用電數(shù)量、基站突發(fā)性斷電人工發(fā)電時長及電費等數(shù)據(jù)都靠人工進行統(tǒng)計，其最大的弊病是方法落后、統(tǒng)計隨意性大和數(shù)據(jù)不精確。隨著基站代維方式的引進，代維單位到基站發(fā)電的次數(shù)、發(fā)電起始時間、人工發(fā)電總時長及該支付給代維單位的路費、人工發(fā)電費等數(shù)據(jù)無法核實，造成很大浪費。
4、私接基站電源竊電
現(xiàn)在所有機房都是無人值守機房，正好給竊電分子有機可乘。加之大多數(shù)人對竊電行為的嚴重性意識不足，認為竊電不是違法犯罪，移動有錢對這點小錢不在乎。另外竊電者的竊電手段普遍都比較高明，不通過技術(shù)的手段是很難抓到竊電者的。利用私接電線的手段進行竊電的現(xiàn)象相當(dāng)普遍。這樣的問題基站現(xiàn)場電表讀數(shù)是無法真實反映基站實際用電情況的。
5、IC卡電表余額為零時會造成長時間停電的故障
電業(yè)局安裝的電表有很多是IC卡電表，這些電表當(dāng)卡內(nèi)余額用完之后就會自動停電。由于基站長期無人值守，人工抄表監(jiān)控又不能天天監(jiān)控，對于IC卡表余額不足的提示無法及時知曉，基站的備用電源僅夠4小時之用，如果不及時發(fā)現(xiàn)，常常會發(fā)生停電事故。不僅如此，如果備用電池組電量過度耗盡將導(dǎo)致電池組的永久性損壞，給基站的正常運行帶來嚴重的威脅。
6、對于基站的耗電缺乏系統(tǒng)的統(tǒng)計資料
由于人工抄表時間不固定，不能進行日抄表，因此很難建立起系統(tǒng)的用電統(tǒng)計資料。這對于移動公司采取節(jié)約基站用電措施，系統(tǒng)性地安排IC卡充值非常不方便。導(dǎo)致工作人員疲于奔命。
7、效率低下、效果不好、勞動強度大
由于基站的分布特別分散，不集中，而且都在樓宇頂層上，特別是在郊區(qū)更加分散，抄表的效率極其低下。一個抄表員平均每天僅能夠抄15個表，每個抄表員每月以22天計算僅能抄錄330個表。4000多個基站至少需要15名抄表員。正常情況下，監(jiān)控人員不可能這樣滿負荷地工作，因此至少需要20~25名工作人員。
即使如此每個月每個基站也只能檢查一次，對于突發(fā)的供電不正常等情況完全不能應(yīng)對。除了要抄表之外抄表員還要負責(zé)檢查IC卡表是否余額不足、IC卡充值、是否有偷電情況發(fā)生、是否供電不正常等等。這些工作有些技術(shù)性很強，不是一般的抄表員能夠完成的。由于每天都要不停地上樓、下樓、跑路，勞動強度相當(dāng)大。特別是在夏季高溫情況下，這種工作相當(dāng)辛苦。
8、用電管理手段落后，導(dǎo)致非主營業(yè)務(wù)管理成本增加
由于沒有有效的科學(xué)管理手段，主要依靠人工采集數(shù)據(jù)，移動公司必須投入大量的人員對基站市電供電單位或個人進行電費核對結(jié)算工作。調(diào)解用電糾紛，這樣增加了過多的人力資源與管理成本在非主營業(yè)務(wù)上的耗費。
9、投資興建遠程供電監(jiān)控系統(tǒng)是非常必要的
現(xiàn)階段公司存在的上述問題，如果不及時采取措施通過增加新技術(shù)手段實施遠方用電監(jiān)控，改變管理模式加以解決，所造成的損失是長期的。投資新建機房節(jié)能降費綜合管理系統(tǒng)，改變現(xiàn)有用電管理模式，及時解決上述存在的問題，所帶來的經(jīng)濟效益是長期的、可持續(xù)的，是非常必要的。
安裝遠程供電監(jiān)控系統(tǒng)的必要性和可能性
1.必要性
綜上所述，非常有必要安裝一套全自動的遠程供電監(jiān)控系統(tǒng)，對于各個基站的供電情況進行全自動實時監(jiān)控。解決下列兩個主要問題：
1）人工監(jiān)控所不能解決的供電不正常情況下的報警問題
對于停電情況必須及時報警，這樣才能及時檢修排除供電故障，提高管理水平。
2）節(jié)約運行成本的問題
① 用先進的技術(shù)手段減少人力，提高勞動生產(chǎn)率，節(jié)約人力和車輛成本支出；
② 合理安排空調(diào)起停和溫度設(shè)置；
③ 合理安排IC卡充值時間和金額；
④ 及時發(fā)現(xiàn)偷電行為，減少不正常支出；
⑤ 與電業(yè)局進行對帳，避免由于電業(yè)局抄表錯誤造成的額外費用支出。
⑥與代維公司對帳，有效避免了代維工作人員虛報發(fā)電時長、次數(shù)等行為。
2.可能性
移動公司要建立一套全自動基站供電監(jiān)測系統(tǒng)必須基于可靠穩(wěn)定的技術(shù)，而現(xiàn)在已經(jīng)有可靠的產(chǎn)品和集成技術(shù)完全可以實現(xiàn)上述功能。
遠程全自動基站供電監(jiān)測系統(tǒng)采用電能電子計量技術(shù)、遠程無線數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)、現(xiàn)場數(shù)據(jù)處理控制技術(shù)、軟件技術(shù)、系統(tǒng)集成技術(shù)等多項高新技術(shù)構(gòu)成的系統(tǒng)。下面對這些技術(shù)和產(chǎn)品進行一些概要描述。以證明盡管這些技術(shù)是高新技術(shù)但均為經(jīng)過市場驗證和多年使用的成熟的技術(shù)。
1）電子計量技術(shù)和設(shè)備
在上個世紀(jì)80年代，供電部門為了實現(xiàn)對供電質(zhì)量的監(jiān)測，提高供電質(zhì)量，急需一種自動監(jiān)測和記錄電網(wǎng)數(shù)據(jù)的設(shè)備。由于微電子技術(shù)和通訊技術(shù)突飛猛進的發(fā)展，使得電力供電系統(tǒng)的現(xiàn)場監(jiān)測和遠程傳輸?shù)靡詫崿F(xiàn)。1997年，當(dāng)時的電力工業(yè)部（現(xiàn)在的國家電網(wǎng)公司）頒布了具有劃時代意義的DL/T614-1997《多功能電能表》和DL/T645-1997《多功能電能表通訊規(guī)約》兩個標(biāo)準(zhǔn)。在這兩個標(biāo)準(zhǔn)頒布以后，多功能電度表隨即成為一個量產(chǎn)的產(chǎn)品，在電力行業(yè)、大型廠礦企業(yè)得到了非常普遍的應(yīng)用。至今已經(jīng)有10年的時間，電子式多功能電能表已經(jīng)成為一個電網(wǎng)參數(shù)監(jiān)控的成熟產(chǎn)品。簡化的三相帶有RS485接口的電度表價格便宜，而且實現(xiàn)了基本的電量采集。用在移動基站的電能監(jiān)控方面最為合適。
2）遠程數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)和設(shè)備
移動公司擁有自己的通訊資源，而且是最先進的無線網(wǎng)絡(luò)通訊資源GSM/GPRS移動通訊網(wǎng)絡(luò)。GPRS無線數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)有了近10年的發(fā)展歷史，目前無論從技術(shù)和產(chǎn)品都已經(jīng)是非常成熟的。
3）數(shù)據(jù)處理軟件系統(tǒng)
這個數(shù)據(jù)處理軟件系統(tǒng)是指中央監(jiān)控室的監(jiān)控服務(wù)器安裝的軟件系統(tǒng)，系統(tǒng)的所有功能都要通過這個軟件才能最后顯示出來。因此就整個系統(tǒng)而言，這個軟件系統(tǒng)是核心。
綜上所述，移動基站的供電監(jiān)測系統(tǒng)所需要的技術(shù)和設(shè)備均是成熟的，完全可以滿足移動公司的要求。
因此，遠程移動基站自動供電監(jiān)測系統(tǒng)既是非常必要，也是可能的。
系統(tǒng)建好后在管理上所起的作用
1.信息可實時共享
系統(tǒng)建好后，數(shù)據(jù)存儲在公司，公司所有人員都可在系統(tǒng)設(shè)置的權(quán)限范圍內(nèi)查詢到相關(guān)的基站用電信息。
2.管理者可隨時監(jiān)督執(zhí)行層的工作情況
3.執(zhí)行層可實時監(jiān)測了解基站用電情況
4.實現(xiàn)電費支付轉(zhuǎn)賬化，降低管理成本
系統(tǒng)建好后，每月抄表日系統(tǒng)可自動將抄到的月電量數(shù)據(jù)形成月報表，對非電力用戶，移動運營商可根據(jù)系統(tǒng)本月提供的月電量及電費收款人的聯(lián)系電話，以短信方式按下列格式:
“* * *用戶：* * *基站本月抄表數(shù)* * *、本月用電數(shù)* * *、本月電費* * *,我公司將于**日前將款匯到您帳上，請核對查收。”
通知收款人，在沒有收到異議的情況下，將款通過轉(zhuǎn)賬的方式支付給收款人。對電力用戶，通過協(xié)商爭取做到與他們的營銷系統(tǒng)接口，每月根據(jù)建好系統(tǒng)提供的數(shù)據(jù)定時轉(zhuǎn)賬給電力公司使用電管理工作真正做到真實準(zhǔn)確、低成本高效率。
5.基站用電管理責(zé)任化、目標(biāo)化改革現(xiàn)有的用電管理模式，變純抄表結(jié)算為防竊電稽查，由于因?qū)崿F(xiàn)了遠程抄表，節(jié)省了大量的管理人員，將這部分人重新分配工作，在將基站用電管理工作實施分片到人、責(zé)任到人、目標(biāo)到人的管理模式，要求他們根據(jù)系統(tǒng)提供的數(shù)據(jù)對基站的用電情況作詳細的分析判斷，及時發(fā)現(xiàn)竊電及基站用電異常情況。真正做到節(jié)能降耗，確保基站安全合理用電。
二、系統(tǒng)組成：
(系統(tǒng)拓撲圖)
系統(tǒng)建設(shè)內(nèi)容
1.電表改造采用帶有RS485通訊接口的電子式電能表。(建議使用瑞申定制的基站專用智能電表) 。
2．建設(shè)以市局為中心各縣局設(shè)工作站的能耗管理系統(tǒng)主站。
3．各基站安裝機房用電管理終端（RS5011G）完成對各基站電表的抄收。
移動基站用電信息采集管理系統(tǒng)的技術(shù)實現(xiàn)
1.設(shè)計方案
1)采用帶有RS485接口的電度表作為基礎(chǔ)的數(shù)據(jù)采集裝置
2)采用GPRS網(wǎng)絡(luò)作為遠程數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)
3)由RS5011G電力遠程抄表終端組成移動基站用電信息采集管理系統(tǒng)
4)采用始終在線的模式，提高系統(tǒng)的實時性
5)采用專業(yè)的量身定做的系統(tǒng)軟件
6)采用基站主動報警和中央監(jiān)控室抄表相結(jié)合的運行模式
需要在中央監(jiān)控室安裝一臺電能監(jiān)測服務(wù)器，這臺服務(wù)器可使用固定IP地址或者使用動態(tài)域名解析，也可以采用VPN專線方式。電能監(jiān)測服務(wù)器上安裝（電能管理）軟件。
在每一個基站安裝一套RS5011G和若干臺多功能電表。用RS485兩芯雙絞線將多臺電表與RS5011G并聯(lián)起來。
三相電表實時地監(jiān)測電能累計量，并存儲在表內(nèi)的存儲器中，隨時可以提供給終端。終端每隔3分鐘循環(huán)讀表一次，同時終端讀取停電狀態(tài)傳感器，并對讀到的數(shù)據(jù)進行處理。系統(tǒng)管理機循環(huán)掃描各個終端讀取數(shù)據(jù)當(dāng)數(shù)據(jù)出現(xiàn)停電狀態(tài)時及時報警。
終端采用始終在線的方式掛在GPRS網(wǎng)絡(luò)上，就像一個局域網(wǎng)一樣隨時都可以立即與服務(wù)器連通采用TCP/IP協(xié)議進行數(shù)據(jù)收發(fā)。并且，服務(wù)器隨時都可以監(jiān)測到每一個終端是否在線。
每日的零點過后，終端定時抄錄當(dāng)日的用量凍結(jié)數(shù)據(jù)（所謂凍結(jié)數(shù)據(jù)是指特定時刻電表記錄先來的用電數(shù)據(jù)，無論何時抄表都是那個時刻的數(shù)據(jù)，而不是實時數(shù)據(jù)。這樣就可以有準(zhǔn)確的時間間隔。如從23日用電量就是從23日零點到23日24點的用電量。）并存儲起來。
中央監(jiān)控室的電能監(jiān)測服務(wù)器可以通過循檢的方式與終端通訊實現(xiàn)定時抄表，抄錄每日的電能用量數(shù)據(jù)和分相平均功率、室內(nèi)溫度，存儲在數(shù)據(jù)庫中。
中央監(jiān)控室的電能監(jiān)測服務(wù)器的作用是顯示報警情況、管理監(jiān)控整個系統(tǒng)的工作狀況、結(jié)算、歷史數(shù)據(jù)的查詢等。
根據(jù)技術(shù)交流的情況，確定需要保留電業(yè)局安裝的電表。那么，就需要將監(jiān)控用的電能表與電業(yè)局安裝的電能表串聯(lián)起來。當(dāng)然這樣的安裝方式兩臺電表之間會有計量誤差。
基站電能監(jiān)測設(shè)備由若干個多功能電表和一個遠程監(jiān)測終端組成。多功能電表串聯(lián)安裝在電業(yè)局電表的后面，終端與監(jiān)控電表通過RS485總線連接起來。終端從監(jiān)測電表中獲取數(shù)據(jù)，發(fā)送到服務(wù)器。
終端內(nèi)自帶緊急備用電池，當(dāng)停電情況發(fā)生時，由備用電池供電及時將停電信號發(fā)送出去，發(fā)送完畢，終端自動進入休眠狀態(tài)。因為已經(jīng)停電也無須再采集數(shù)據(jù)了。當(dāng)市電來電時，終端啟動，并立即向系統(tǒng)發(fā)送來電信號。通知系統(tǒng)供電已經(jīng)恢復(fù)正常。
三、系統(tǒng)軟件：
1、系統(tǒng)登錄平臺
系統(tǒng)具有完善的操作管理功能。為保證系統(tǒng)安全，系統(tǒng)必須輸入工號和密碼，經(jīng)系統(tǒng)確認后方可允許進入系統(tǒng)，進行操作。
2、設(shè)備管理
（1）基站信管理包括：基站名稱、基站地址、行政地區(qū)、部門、基站添加時間等信息管理。
（2）抄表終端管理包括：終端地址、終端名稱、終端添加時間、隸屬基站、終端狀態(tài)等信息管理。
（3）電表管理包括：終端名稱、電表地址、電表名稱、電表型號、電價單價、供電類型、生產(chǎn)廠家、電表協(xié)議、電表添加時間等信息管理。
（4）定時抄表設(shè)置：1個終端可以同時連接4臺電表，可對每臺電表的4個電表參數(shù)進行整點存儲并可設(shè)置整點存儲時間,即使遇到網(wǎng)絡(luò)故障也能保證數(shù)據(jù)不丟失。
3、抄表管理
電表數(shù)據(jù)：可以按照時間段查詢?nèi)我饣鞠陆K端，任意終端下電表的所有定時電表參數(shù),方便基站管理人員對各時段用電量進行檢測。
4、告警
頁面按時間顯示所有終端告警信息：包括終端地址、告警編號、通道類別、當(dāng)前值、正常值、告警時間、閱讀狀態(tài)、閱讀人員等信息，方便基站人員及時準(zhǔn)確的處理機房故障。
5、統(tǒng)計分析
對基站下終端的電表可按時間（小時、天、月等）和瀏覽方式（圖標(biāo)、表格、Excel等）直觀的顯示出來方便基站管理人員統(tǒng)計分析。
6、系統(tǒng)設(shè)置
系統(tǒng)可對行政區(qū)域、公司管理、部門管理、職位設(shè)置、角色管理、工號管理等進行設(shè)置，設(shè)置不同等級的工號和密碼，以限制不同人員的操作范圍。
四、系統(tǒng)的功能與特點：
1．安全可靠：安全性由三方面構(gòu)成：
1）ORACLE數(shù)據(jù)庫是大型的、多用戶的數(shù)據(jù)庫，它的安全性高，允許多用戶同時使用同一數(shù)據(jù)庫而不會破壞完整性，用它來做抄表系統(tǒng)的數(shù)據(jù)引擎可以保證數(shù)據(jù)的安全；
2） 系統(tǒng)對用戶實現(xiàn)分級授權(quán)管理功能，通過檢查使用者的名字和授權(quán)密碼，賦予使用者相應(yīng)的操作權(quán)，借鑒銀行系統(tǒng)的密碼管理模式限制無關(guān)人員改變數(shù)據(jù)庫和硬件設(shè)置。
3）防火墻功能及完善的數(shù)據(jù)備份功能，防備系統(tǒng)受到人為的惡意攻擊，數(shù)據(jù)備份功能確保在硬件系統(tǒng)故障時，也能隨時在新的硬件設(shè)備上數(shù)據(jù)無丟失地啟動抄表系統(tǒng)。
2．完善的系統(tǒng)日志：系統(tǒng)日志記錄了進入系統(tǒng)，離開系統(tǒng)，收費，設(shè)置硬件，改變運行參數(shù)操作等及操作者，操作時間，凡是改變數(shù)據(jù)庫的操作都被記錄下來。
3．抄表速度快：抄表快、數(shù)據(jù)準(zhǔn)確，抄表時PC機只讀采集器的數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)傳輸采用1200波特率，傳輸速度快，并對每個數(shù)據(jù)塊都有效驗碼，保證了傳輸?shù)臏?zhǔn)確性。
4.廣播對時功能：該功能使得系統(tǒng)中的所有電能表的時間基準(zhǔn)與PC機保持一致，對時成功后，由電池供電的電能表內(nèi)部時鐘，不再需要PC機的干預(yù)。因此，只要保證在對時時刻，PC機的時間是正確的，以后在運行的過程中，改變PC機的時鐘并不會影響電能表的時間。
5．自動抄表功能：按照設(shè)置的抄表開始時間和抄表間隔，到預(yù)定的抄表時刻，系統(tǒng)便會依次撥號去抄采集器或電表內(nèi)的數(shù)據(jù)。對于抄不上數(shù)據(jù)，系統(tǒng)會自動補抄或人工發(fā)命令補抄。
6.電量凍結(jié)功能：可以方便地定義總表，安裝和刪除總表，給總表分配分表。通過安裝適當(dāng)?shù)目偙?，結(jié)合抄凍結(jié)數(shù)據(jù)功能，就可得某一特定的時刻的總表讀數(shù)，各分表的讀數(shù)（由此得到讀數(shù)和），就可以計算出某部分電路的電能損耗，為確定電費提供依據(jù)。
7.電費管理功能：收電費前，統(tǒng)一抄錄一次電費數(shù)據(jù)。當(dāng)確保數(shù)據(jù)庫內(nèi)的數(shù)據(jù)反映最近的電表讀數(shù)后，利用程序中的功能自動計算出當(dāng)月用電量和電費。交納電費時，只需輸入用戶號，當(dāng)月用電量和電費由程序填寫。每筆電費都有詳細記錄，便于對帳。
8.設(shè)備管理功能，如告警：開箱告警、停電告警、逆相告警、超溫告警、過載告警、傾斜或移動報警等；控制：對欠費用戶進行拉閘等。并提供停電數(shù)據(jù)保護功能，在停電48--72小時內(nèi)仍可抄表和監(jiān)控。本系統(tǒng)結(jié)合移動公司的短信平臺，在告警時，可根據(jù)具體內(nèi)容發(fā)短信給相關(guān)的管理人員。
五、總結(jié)：
對于移動公司來說，基站抄表一直是一件非常頭疼的事情，需要投入大量的人力、物力和財力。因為數(shù)量眾多，地理位置分散，給工作人員帶來極大的不便。利用廈門瑞申RS5011G遠程抄表一體化終端進行監(jiān)控,自動讀取相關(guān)數(shù)據(jù)并加以分析，還可進一步進行遠程控制或設(shè)備維護，可減少人力資源、縮短修護時間并節(jié)省專線建設(shè)成本。