通信基站/机房电源管理系统
解决方案
一、前言
随着我国移动通信步入3G时代，移动通信网络进一步飞速发展，移动通信基站的数量近年来随之成倍增涨，无论在其分布的密度还是分布的广度上，较几年前都有了明显的提升。怎样确保数量庞大的基站正常运行，是摆在各大运营商面前一个课题。据统计，引起基站故障的各类原因当中，由电源系统直接或间接引起的基站故障数占到了故障总数的六成以上，发电抢险在某些地区几乎成了基站维护的主要工作。看似简单的发电抢险过程，实则包含了很多亟待解决的问题。通过电源监控系统，可使运营商对发电抢险过程实现精确管理与全面统计，提高工作效率，减少维护成本支出，降低基站掉站率，全面改善基站电源系统的运行维护质量。
二、基站维护现状
1、基站数量多、种类多、分布范围广
据统计，我国各类移动通信基站的数量已超过120万个，其种类大致分为：宏站、一体站、射频拉远站、直放站等。如此数量庞大且种类各异的基站广泛分布在普通楼宇、大型场馆、铁路、公路、江河沿线、平原、山地、岛屿等各类环境中，使基站设备的维护日趋增大。
2、基站环境恶劣、供电复杂、停电频繁
移动通信网络的无缝覆盖是各大运营商追求的目标，随着移动通信市场的竞争延伸到农村，覆盖也从城市延伸到农村甚至到山区，越来越多的基站建在偏远的郊外、公路的两侧、高山的顶上，维护众多的基站使用农电、小水电或是借用矿山的工业用电，经常出现电压异常波动、停电等故障，基站供电环境恶劣，市电可用度极低。据统计，60%的基站/机房掉站是由市电停电所引起，发电抢险成为基站维护工作的最重要部份。
3、环境温度无法检测
由于基站的供电环境不好，在夏季用电高峰时节市电电压不稳定的情况下，容易造成空调无法正常运行，从而使得机房温度偏高，造成基站设备运行不稳定，所以维护人员需要及时掌握基站内环境温度，以避免高温影响设备的正常运行。
4、基站发电真实情况无法监控
基站停电后相关维护人员上站发电，不能判断和监控是否真实的发电，如何有效地进行发电分析和费用管理是发电管理系统应着力解决的问题。
5、维护人员上站发电，维护时间无法管理和统计
部份基站已有门禁系统，可对维护人员上站进行考勤，部份基站未作门禁系统便无法监控维护人员上站开门时间和离站时间，运营商基站维护外包后情况更为严重。
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三、目前采用的监控方式
1、动环监控
将机房动力环境信息通过探头采集至动环监控主机，以2M传输方式将告警信息传送到监控中心动环监控平台。该监控方式的优点是告警准确、采集数据量大、监控内容丰富；缺点是占用2M传输资源、对系统依赖性大、操作维护复杂、投资大，报警信息不能直接通知到现场维护人员和维护管理人员，需由监控中心人工通知。
2、干接点监控
通过RS232通用接口将开关电源内部的交流电通断信息（或借助继电器直接将低压交流电的通断信息）传送至基站主设备外部告警接口，监控中心通过移动基站专业网管提取干接点停来电信息。该监控方式是采用的开关量，在专业网管上只能看到交流电的“通”和“断”。该方式的优点是投资少、不占用传输资源、传送告警量简单、方便、及时。缺点是误报警率高、且只能提供简单的停来电信息，无法实时上报开关电源直流欠压、基站蓄电池电压、交流电电压情况等其他重要的电源系统告警信息。维护人员无法全面了解基站电源系统情况，难以作出准确的故障判断和合理的障碍抢修方案。
3、无线传输监控
通过总线系统将机房动力环境信息采集至监控主机，由监控主机内手机模块将报警信息以短信方式直接发送到现场维护人员和维护管理人员手机上，并能以手机上网方式传输到监控中心平台上，该方式的优点是投资少、运行维护成本低、告警信息全面及时、可扩展性强。误报警率低，便于维护管理和统计分析，缺点是目前无法实现将现场实时录像传输到监控中心。
四、解决方案
（一）适用范围
适用于宏站、一体站、射频拉远站、直放站、市内分布系统信源及干放，也适用于中心局、汇接局、模块局、接入网等综合机房电源及发电的监控。
（二）解决方案
1、解决方案一
配置：CK-2200基站电源监控主机1台 功能特点：
（1）停电告警功能
当市电停电时，监控主机通过手机模块将停电报警信息发送到6个相关维护人员手机上，短信内容：“请注意！***基站***号分机市电停电告警”。
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（2）来电告警功能
当市电来电时，监控主机将来电报警信息发送到6个相关维护人员手机上，短信内容：“请注意！***基站***号分机市电来电告警”。 （3）蓄电池电压临界值告警功能
可根据用户需求，设定蓄电池电压值，监控主机通过手机模块将超过临界值时报警信息通过手机短信发送到6个相关维护人员手机上，短信内容：“请注意！**基站**号分机蓄电池欠压告警”，也可通过手机模块上网同时将报警信息上传到监控中心监控平台上。
2、解决方案二
配置：
1、CK-2300基站电源监控主机1台
2、蓄电池传感器1个
3、温度传感器1个 功能特点：
（1）停电告警功能
当市电停电时，监控主机通过手机模块将停电报警信息及当时的蓄电池的电压值发送到6个相关维护人员手机上，短信内容：“请注意！***基站***号分机市电停电告警，第**路*组蓄电池电压值***伏。第**路*组蓄电池电压值***伏。 （2）来电通知功能
当市电来电时，监控主机将来电报警信息发送到6个相关维护人员手机上，短信内容：“请注意！***基站***号分机市电来电告警”。 *（3）蓄电池电压值实时读取功能
可通过手机短信和系统软件实时读取蓄电池电压值，短信内容：“**路蓄电池电压值**伏”。 *（4）环境温度监控功能
当基站内温度超过设定温度后，监控主机将报警信息发送到相关维护人员手机上，短信内容：“请注意！***基站***号分机第**路温度**℃报警”。也可通过手机短信和系统软件时实读取温度值，短信内容：“**路温度值**度”。 *（5）可扩一个门磁接口和一个断混线接口
根据用户需求，可增加传感器扩展：门磁、位移传感器。
**（6）可扩展发电情况监控功能(可监控管理油机是否发电的情况)： A油机发电告警功能
当油机开始发电时，监控主机通过手机模块将报警信息发送到6个相关维护人员手机上，短信内容：“请注意！***基站***号分机油机发电告警。” B油机停止发电告警功能
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当油机停止发电时，监控主机通过手机模块将报警信息发送到6个相关维护人员手机上，短信内容：“请注意！***基站***号分机油机停止发电告警。” C相关的报警信息上传到监控中心
（三）监控系统软件功能
1、分区统计
事先录入各分机详细资料，系统软件可按区域进行数据统计。
2、报警信息统计
可对报警信息进行分类统计，如某一时间段所有基站以及所有基站在某一时间段的停电信息、来电信息、停、来电信息、蓄电池欠压、过压报警信息、温度超低、超高报警信息进行统计。
3、自动巡检
设置定时巡检时间，将巡检分机的工作状态上传监控中心。
4、最新报警信息
最新报警信息，可将停电未来电、蓄电池欠压、过压未恢复、温度超高未恢复、开门、未关门不正常状态在最新信息中显示。
5、远程访问
可通过具上网功能的电脑、手机远程访问监控系统，方便管理。
（四）组网方式
可实现基站、县级、市级三级联网管理。
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（五）监控系统特点
1、告警时通过手机模块直接将报警信息发送给6组维护人员，同时通过手机模块上网传输到监控中心，实现双通道告警，使用方便、告警及时，摒弃中间环节，减少人工成本；
2、投入资金少、运行成本低，不需要占用专门传输通道，充分提高系统资源利用率，经济合理；
3、告警及时，将站点停、来电情况、蓄电池电压情况、站内温度情况、开关门情况及时通知维护人员，减少维护费用；
4、组网方式灵活，信息传输没有距离限制，无分系统和子系统数量的限制，可组成多个分中心和子系统，以利于维护工作，提高故障处理的效率；
5、误报警低，独立告警，不会产生遇忙排队。
五、投入成本及收益分析
（一）投入成本分析
1、设备成本
2、运行成本
每台电源监控主机内置手机模块，需安装具备上网和短信功能的手机卡一张，每次报警时发送6组短信给相关人员、通过上网将信息传输到监控中心（信息大小为20KB左右，上网时长为15分钟后自动下线），根据报警数量多少,平均每月运行成本50元左右。
（二）收益分析
1、降低维护成本
（1）当维护人员收到停电告警，维护人员已去发电。在前往发电途中收到市电来电告警短信维护人员返回，及时降低了继续前往基站发电的费用（人工费、搬运费、车辆油费等）。
案例分析：
**运营商维护人员以及监控中心收到**基站市电停电告警信息，蓄电池欠压告警（请注意！**基站**分机蓄电池欠压告警，第23路A组蓄电池电压值47.21伏。第24路B组蓄电池电压值46.15伏。），监控中心监控系统同时收到告警，维护人员组织车辆和设备前往基站发电，在前往基站的途中收到**基站来电告警信息（请注意！**基站**分机来电告警），发电人员及时返回。 （2）当维护人员收到停电告警信息以及蓄电池未欠压信息，判断不用去发电，减少了发电费用。
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案例分析：
**运营商维护人员收到**基站**号分机市电停电告警信息（请注意！**基站**号分机市电停电报警，第23路A组蓄电池电压值48.21伏。第24路B组蓄电池电压值49.15伏。），监控中心监控系统同时收到语音播报停电告警，该基站的蓄电池欠压临界值设置为48V，维护人员电话咨询电力公司来电时间为一小时内，蓄电池也未进行欠压告警，根据判断不用前往基站发电。一小时后监控中心及相关维护人员手机均收到来电告警信息。
（3）当维护人员收到停电告警信息以及蓄电池欠压信息，及时发电，避免断电引起基站掉站，延长蓄电池使用寿命。
案例分析：
**运营商维护人员及监控中心收到**基站**号分机市电停电告警信息（请注意！**基站**号分机市电停电报警，蓄电池欠压告警，第23路A组蓄电池电压值47.15伏。第24路B组蓄电池电压值46.6伏。），监控中心监控系统同时收到语音播报蓄电池欠压告警，维护人员及时前往基站发电，相关维护人员收到发电告警信息（请注意！***基站***号分机油机发电告警。），及时发电以保证通信基站不断电。一小时后维护人员收到发电告警信息（请注意！***基站***号分机油机发电告警。）
2、经济效益及社会效益
基站停电后，由于发现不及时或者通知不及时或者无人跟踪等等原因，往往造成基站全阻。基站全阻不仅影响网络质量，还对用户的使用造成不便，同时蓄电池放空后，严重影响蓄电池寿命，基站停电后不及时恢复供电将严重影响公司的经济效益和社会效益。。
六、总结
基站电源系统的维护工作在整个基站维护工作中占了相当大的比重，要做到预修与抢修相结合，主动查找隐患与整治相结合，并通过精确的管理和全面的统计手段提升工作效率，快速查找问题，才能将数量庞大的基站维护难题迎刃而解。成都科鑫针对运营商基站电源系统的维护特点推出了基站电源监控系列产品，我们将秉承“主动维护、预防为主”的维护理念，为客户移动通信网络的可靠运行提供最有效的保障。
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