联通和移动通信基站监控系统

联通和移动通信基站监控系统（共8篇）

篇1：联通和移动通信基站监控系统

联通和移动通信基站监控系统一、概述

随着通讯业的迅猛发展，安装在边远山区的移动通信基站的设备：空调室外机、天馈线、蓄电池、基站汇流板、室外变压器及架设野外的通信电缆被盗严重，为了加强市场竞争力，提高劳动生产率和网络维护水平，迫切需要解决通信设备的安防问题。

基于以上现状，正伟设计了一套GSM/GPRS平台的安防解决方案：通过GSM/GPRS/的话音、彩信、短信通道将各分散通信点的警告信息上传到中心的相关运维人员，从而使告警信息得到及时处理，提高通信网络的可靠性，使得各项管理工作更加高效、科学，为管理人员日常的工作带来便捷和方便，也为公安机关及通信运营商打击犯罪提供了更加有效的技防设备。

二、通信方案的原理

1.通过基于GSM/GPRS前端产品对现场的侦查将短信、电话、彩信等将通信站点告警信息通知到中心机房及相关的领导及维护人员并做出处理。

2.发生警情时将鸣响警笛报警，同时通过GSM/GPRS移动通讯网自动循环拨打预先设定的六组报警电话，智能识别工作人员是否接警，一旦接警，不再拨打该号码；并发送中英文短信到预先设定的工作人员手机上，通过短信内容识别报警基站，同时接警中心联网报警，中心机房可通过电话进行远程布防、撤防、监听现场。

3.系统本身带有录像的功能，作案份子从哪个防区进入现场作案，对应的现场摄像头进行抓拍彩图，同时发送彩信，同时该路摄像头进行视频录像，视频文件存储在产品自带的SD卡里，录像时间可以根据实际情况自由设定，并且还可以远程进行控制。

4.彩信的操作，传统意义上的报警器，因为没有图片确认，一旦前端出现误报，没办法确认是否误报，本系统可以在后端进行控制，该产品可以连接四路的摄像头，可以控制任意一路发送彩信来进行图片确认是否误报，同时对犯罪份子的相貌有直接的彩信作为证据进行传递和存储。

三、基站监控系统结构

基站监控系统包括正伟GSM/GPRS/CDMA终端报警平台和接警中心。

1.GSM/GPRS/CMA终端报警：主机1,手槟1,遥控器2,门磁1,半球室内摄象机1以及部分配套线材,警号1,天线1,摄象机电源,主机电源,主机内置锂电。

2.接警中心：中心接警机1部，接警中心软件一套。

四、系统优势

1.报警及时： 基站被盗时，分机将报警信息第一时间通过语音和短信直接通知到相关偏听则暗，并准确告知基站位置及报警传感器名称，方便基站相关管理人员最快的速度了解现场情况并赶赴现场，管理人员可通过短信远程修改和设置分机参数。

2.监控范围广；

3.安装方便，全无线传输，维护成本低；

4.具有预防和震摄功能：基站被盗时，分机自动启动报警，并将报警信息通过语音、短信告知相关人员，主动（或被动）启动警笛、开启灯光进行震摄，直接对现场进行监听，对犯罪份子进行喊话，及时的制止犯罪行为；5.取证：当分机报警时，摄像头可将现场情况进行连拍，将图片传输到监控中心，也可将图片及录像片段存储。

篇2：联通和移动通信基站监控系统

（东辛农场九十六大队基站）

签订时间：2013年 4月

签订地： 连云港市新浦区

甲方： 江苏省东辛农场

地址：江苏省东辛农场东方中路26号邮编：222000乙方：中国联合网络通信有限公司连云港市分公司

地址：连云港市朝阳东路29号邮编：222006

为促进本地区通信事业发展，扩大国家公众移动通信网的覆盖区域，鉴于甲方同意将本合同约定的场地及其附属房屋出租给乙方用于建设移动通信基站，乙方同意承租并按本合同约定支付租赁费，甲乙双方根据《中华人民共和国合同法》和《中华人民共和国电信条例》等法律法规，就相关事宜协商一致，签订本合同，以资共同遵守。

第一条出（承）租场地

第一条出（承）租场地

1.1该场地位于东辛农场水产公司，面积为： 92m2；附属房屋/间，面积为：/。

1.2场地具有合法产权证明。在签订本合同前甲方必须向乙方出示该证明，并向乙方提供证明的复印件一份。

1.3场地的租赁按有关规定需要登记的，由法定责任方办理有关手续并承担相关费用。

第二条场地用途

乙方利用场地建设通信基站，包括建通信铁塔以及利用所属房屋建设通信机房等。通信铁塔及其附属设施、通信机房内所有通信设备及其附属设施的所有权均归乙方所有。

第三条租赁期限

3.1租赁期限为20年，从2013年4月20日起至2033年4月19日止。

3.2甲方应在上述租赁期限起算之日前 1 日内将场地及附属房屋交付乙方使用。

第四条租赁费用

4.1租赁费用包括场地、房屋租赁及施工场地、线路占地的使用费等，共计人民币6000元/年（大写： 陆仟元整/年，含税）。乙方不再向甲方支付任何其他费用。

4.2支付方式、支付时间：合同签订后一个月内，甲方提供合法有效发票，乙方支付第一合同年的租赁费，每合同年协议期的第一个月，甲方提供合法有效发票，乙方在收到票据一个月内支付当期使用费。

4.3甲方账户名称： 江苏省东辛农场

开户银行：灌云县农行东辛农场支行

银行账号：45780104000654

5上述账户信息由甲方提供，如因账户信息错误导致乙方错付或延付，乙方不承担任何责任。

4.4甲方应向乙方提供合法有效租赁发票，如不能提供，则由甲方承担开具发票所需缴纳税费。

第五条场地使用

5.1甲方义务：

5.1.1甲方应保证乙方在租赁期限内正常使用租赁场地及其附属物。因甲方原因致使上述场所必须改作其他用途的，须征得乙方同意，并由甲方另行提供一处同等条件的场所给乙方使用，由此产生的改造搬迁等一切费用均由甲方承担，同时甲方还应免除搬迁期间的租赁费用，并免除 3 个月的租赁费，作为对乙方的经济补偿。因政府整体规划导致租赁场所被动迁的，由双方另行协商解决。

5.1.2在租赁期内，甲方应积极支持乙方工作，确保乙方进行正常的施工（包括但不限于铁塔及机房建设、装修，设备搬运、安装，挖掘、填埋线路管道）和运行维护；在乙方进行设备安装调试及日常维修时，甲方应为乙方提供用电、用水等便利条件，提供乙方光缆、电缆接入路由；同时并配合乙方做好消防及防盗工作。

5.1.3甲方保证该场地具有合法产权证明。否则，甲方愿按照本合同第八条承担违约责任。甲方负责处理因场地产权问题引发的纠纷。

5.1.4 若遇出租场地存有异议，则由甲方负责协调处理。若甲方怠于协调处理导致矛盾激化或导致乙方遭受损失则由甲方按照本合同总租金10%承担违约责任、并承担损失赔偿责任。

5.1.5 其他：/

5.2乙方义务：

5.2.1乙方确保安装的设备符合相应国家标准，并确保机房符合消防和防盗规范。

5.2.2在机房装修及设备安装过程中，乙方应确保甲方建筑结构不受损坏。

5.2.3 按照合同约定交纳租赁费。

5.2.4 其他：/

第六条基站用电

6.1经双方商定，根据实际情况，基站用电采用以下第 2 种方式：

（1）乙方使用甲方电力

甲方负责协调向乙方提供 / 千瓦的交流 / 伏三相四线供电容量。乙方单独安装计量电表。乙方应每/ 月按国家电价和实际用电量向供电方交付电费，同时供电方须向乙方提供符合财务规定的合法有效发票。

（2）乙方接引外电

基站用电由乙方自行联系当地供电部门接引外电解决，甲方须提供电力线路由，并配合乙方接电施工。

第七条场地及房屋转让

7.1在合同履行期间，如甲方转让上述场地，应提前三个月通知乙方，同等条件下，乙方享有优先购买权。

7.2甲方转让场地后，本合同在租赁期内对新的产权人继续有效，新的产权人承继本合同出租方权利义务，甲方应向新的产权人如实告知租赁标的情况并做好交接工作，不得影响乙方正常使用，否则，甲方应向乙方承担违约责任。

第八条违约责任

8.1在合同期内任何一方违反本合同任一条款，即为违约，除本合同另有约定外，应继续履行合同，并赔偿对方经济损失。

8.2甲方应按合同约定向乙方交付租赁场地，每逾期一天，则须向乙方支付违约500元。乙方应按约定时间向甲方支付租赁费、电费，逾期支付超过三十天的，每逾期一天，则应向甲方支付年租金万分之五的违约金。

8.3 若甲方对本合同出租场地不具有合法产权证明，则甲方愿意按照本合同总租金,10%承担违约责任，并承担由此给乙方造成的损失。

第九条不可抗力

在本合同履行过程中，遇有地震、台风、水灾等不可抗力因素，致使合同无法继续履行、必须进行变更或者延期的，由甲乙双方依法予以解除、变更或者延期，双方互不承担违约责任，但应当及时通知对方，以减轻可能给对方造成的损失，并应当在事件发生后的15天内提供有关证明。

第十条争议处理

本合同适用中华人民共和国法律，在合同履行过程中发生的与本合同有关的争议，双方首先应友好协商解决，协商不成的，双方同意依法向合同签订地人民法院起诉解决。

第十一条附则

11.1本合同期满后，乙方拥有优先续租的权利；没有达成续租协议的，乙方必须在30日内搬迁结束，同时乙方应按实际使用天数支付租金。

11.2 经甲方同意，乙方有权将该场地转租给第三方使用。

11.3 本合同未尽事宜，由双方协商解决。

11.4本合同的附件包括：土地权属证明复印件。

11.5本合同自双方加盖合同章或公章（甲方为自然人的，由该自然人签字）之日起生效。

11.6本合同一式 伍 份，甲方执 贰 份，乙方执 叁 份。

甲方：江苏省东辛农场

（盖章）乙方：中国联合网络通信有限公司 连云港市分公司（盖章）法定代表人或负责人或授权代表： 法定代表人或负责人或授权代表：

(签字)

联系人：

联系电话：(签字)联系人：联系电话：

篇3：联通和移动通信基站监控系统

1 系统概述

1.1 系统的基本工作原理

通信基站监控管理系统主要由3部分组成,即位于基站方的监控终端、基站监控数据中心和介于这两者之间的数据通信网组成[4],基站监控系统的总体结构框图如图1所示。

基站监控终端对设备的运行进行数据采集、分析和控制;系统外部拓展了环境信息采集传感器,监控环境状态,控制空调运行;烟雾传感器专门用作基站内部烟雾情况的监控[5];系统外部拓展门禁装置,对基站机房门进行控制[6];摄像头模块用于采集基站机房内和外部的图像信息,必要时提供现场视频,外部摄像头用于监控基站机房外部设备,防止被盗。采集的环境以及设备运行状态数据,一方面存储到存储器设备中进行显示,另一方面,通过移动通信网络传送给基站监控中心。如果基站设备出现故障、环境发生变化、有非法人员进入基站,这时,终端可以进行现场报警,并且把将摄像头数据紧急传送给基站监控中心。

基站监控中心作为基站监控的总站,用于汇总各基站监控终端发送来的基站设备运行状态、现场环境状态数据,存储在监控中心数据库;当基站的维护修理或者巡检人员进入机房时,对门禁进行管理控制;当接收到监控终端发来的报警信息时,对报警进行自动处理;如果基站维护人员无法确定基站问题,通过摄像头来回传现场维护视频,方便远程视频指导[7]。

1.2 系统的主要功能

系统功能齐全,具体的功能介绍如下:

(1)基站机房环境监控。包括基站机房内部的温度、湿度、烟雾数据的采集,根据数据,控制机房空调工作,为机房内部设备运行提供环境保障。

(2)基站机房设备状态监控。控制器通过监测设备的运行状态数据,判断设备的运行状态,对设备异常和异常设备的运行日志自动上报。基站监控中心收到异常报告后,相关技术人员分析设备异常的日志信息,有针对性地派出维护修理人员,这样就有效提高维护修理的工作效率。

(3)基站电源监控。监控基站电源的供电状态,控制器可以根据需求自动切换电源,从而有效防范基站设备由于断电而引起的运行瘫痪故障,减小因基站断电带来的企业损失。

(4)基站现场图像信息监控。监控分为基站机房内部监控和外部监控。通过图像监控,有效震慑基站设备的盗窃行为,可以为案件破获提供视频证据,同时系统及时上报事件,有助于设备及时补充,从而及时恢复基站正常运行,减小损失。

(5)基站维护人员管理。系统通过外部的射频识别模块获取进入基站机房的维护修理人员数据,控制电磁锁,这样提高基站维护修理人员管理的工作效率,同时也增强基站安全。

(6)远程技术指导。维护修理人员无法准确理解和解决出现的故障时,可以通过摄像头实时传送现场维护视频,基站监控中心的技术人员实施远程指导,促进问题的解决,提高维护修理的工作效率,保证设备及时恢复运行。

1.3 系统硬件构成

基站监控终端硬件主要可以按照功能划分为5部分,即核心处理器及外部电源LCD显示设备组成的核心控制单元、环境监测采集单元、设备信息采集控制单元、门禁子系统、远程通信单元。基站监控终端的硬件设计如图2所示。

核心控制单元主要由核心处理器选用嵌入式ARM11核心处理器,外围增加供电电源、数据存储器、显示器等部分组成,构成一个最小的控制器系统。

环境监测单元主要包括基站机房的温度、湿度、烟雾等传感器以及空调控制器。

设备信息采集单元主要由备用电源、供电采集控制模块、设备运行状态信息采集控制模块等部分组成,实现基站运行设备的安全监测控制。

门禁子系统主要由射频卡读取模块、电磁控制锁、摄像头构成,共同实现门禁以及设备安全防护功能。

2 系统的软件实现

软件设计主要有两部分,即基站监控终端软件和基站监控中心软件。基站的监控终端,后台采用Linux C编程语言实现对各传感器和模块的控制[8],界面的编写采用QT开发实现[9];基站监控中心软件采用windows下的C++实现数据库的管理和界面显示。

2.1 基站监控终端软件设计

在基站监控终端软件设计中,可以将软件按照任务分为5部分:基站运行设备的控制和信息获取、基站的环境监测和空调控制、基站门禁系统控制、监控端的信息远程发送与接收、信息显示等功能模块。软件流程图如图3所示。

基站运行设备信息读取控制线程中,定时读取基站运行设备的状态数据,如果出现异常,根据异常的等级进行自动处理,自动更改设备设置,如果异常的等级达到严重报警的级别,该线程就调用远程通信函数接口将报警信息以及异常设备的运行日志信息发送给基站监控中心。

环境监测线程中,定时读取基站机房内部温度、湿度、烟雾传感器的数据,判定是否有环境参数超标,如果有,程序控制空调进行调温、除湿、换气工作,保持机房内的温度、湿度及最佳的设备运行状态;对于烟雾状态进行分级,如果软件检测到烟雾状态超过某个限度,则触发报警装置,同时读取现场的温度、湿度、烟雾、图像数据,通过远程传送接口,将数据传送给基站监控中心。

门禁管理线程定时检测射频模块读取的射频卡信息,当有数据读入时,程序调用远程传输接口,将数据传送给基站监控中心,等待基站监控中心验证信息,根据监控中心返回的应答指令,控制电磁锁打开与关闭;当检测到机房门处于打开状态时,启动定时子程序,当定时结束时,控制器控制电磁锁自动关闭机房门;程序监测基站电磁锁状态,如果监测到电磁锁遭遇破坏时,调用报警子程序报警,同时调用图像获取函数,通过远程传送接口,将报警信息以及图像信息传送给基站监控中心。

远程传送线程主要有两个功能接口,即通信发送和通信接收。如果有信号触发发送数据接口,程序控制远程通信模块与监控中心建立通信连接,发送数据,发送接口中对数据进行一定的分类:一是普通情况下,只有基站的自动巡检数据,程序采用“不占线”的短信方式构建与基站监控中心的通信连接[10];二是当处于报警情况下,尤其是基站被未授权人员非法入侵、严重故障时,需要传送图像以及有远程协助请求时,远程传送接口启动通信模块的3G传输,实时传输现场的视频图像数据。数据接收接口监听通信端口状态,解析接收到的数据,调用相应的处理程序。

2.2 基站监控中心软件设计

基站监控中心软件主要由3部分组成:数据库管理模块、人机交互模块、远程传送控制模块。

远程数据传输模块与监控终端的软件设计相同,主要是信息的发送以及接收接口的实现。

数据库管理模块中,建立基站维护管理人员信息库、基站维护修理工作信息库、基站信息库,对于每一个基站建立独立的基站运行状态、报警信息表,建立针对这些数据表的读取、删除、添加接口函数[11]。

对于远程控制信号处理,先调用基站信息数据库相关接口,获取基站的ID信息,调用远程传送接口,根据ID号将控制信号发送给目标基站;对于查询信号,程序调用基站信息数据库,获取基站的ID,根据基站ID,调用基站运行状态数据库查询接口,获取基站的运行状态信息,调用显示函数,进行显示。因此,在基站监控中心的软件设计中,至少有两个线程:日常基站巡检数据处理线程、监控中心外部控制处理线程,其软件的流程如图4所示。

3 性能分析

该系统的设计和其他一些通信基站监控系统相比,具有如下特点。

(1)监控管理的内容更加齐全,系统简单,ARM11为核心的监控终端处理器可以实现视频、环境监控以及门禁管理、设备准备切换的系统设计需求。

(2)系统采用了已经相对成熟的3G通信技术,不仅可以实现图像数据的发送,而且可以实现实时图像数据的传输。

(3)系统的各硬件模块之间的连接接口设计灵活,实际的应用中,可以根据设计的需求,选择合适的接口来实现系统的搭建组装。

(4)系统通过建立完善的基站设备运行故障数据库,从而实现基站故障的自动分析处理;

(5)系统具有很好的拓展性,可以通过网络共享基站监控中心的数据库,实现省管理中心以及区域管理中心的监控管理。

4 结语

在ARM和3G传输技术的支撑下,本文提出一种基站监控管理系统。该系统根据不同的监控需求,设计具有GSM短信工作模式、3G通信的视频图像传输两种工作模式,包括基站环境监测、设备控制监测、门禁管理、基站故障远程指导操作等多种功能。系统能够满足当前基站的监控管理需求,提高基站监控管理工作的效率。

摘要：结合嵌入式设计技术和移动通信技术,文章重点研究了基站监控系统终端硬件、软件设计以及监控中心软件设计。监控终端硬件设计采用ARM11核心处理器,远程传输采用3G技术,文中详细讲述了监控终端的硬件设计和软件设计方法和工作流程。本系统可以实现基站机房环境维护、设备的远程监控,电源自动切换,基站安全报警,基站维修人员管理等功能。

关键词：嵌入式ARM,3G技术,基站监控

参考文献

[1]葛春林,周杰,蔡磊.基于PLC和GSM短信技术移动通信基站监控系统研制[J].通信技术,2008(204):232-238.

[2]于长江.基于GPRS的基站信息综合管理系统的设计与实现[D].长沙:湖南大学,2009.

[3]周艳慧,张凯.基于ARM和GPRS技术的基站监控系统研究与设计[J].电子制作,2014(11):70-75.

[4]武风波,强云霄.基于Zig Bee技术的远程无线温湿度测控系统的设计[J].西北大学学报(自然科学版),2008(5):731-734.

[5]赵巍,彭楚武.基于GPRS的通信基站监控系统设计[J].计算技术与自动化,2009(4):59-62.

[6]张永生.非接触式IC卡智能门禁系统[D].秦皇岛:燕山大学,2012.

[7]张国宁.通信基站监控系统及图像监控方案探讨[J].山西电子技术,2013(3):76-77.

[8](美)理查德·史蒂文斯,(美)拉戈.UNIX环境高级编程[M].张亚英,戚正伟,译.北京:人民邮电出版社,2006.

[9]邱铁.Linux环境下Qt4图形界面与My SQL编程[M].北京:机械工业出版社,2012.

[10]赵小荣.基于短消息的通信基站门禁监控系统设计[D].南京:河海大学,2007.

篇4：联通和移动通信基站监控系统

【关键字】无人；监控；海事；通信；TCP/IP

三峡地区成库后，库区航道条件得到明显改善，库区航运呈现繁荣景象。但与之同时库区航运出现了一些新问题，各种水上交通事故也时有发生。为加强长江黄金水道航运安全的监管力度，重庆海事局相继建立了VTS、GPS、AIS、CCTV、电子巡航等一系列监控监管设备，随着现代通信系统的建立，重庆海事局通信信息中心（以下简称通信信息中心）越来越多的基站都采取了无人职守的方式。由于前期重投资建设，轻监控维护，造成了现在无人机房维护困难、效率低下的状况。无人基站能否正常稳定运行已经成为了木桶理论的最短板。为适应长江海事“四化三步走”的战略方针，满足通信信息化，监管现代化的实际需求，库区无人基站的远程综合监控系统建设已经迫在眉睫。

1、现状调查与研究

通信信息中心现有无人基站包括泸州南溪、重庆黑石子、涪陵南沱、万州水厂、云阳侗村、奉节大麦沱、巫山青石等10余个基站。分布在川江近千公里航道的两边，点多线长，交通不便，管理与维护困难。通信设备众多，各个监控独立运行，互不相通，而且很多设备没有监控，基站情况不能及时发现和处理：有的基站曾经出现过有油机房被洪水淹没的情况；还有的基站出现过市电缺相导致蓄电池放电完毕后，所有设备停机，SDH干线传输中断的重大事故。

综合现状分析，没有机房远程综合监控系统会出现以下问题：（1）维修人员巡检过程无法规范管理，维护工作没有客观的记录；（2）电源系统没有监控，市电异常、停电后电池过放电损坏等状况时有发生；（3）没有视频及门禁安防系统，在机房出现故障及盗窃事件时，无法有效监控；（4）机房空调常年打开，造成运行成本过高；（5）机房环境没有监控，出现水浸、起火等无法及时处理。

由于通信信息中心以前试点建设过的监控系统规模小，节省人力效果不明显，使用效果有限，管理功能没有体现。甚至出现误告、错告、漏告的情况，而且由于监控系统自身稳定性差，后来不得不拆除。所以，系统先进性、可靠性、性价比、可扩展性、安全性、使用及维护性都是需要考虑的地方。

2、系统设计

2.1网络方案

传统的监控系统是各个子系统单独工作，相对独立。随着网络化的发展，机房监控系统已经由第二代C/S工作模式转向第三代B/S网络体系，机房设备管理将向着大集中方向发展。由于通信信息中心在2011年已经实现了重庆地区数据网络的升级改造，各个接入点都能达到10-100M的接入速率，为实现数字化和網络化的机房监控创造了很好的条件。

本次设计的综合监控系统采用基于现有网络结构，拥有一个新型数据中心管理平台，以服务器为载体，通过内置的数据库和应用软件实现对机房动力环境基础设施的实时监测及动态管理。监控系统由两个部分组成：端局的数据、视频采集部分RDU-A；对各端局的采集数据进行处理的主控部分RDU-M。系统支持HTTP、TCP/IP、STMP、等多种网络协议；所有设备通过RJ45接口连接；监控界面友好，硬件化设计，不依赖终端，各种数据可以通过浏览器查询。

2.2软件架构

整个监控系统按照控制管理分为监控接入层、承载交换层、控制管理层和应用层四个层次：（1）监控接入层：负责把视频源、环境变量转换并编码压缩成IP数据流通过IP网络传送；（2）承载交换层：采用开放式的TCP/IP协议的IP承载网，并利用组播/单播协议把不同的数据码流传送到实际目的地址；（3）控制管理层：负责整个系统的控制与管理；（4）应用层：主要由客户端负责把监控图像、数据进行实时查看，并把历史数据进行回放，系统功能及实现。

3、系统功能及实现方式

系统主要功能模块包括：监控中心管理、告警管理、视频监控管理、门禁管理、报表查询和系统管理。具有声光等多种报警方式。通过购置和对现有设备进行改造，可以实现数据的采集、分析与监控。

（1）视频监控：对于机房及安保视频监控，可以使用自带的USB摄像机或者用硬盘录像机挂接多个IP摄像机来采集信号。

（2）UPS电源的监控：现有易事特UPS电源标配RS485接口，可以通过485接口实时采集电压、电流、频率、功率等参数，并有直观的图形界面显示。

（3）机房精密空调的监控：换装精密空调，使用空调RS485接口卡，将空调信息直接接入采集器。系统可全面诊断空调状况，监视及设置空调的各种参数。

（4）配电柜的监控：现有设备为洲际配电柜，需要做数模转换改造，在配电柜前面加装数字电表，通过数字电表采集三相电压、相电流、线电流等数据。也可以通过动力源电源控制模块上的RS485接口进行数据采集。

（5）温湿度监控：采集器监控模块上设有温湿度、烟感、门磁等传感器接口，只需将机房内的传感器接入采集器，就可以很好监控机房内的环境。

（6）机房漏水监控：机房内空调会有产生漏水的隐患。采集器内有专门的水浸接口，将漏水传感器接入，可以检测空调四周的水患情况。

（7）对于现有VHF系统：现在使用MODEN进行远程拨号联结，监控信号不稳定且容易中断，可以通过协议转换器采集信号通过网络传回。

（8）对于油机机房：最好换装青石基站采用的开普系列智能柴油机，通过柴油机组的数据接口可以采集数据，并采用高清防爆摄像头采集视频信号。

（9）对于SDH、PDH、等主要通信设备：可以通过联系生产厂家开放接口进行接入，对于老旧设备还可以加装独立摄像头来解决。

4、系统特点

整个系统基于TCP/IP网络协议，主控及监控界面不依托于任何软件，只需一台电脑就可以随时随地的了解机房信息，同时支持短信、电话、邮件告警功能；无人基站采用综合数据采集单元实现对设备量、安全量、环境量的监控，连接方式全部采用RJ45网口连接，易于建设实施，工程量小，综合数据采集单元通过一个IP地址完成对“供电/散热/环境/配电（甚至不同品牌设备）”的一站式监控，节省带宽资源。而且该系统具有扩展和与其他系统联网的能力，可实现系统自动化管理，真正达到无人机房无人值守。

5、结束语

篇5：移动基站监控

一、方案概述

移动通信业务与人民的生活已息息相关，为用户提供优质、满意的服务已成为移动公司的重要任务。所以基站的全面建设是非常重要的，目前移动公司基站覆盖范围已经非常广，就连高山和偏远的乡村都已经建有移动基站。这为移动通讯的信号覆盖做了很大的贡献。但，这也给移动基站的管理带来了非常大的难题。随着移动网络的全面改造，为了提高工作效益，各移动基站均要实现无人值守。

在移动调度通讯中心建立监控中心，能够对各基站有关数据、环境参量、图像等进行监控和监视，能够实时、直接地了解和掌握各基站的情况，并及时对所发生的情况做出反应，加强对移动基站的维护管理，以确保移动信号的通畅，适应行业发展需要。

二、特点综述

捷高移动基站网络视频监控管理平台，依托移动公司的3G网络，以太阳能和风能发电设备为辅助，可以将各基站的视频情况，实时发送到移动公司监控管理中心，可以实现真正的无人值守：

1、重点位置监控

可以对基站内门禁、电池组位置、电源柜、馈线口等位置进行监控。

可以对基站外空调室外机组、馈线、铁塔、室外接地线铜牌、外线输电线等位置进行监控。

2、数据采集上传

可以将基站的温度、烟雾火灾、水浸等环境参数采集上传至监控中心。

3、声光告警

在基站内、外安装的声光警号可以产生报警警示并起到威慑作用，以阻止偷盗行为的进一步发生。

4、警情通知

案发时一些相关责任人和负责人的手机都能立即接收报警短信（SMS）,然后通过手机观看现场视频信息，监控中心也可以收到来自基站的报警信息。

5、视频录像

案发时有记录偷盗行为的图像、图像数据记录，可以为案件的侦破提供有效的证据。

篇6：联通和移动通信基站监控系统

1、系统概述：

通信运营商的蜂窝网基站数量大，分布面广，安装位置分散且情况复杂。基站大多是租用民房，有些电表由电网公司安装，有些电表为业主安装，表的类 型非常多，既有感应式电度表，也有电子式电度表，还有 IC 卡电表。由于点多 面广，情况复杂，通信公司需要派专人或委托代维公司抄表、维护，以满足基站 的电量核算、用电分析等能耗日常管理。特别是近年来，随着基站数量迅速增加，用电成本已经成为运营商的主要成本，而且比例还在逐年增加，节能降耗已成为 联通公司重点工作之一。但目前基站用电管理缺乏有效手段：柴油机发电管理混 乱、用电信息分析统计失真。节能目标缺乏科学依据。

针对以上现状，运营商高度重视以信息化手段节能降耗，大力推广企业内 部信息化应用，通过推广新的信息化应用来提高自身的环境管理水平。于是，远 程智能抄表系统（能耗管理系统）开始在联通基站中试点应用。到目前为止，中 国联通已经在部分省市对新建局房和基站试点安装远程智能抄表系统，提高用电 信息统计准确度和时效性，为“绿色行动计划”节能方案的选择和能耗运行管理 体系建立提供决策依据。能耗管理系统通过将基站总用电量、空调、开关电源等用电量进行实时监 测并纳入监控系统，可以定期统计不同类型基站的用电参数。能耗监控单元通过 运营商自有网络 GPRS/3G 将数据上传给地市数据汇聚层，再通过 DCN 网络上传省 级能耗管理平台。完成基站用电量的采集、统计、分析、标杆比对。1.1 目前的基站能源监控情况

目前通信基站（机房）能源监控和管理中有如下几个问题特别突出： 1.出现供电故障无法及时得知 基站内采用三相供电，有时会出现缺相、三相不平衡、电压偏差超标甚至停 电等各种各样的供电故障。这些故障的出现会严重影响基站内设备的正常运行，如不能及时发现抢修就有可能使基站设备停机造成通讯故障甚至损坏设备，导致 严重的损失。靠人工监控根本就无法及时发现上述的故障。

2、非电力供电基站电费失真 除电力供电基站外，有很大一部分基站都是采用出租房屋方提供的电源，因场地条件限制，许多电表安装无法规范，可人为私自改动电表或私接电源窃电 的机会很多。由于没有先进的技术手段对此行为进行监督管理，光靠现有的管理 手段，既使有人改电表或窃电，我们的工作人员也无法知道。

3、人工发电时长统计管理混乱

过去，每个基站的常规用电数量、基站突发性断电人工发电时长及电费等数 据都靠人工进行统计，其最大的弊病是方法落后、统计随意性大和数据不精确。随着基站代维方式的引进，代维单位到基站发电的次数、发电起始时间、人工发 电总时长及该支付给代维单位的路费、人工发电费等数据无法核实，造成很大浪 费。

4、私接基站电源窃电 瑞申产品应用方案

现在所有机房都是无人值守机房，正好给窃电分子有机可乘。加之大多数 人对窃电行为的严重性意识不足，认为窃电不是违法犯罪，移动有钱对这点小钱 不在乎。另外窃电者的窃电手段普遍都比较高明，不通过技术的手段是很难抓到 窃电者的。利用私接电线的手段进行窃电的现象相当普遍。这样的问题基站现场 电表读数是无法真实反映基站实际用电情况的。

5、对于基站的能耗状况缺乏系统的统计资料 由于人工抄表时间不固定，不能进行日抄表，因此很难建立起系统的用电 统计资料。这对于移动公司选择节约基站用电方案，、监测能耗异常变化、测试 节能效果缺乏有效依据。

6、效率低下、效果不好、劳动强度大 由于基站的分布特别分散，不集中，而且都在楼宇顶层上，特别是在郊区 更加分散，抄表的效率极其低下。一个抄表员平均每天仅能够抄 15 个表，每个 抄表员每月以 22 天计算仅能抄录 330 个表。4000 多个基站至少需要 15 名抄表 员。正常情况下，监控人员不可能这样满负荷地工作，因此至少需要 20~25 名工 作人员。

即使如此每个月每个基站也只能检查一次，对于突发的供电不正常等情况完 全不能应对。除了要抄表之外抄表员还要负责检查 IC 卡表是否余额不足、IC 卡 充值、是否有偷电情况发生、是否供电不正常等等。这些工作有些技术性很强，不是一般的抄表员能够完成的。

7、用电管理手段落后，导致非主营业务管理成本增加 由于没有有效的科学管理手段，主要依靠人工采集数据，运营商必须投入 大量的人员对基站市电供电单位或个人进行电费核对结算工作。调解用电纠纷，这样增加了过多的人力资源与管理成本在非主营业务上的耗费。

8、建设基站能源管理系统是合同能源管理项目实施的依据 现阶段公司存在的上述问题，如果不及时采取措施通过增加新技术手段实 施远方用电监控，改变管理模式加以解决，所造成的损失是长期的。投资新建机 房能源综合管理系统，改变现有用电管理模式，及时解决上述存在的问题，所带 来的经济效益是长期的、可持续的，是非常必要的。同时能为《合同能源管理》 项目的实施提供结算依据。1.2 建设基站能耗管理系统的目的

能耗管理系统建设的目的是对各局站的耗电情况进行精细化的统计和分析，对各 种节能措施的节能效果进行评测：

1、准确统计现有局（站）能耗数据，监控站点能耗情况，找出并分析能耗异常 变化的站点。

2、测试、评估基站采用的各种节能措施的实际节能效果。

3、根据标杆站点采集的数据，建立模型，通过分析得到不同条件下最优的节能 措施和方法。

4、对超出同类型基站用电标杆电量的基站，向维护单位及时发出预警信息。同 时，每月通过能耗管理系统统计出实际用电量和报销用电量的差值，如相差比例 超出较大，则基站可能存在偷电现象，随即向维护单位发出预警信息。

5、为联通公司合同能源管理方案的实施提供结算依据。

2、系统建设方案: 2.1 XX 系统建设概述

由于 XX 网点多，且网络规模还在不断扩张，对每个站点的所有回路所有参数实 现计量监测是不现实的，应该根据站点能耗管理的实际监测需求，选择重要的回 路和重要的参数进行监测，选择可靠的通讯方式和可靠的计量数据采集模式，以 节省监测端硬件设备投入为导向，依托功能完善的监控平台来实现能耗管理。

1、数据传输方式的选择： 目前主要的数据传输方式有：

（1）监控单元通过 E1 时隙、BSC、时隙收敛、复用交叉设备、DCN 网连接至监 控中心。

（2）监控单元通过 E1 的数据传输（2M）、汇聚设备、DCN 网连接至监控中心。

（3）监控单元通过 GPRS 无线网络至地市数据汇聚中心。（4）监控单元接入现有动环监控系统，从动环系统中获取数据。XX 公司的基站动环监控系统是通过监测模块进行数据采集，然后监控单元通过 两种途径上传至地市监控中心，一是通过传输 2M，借助传输 SDH 设备上传至监 控中心；二是通过 G703-2 协议，借助基站主设备从语音 2M 中划分 1 个时隙传至 核心机房 BSC，数据重新通过 2M 汇总至监控中心。

基站能耗管理系统是一套独立的系统，除了本期的功能规划外，还应具备远期的 功能扩展能力，因此采用原有的动环系统作为接入方案，存在：功能单

一、不易 扩展；传输不够稳定、影响语音质量；牵扯第三方系统、成本不可控；无法实现 专业的电能计量监控、监测面较小。如果采用 2M 或 2M 时隙的方式，同样面临上诉问题。

根据各站点实际情况，建议基站与地市数据汇聚中心通讯主要采用无线网络（GPRS）方式。这样的独立组网方式能够简化传输节点，让全类型站点低成本接 入，且能保证整个系统的施工简单、安全、高效、系统功能易扩展。且 GPRS 网 络为联通公司自有网络，站点信号良好，可以为系统提供无成本、安全可靠的数 据传输通道。

2、监控单元的选择：

由于能耗管理系统中，最重要的数据是电能量的采集和分析，并且承担用电费用 的比对核算的任务。因此建议在监控单元中将电量采集与传输设备分开选型。电 量采集选择符合电力 DL/645 规约的智能电表，因为符合电力标准的电表有以下 优点：标准统一、技术成熟、质量稳定、供电系统唯一认可的计量器具、成本低廉，并可作为计量依据。适合大面积设备投入的应用环境。基站的数据传输设备 选择集电能数据采集、环境参数、开关状态采集、远程控制、GPRS 网络通信为 一体的专业抄表终端。网络资源丰富的大型机房可选择串口服务器采集智能电表 的方式。① 基站监控单元

基站的市电监控可以选择多功能智能电表（符合电力标准）。监控市电的电 能、电压电流、功率因数等参数，基站空调、开关电源等用电设备可以选择导轨 安装的简易智能电表（符合电力标准）。根据具体监测需求和成本预算，监控电 能等参数。几台电表同时接入 GPRS 抄表终端，所有硬件设备采用一体化挂墙安 装。并且预留其它环境、状态、控制、告警接口。② 机房监控单元

机房可选择有代表性的列柜安装智能电表，如果回路数量不多，也可以采 用基站的监控方式。如果接入的导轨电表比较多，建议采用集中接入串口服务器，经路由方式传输数据。

监控单元采用智能电表与 GPRS 抄表终端分开选型，一体化挂装具有以下优点：

①将电表与抄表终端分开选型，方便不同类型的基站根据具体参数需求选择电 表，例如较小功率的站点可以采用成本较低的，功能单一的电表。以免造成资源 浪费。

②空调、开关电源、柴油机等用电设备需要单独配置简易电表，可以一起接入抄 表终端，节省投入成本。

③单独的抄表终端可以接入多种类型的智能电表。易于系统扩展。④智能电表是成熟稳定的计量器具，宜独立组网。将来数据传输方式发生改变，本期投资不受影响。

⑤采用专业的 GPRS 抄表终端，自带定时抄表、数据本地存储、远程历史数据查 询、提供多路模拟量、开关量接口。在 GPRS 网络故障时确保数据安全有效。

⑥一体化装置能够减少故障节点，易于施工、检修。2.2 系统建设方案

1、机房能耗管理系统：

机房能源管理系统平台是一种软硬件结合的平台，通过能耗数据监测采集、基于 能效的指标量化管理和分析应用三个体系的建设，对通信基站、接入网点、模块 局、中心机房内的各类设备能耗（含主设备、电源系统、空调系统、监控设备、配套系统等）、环境参数（湿度、温度等）进行精细化监测，实现对能耗数据的 汇总、对比和分析，建立适合通信企业的各类能效评估指标和管理流程，为进一 步开展节能措施提供依据。

系统通过监控单元监测机房市电的电参数和每一支路的用电量，可对以上各电量 数据进行每小时、天、月、年等分时段的统计、管理及分析，能够呈现某个时间段、某个机房、某类设备的用电量数据及所有设备的总用电量数据，并可对其横 向比较、同比、环比，结合基础信息计算得出基站或者设备用电标杆，通过智能 决策分析系统对于用电异常基站或设备及时以短信、语音、工单的方式通知维护 人员，并提出整改意见。

2、组网方案及系统结构：

根据本工程实际情况，采用 3 级组网结构，设 1 个集中监控中心。第 1 级为监控单元，主要作用是将机房总用电量、空调设备用电量、通信 设备用电量等实时数据进行采集存储，并经 GPRS 网络传送到地市数据汇聚层。

第 2 级为地市数据汇聚层，具有数据缓存功能，接收各监控单元上传的数 据，进行分类、压缩打包，根据省级平台的设置要求，分类别、分时间段上传至 省级监控平台，并为地市管理维护人员提供有效数据，使运维人员掌握机房设备 运行情况，实现量化考核等业务要求。第 3 级为省级监控中心，监控平台对上传来的数据进行统计、报表管理、分析，产生各种类型的日统计报表、月统计报表、季统计报表和年统计报表，这 些报表将成为指导节能决策、挖掘节能潜力、优化节能管理流程制度等的有力依 据，以实现能源数据的精确化、具体化管理。

能源管理系统要求功能强大、运行可靠、使用方便，尤其要在海量数据处 理、冗余可靠运行、开放性互联互通等方面占有优势。

基站、核心机房（含汇聚机房和传输干线机房等）、IDC 机房，根据需求在 各计量点配置能耗采集装置，采集电量信息，并通过相应的通讯方式上传汇聚中 心。网络拓扑见下图：

3、监控单元： ① 基站监控单元：

监控单元选用一体化能耗采集装置，根据站点实际需求，内置多台具有显示功能 的智能电表和具备 GPRS 传输功能的基站专用抄表终端，具有市电及分项电量、电压、电流、功率因数等用电参数的采集、存储、定时上传、故障报警、GPRS 数据传输、其它环境及开关状态监控等功能，为系统实时提供数据并支持历史数 据查询。

对于基站、接入网点、模块局节能标杆站点的监控单元最大按 4 回路三相交流电 量考虑，监测市电总输入、开关电源、空调等分项用电设备回路。具体需监测的 用电参数可根据此类机房的实际情况适当删减规模，以减少投资。⑴ 智能电表的选择： 市电回路

建议采用基站专用智能电表。

●专为通信机房、基站定制的电能计量设备。●油机电市电区分计量。

●包含所有动力参数、实现动力监控的廉价方案。●防浪涌设计更适合通信机房环境要求。●可设置分时计量、为节能降耗提供便利准确的 基础数据。

●可用短消息模块进行远程通信。●全天可设置 4 个费率。●停电与缺相事件记录。●专为通信机房、基站定制 分项设备回路

建议采用导轨式安装电能表。符合电力规约，价格低廉、安装简 单、结构紧凑、稳定可靠、可根据参数需求选择型号。⑵ GPRS 一体化抄表终端的选择：

建议采用集采集、控制、GPRS 通信于一体的基站专用抄表终端。●同时接入多台电表（至少 4 回路）●同时抄录多台电表的多个用电参数

●同时接入多路模拟量设备（至少 4 路，用于用电设备的温度、湿度的远程监测）

●同时接入多路开关量（至少 8 路，用于用电设备开关状态、非法侵入、设备防 盗等检测报警）

●至少 2 路控制输出接口（用于远程控制设备等功能的增加）●远程参数的设置和维护 ●抄表方式、抄表时间间隔可自定义，用电数据本地存储（以防止 GPRS 网络故 障造成重要数据丢失）●现场故障信息实时主动上报 ●故障信息短信告警

●内置大容量 FLASH 存储器，数据自动采样存储（存储方式可设定），支持历史 数据检索

●支持常用电表通讯规约，如 DL/T645-1997、DL/T645-2007 等 内置时钟，精确记时

●提供终端主动上传数据、事件触发上报、定时上传数据和远程实时召测数据等 多种数据上报方式

●完善的 GPRS 通信机制，上电后自动登入 GPRS 网络，掉线自动重联 ●终端采用双电源设计，通信模块独立供电，确保终端不死机 ●终端电磁兼容性能优良，且具有较强的温湿度自适应能力

GPRS 抄表终端内置 GPRS 模块，通过无线 GPRS 方式，将数据上传地市汇聚中心。其优势是独立于传输系统、动环系统的通信，并符合电量计量系统按时间间隔上 传数据的需求。然后将采集的经打包处理的数据送到监控中心服务器（设置固定 公网 IP 地址），服务器进行解包分配处理，供能源管理分析使用。建议申请联 通公司的内部专网业务，为各端站 SIM 卡绑定联通内网固定 IP。

电表、接线端子、通信模块建议采用墙挂式一体化结构，减少系统故障节点；一 体化装置结构，结构紧凑，所需空间小，同时接线方便，可以根据现场实际空间 选择挂箱大小，即保证了工程实施的可行性，也便于今后的日常维护。② 机房监控单元： ⑴ 回路较少的机房

建议采用基站监控单元的方案，通过 GPRS 网络传输数据。以保证系统的统一性

⑵ 回路较多的机房

建议根据实际回路情况及预算，采用多路智能电表结合串口服务器的方式，通过 路由接入系统。目前市场上缺乏多回路接入的智能电表，无法做到一台计量装置 同时接入几十个回路甚至上百个回路，无国家标准，没有技术保障。建议根据实 际需求尽量减少监测回路，达到减少投资的目的。

注：由于机房具体结构、配置无法全面了解，所以方案先大致给出。根据不同类 型的机房实际选择施工方案。

4、地市数据汇聚层：

地市数据汇聚中心主要由操作员工作站、采集服务器、交换机、能源管理系统软 件等组成。主要接收各监控单元上传的数据，进行统计、分类、打包压缩处理，有一定的数据分析功能；在未上传至省级监控平台数据之前，数据进入缓存区，按照省级监控平台设置的时间，分时间段将数据上传至省级监控中心，暂定每 1 小时上传 1 次数据。地市数据汇聚中心运维人员可以通过 WEB 网页方式登录浏览、管理所在地市机房 的能耗、设备用电情况。

地市数据汇聚中心能够接收现有机房动力环境监控单元及其他监控单元采集的 数据，第三方监控单元采集的数据需满足地市汇聚中心规定的格式、精度，并需 满足地市监控中心采用的传输方式。地市数据采集及上传管理系统安装在现有各地市监控中心内。地市数据汇聚中心设备能够接收来自以太网、2M（155M）、GPRS 等的数据，将 地市机房和移动网基站数据通过 DCN 网上传至省级监控中心。

5、省级监控中心：

省级监控中心主要由存储设备、服务器、操作员工作站、能源管理系统软件、数 据库软件等组成。省级监控中心设备能够与 DCN 网连接，可以接收各地市监控中 心上传的数据，并根据数据做存储、计算、对比分析，生成报表，为节能减排及 设备运营维护提供参考数据。通过省级监控平台可以授予各地市数据汇聚中心管理人员的权限，即各地市的管 理人员只能看到和管理所负责地市机房的信息，其他地市的机房情况是看不到 的；或者只能浏览无法删改。

省级监控中心操作系统安装在现有省集中监控中心内，存储、服务器等设备安装 在省集中监控机房内。建议数据存储时间为 5 年。软件功能

能源管理监控软件除具有方案必须的功能以外，还应具有自行填写报表上报 至省级平台的功能，如水、油等数据报表。

系统必须为开放式，能够实现与其他软件的对接，如资源管理系统、ERP、电费管理系统等。同时，方便第三方监控单元的接入，但第三方的监控单元需满 足软件数据采集的规定格式、精度。

软件具备后期升级、扩容、再开发功能，能够实现新旧版本的平稳过渡，不影响系统的正常运行。

系统软件应能够实现数据、图形、模拟图、柱状图等多种图形的相互对比、标杆对比、与历史数据对比，并能够通过地图的方式，实现站点的定位管理。还 应具有告警功能，能够灵活设定参数，对站点分类，设定标杆，将超过标杆指标 的站点实施告警，方便实施节能措施。操作系统采用 UNIX 系统，方便实现后期超大系统的操作。

能源管理系统分析包括局（基）站分类、能耗采集、数据分析三部分，通 过典型模型对现有局点进行分类，并在各类局站中选取标杆站点。对标杆站点进 行精确地能耗计量和采集，根据站点情况和采集的数据建立数学分析模型，经过 后台分析和必要的数据处理，得出站点能耗、验证节能方案、站点能耗分级等功 能。

通过对各用电设备的实时监测及对比，及时更换高耗电量的设备，淘汰冗 余设备，不断提供设备的高可靠性，降低设备对机房环境的依赖。2.3 系统建设规模及配置

1、监测点规模 略

2、监控中心配置

本期工程共建设四个地市，地市中心本期按 2120 路汇聚能力考虑，后期根据需 要相应扩容。地市汇聚数据的存储时间为 1 年。省级监控中心本期按 4 个地市考虑，支持 7352 回路的数据处理能力，具备 远期扩展到 17 地市的处理能力，数据存储时间按 5 年考虑。

服务器操作系统选用主流 UNIX、商用数据库选用 Oracler 等大型数据系统，应用软件采用 InduView 或同等处理能力的软件。UNIX 服务器具有高效、稳定的 特点；操作系统内核采用固定时间片等机制，具有稳定、安全的特点；相对于 Windows，UNIX 系统很少受病毒攻击；其突出的稳定性，使 UNIX 系统广泛应用 于金融、海关、军事等要害部门。

操作员站建议采用 Windows 操作系统，操作界面良好。这样搭建的混合系 统，结合了 UNIX 的高可靠性和 Windows 的易用性，是大型自动化系统建设方案 的首选。应用软件应是面向企业能源计量计费的专业软件，采用一体化分层设计，跨平台、规模可伸缩，具备强大的数据通讯网络互联和数据共享能力，经众多现 场的应用实践，具有技术先进、功能强大、应用灵活、标准开放、稳定可靠等特 点。它对于 UNIX/Windows 混合平台有着良好的支持。

系统应具备十万点以上数据的处理能力，数据采集系统通过任务管理器管 理采

集任务，保证能源原始数据不丢失，并支持周期定时数据采集、随机采集数 据、自动数据补测、人工历史数据补测，按照时段、区域、用户性质等多种费率 计算费用。

根据能量计量监控系统业务逻辑复杂度、业务数据、通讯及报表数据量以 及适当考虑未来系统功能扩展的需要。

服务器统一布置在省级监控中心和地市数据汇聚中心服务器机柜上，各配 置一套 KVM/液晶折叠套件，方便管理和维护。应用软件支持分层分布式服务，故上述服务器节点 “可伸缩”，可根据情况裁剪硬件数量。为方便以后数据扩 容及高的处理能力，服务器采用高可靠性小型机。历史数据服务器：负责以统一的数据管理机制采集各计量单元基础数据，以多种方式接收所有终端站的数据，支持多种通信方式，能适应有线、无线各种 信道，与历史服务器之间通信采用局域网，支持多种网络协议。

完成数据接收、处理、接收客户端 HMI 数据请求、数据变更事件发布等核 心调度功能。将实时数据进行分析、运算、归类等处理，建立相应的数据库，经 局域网向操作员工作站及其他客户端提供系统运行数据，并接收来自人机会话界 面的各类操作命令、系统管理指令等。有一个容量大、存取速度快的数据库，分 模拟量库、数字量库和其它一些系数库以及参数缓存库，这个数据库易于扩充。两机互为热备用，能进行无缝自动切换，保证主备机数据的一致性，一台机器停 用时不影响系统运行；同时具备手工切换的能力。考虑到可靠性，采用双机热备。存储空间计算

本期能源管理系统工程地市数据汇聚中心按 2120 路汇聚能力考虑，后期根 据需要相应扩容，地市汇聚层的存储时间为 1 年。

省级监控中心本期按 4 个地市考虑，支持 7352 回路的数据处理能力，具备 远期扩展到 17 地市的处理能力，数据存储时间按 5 年考虑。

3、系统软件： 本系统为标准能源管理系统，仅提供基础功能，具体可根据 用户实际需求进行功能完善。3、1 系统登录平台 系统具有完善的操作管理功能。为保证系统安全，系统必须输入工号和密码，经系统确认后方可允许进入系统，进行操作。（系统登录平台）3、2 设备管理

（1）、基站信管理包括：基站名称、基站地址、行政地区、部门、基站添加时 间、基站类型、是否标杆站点等信息管理。（基站管理）

（2）同类基站标杆基站配置表

（3）抄表终端管理包括：终端地址、终端名称、终端添加时间、隶属基站、终 端状态等信息管理。（抄表终端管理）

（4）电表管理包括：终端名称、电表地址、电表名称、电表型号、电价单价、供电类型、生产厂家、电表协议、电表添加时间等信息管理。（电表管理）

（5）定时抄表设置：1 个终端可以同时连接多台电表，可对每台电表的 4 个电 表参数进行整点存储并可自定义存储时间。即使遇到网络故障也能保证数据不丢 失。（定时抄表设置）3、3 检测、实时监控功能

基站能源管理系统采用先进的技术，实时检测当前设备交流的各项参数以及交流 总用电量，并且检测数据准确无误。

（1）电表数据：可以按照时间段查询任意基站下终端，任意终端下电表的所有 定时电表参数。（电表数据）

（2）终端实时召测：可实时召测任意基站下终端的模拟量、开关量、继电器等 参数。（终端实时召测）

（3）电表实时召测：可实时召测任意基站下终端，任意终端下电表的参数。

（电表实时召测）

（4）终端继电器控制：可实时控制任意基站下终端继电器的开合状态。（终端继电器控制）

（5）在线终端状态：页面显示目前系统所有在线终端情况和各个终端的模拟量、开关量、继电器等参数。（在线终端状态）3、4 告警

页面按时间显示所有终端告警信息：包括终端地址、告警编号、通道类别、当前值、正常值、告警时间、阅读状态、阅读人员等信息。（告警信息）3、5 统计分析

（1）基站各设备每日电量报表（2）对比基站各用电参数报表

实现任意时刻（时段）设备，单个基站或某一类型基站（如相同直流负荷、板房、自建变压器等）的用电功率、用电总量的分析，并对数据的各项横向比较、同比、环比。例如直流负荷 20-40A 的基站用电量对比分析：

（3）基站用电设备用电量统计报表

（4）对基站下终端的电表可按时间（小时、天、月等）和浏览方式（图标、表 格、Excel 等）（用电统计）3、6 系统设置

系统可对行政区域、公司管理、部门管理、职位设置、角色管理、工号管理 等进行设置，设置不同等级的工号和密码，以限制不同人员的操作范围。（系统设置）

4、系统的功能与特点：

4.1 安全可靠：安全性由三方面构成： 1）ORACLE 数据库是大型的、多用户的数据库，它的安全性高，允许多用户同时 使用同一数据库而不会破坏完整性，用它来做抄表系统的数据引擎可以保证数据 的安全； 2）系统对用户实现分级授权管理功能，通过检查使用者的名字和授权密码，赋 予使用者相应的操作权，借鉴银行系统的密码管理模式限制无关人员改变数据库 和硬件设置。3）防火墙功能及完善的数据备份功能，防备系统受到人为的恶意攻击，数据备 份功能确保在硬件系统故障时，也能随时在新的硬件设备上数据无丢失地启动抄 表系统。4.2 完善的系统日志： 系统日志记录了进入系统，离开系统，收费，设置硬件，改变运行参数操作等及 操作者，操作时间，凡是改变数据库的操作都被记录下来。4.3 抄表速度快： 抄表快、数据准确，抄表时 PC 机只读采集器的数据，数据传输采用 1200 波特率，传输速度快，并对每个数据块都有效验码，保证了传输的准确性。4.4 广播对时功能： 该功能使得系统中的所有电能表的时间基准与 PC 机保持一致，对时成功后，由 电池供电的电能表内部时钟，不再需要 PC 机的干预。因此，只要保证在对时时刻，PC 机的时间是正确的，以后在运行的过程中，改变 PC 机的时钟并不会影响 电能表的时间。4.5 自动抄表功能： 按照设置的抄表开始时间和抄表间隔，到预定的抄表时刻，系统便会依次拨号去 抄采集器或电表内的数据。对于抄不上数据，系统会自动补抄或人工发命令补抄。4.6 电量冻结功能： 可以方便地定义总表，安装和删除总表，给总表分配分表。通过安装适当的总表，结合抄冻结数据功能，就可得某一特定的时刻的总表读数，各分表的读数（由此 得到读数和），就可以计算出某部分电路的电能损耗，为确定电费提供依据。4.7 电费管理功能： 收电费前，统一抄录一次电费数据。当确保数据库内的数据反映最近的电表读数 后，利用程序中的功能自动计算出当月用电量和电费。交纳电费时，只需输入用 户号，当月用电量和电费由程序填写。每笔电费都有详细记录，便于对帐。4.8 设备管理功能，如告警： 开箱告警、停电告警、逆相告警、超温告警、过载告警、倾斜或移动报警等；控 制：对欠费用户进行拉闸等。并提供停电数据保护功能，在停电 48--72 小时内 仍可抄表和监控。本系统结合移动公司的短信平台，在告警时，可根据具体内容 发短信给相关的管理人员。

5、总结：

篇7：联通和移动通信基站监控系统

硕士学位论文

移动通信基站太阳能供电系统的可行性研究

姓名：郎琪

申请学位级别：硕士

专业：项目管理

指导教师：舒华英

2012-05-01 北京邮电大学工程硕_上专业学位论文

移动通信基站太阳能供电系统的可行性研究

摘要

随着国家的不断进步，移动通信行业业务范围也在不断发展，加强

海域附近和偏远地区的通信覆盖对当地通信环境的改善无疑是非常重要 的，然而这些地方市电供应状况较差，甚至没有市电供应，如何保障这

些基站的供电是一个很大的挑战。太阳能光伏供电系统的能源几乎全部

来自太阳能这种无污染的绿色能源，采用独立型(又叫离网型)光伏发

电系统作为基站电源，除设备一次性投资费用及维护费用外，不需额外

追加开支费用，既解决了供电问题，也符合国家大力倡导的节能减排政

策。

本文以移动通信基站太阳能光伏供电电源系统作为研究对象，对独

立型太阳能光伏供电系统进行了分析，讨论了移动通信基站电源的要求、容量设计原则及方法，并对移动通信基站应用太阳能光伏供电系统的可

行性进行了分析。

文章首先介绍了可行性研究的相关理论及可行性研究的主要内容和

方法，为详细分析移动通信基站太阳能供电系统提供了理论指导。然后

从需求、技术、经济和风险四个方面，详细论证了该系统的可行性。

关键词：太阳能光伏发电移动通信基站可行性研究

北京邮电大学工程硕士专业学位论文

THE FEASIBILITY OF THE SOLAR POⅥ吧R STATI

弟一章绪论

1．1论文的背景、目的与意义

1．1．1论文的背景

随着科学技术的不断发展，近年来我国的经济呈现快速增长的现象，在众多建设领域取得了巨大的成就。不幸的是，在取得辉煌成就的同时，我国的资源和环境却受到了不同程度的浪费和污染，经济增长与环境保护以及节约能源之间的矛盾日趋激化。这种局面与我国不合理的经济结构以及粗线条的经济发展方式密不可分。只有加快调整经济结构的步伐、转变增长方式的思路，才能有效解决我国日趋紧张的资源问题，并带动下一个阶段的经济发展。从电能消耗情况来看，我国电力的利用效率非常低，单位GDP耗电量是发达国家的3～5倍，如果采用先进的节约型管理方式，节电降耗、提高能效，那么我国在节能方面将有巨大的

挖掘潜力。

做出了巨大的贡献。目前，我国移动通信网络的建设规模与用户数量高居世界首 通信行业作为国家支柱产业，在近20年的高速发展中为经济和社会的发展 位。随着网络规模不断扩大，用户不断增加，能耗也与日俱增。在盈利增长变缓，市场竞争更加激烈的背景下，降低能耗、节约开支、控制成本无疑是提升企业利

润、提高企业竞争力的有效途径。

移动通信基站数量众多，占移动通信企业能耗比例大，是节能的重点关注对

象。目前，移动通信企业已经陆续开展了节能减排的多项工作，分别从主设备节

能、供电设备节能、空调设备节能入手，采用各种节能措施(例如基于时隙的

PA关断、变频空调、新风热交换技术等)并建立了相应规模的试点，通过理论

和实际相结合的尝试，总结了一套适应于移动通信无线网络的节能方法和建设规

范。

究和实验阶段，如何有效地利用太阳能代替电能，不单是技术上的创新、成本上 的控制，更能大大的减轻对环境的污染，对能源的消耗，不仅对企业有利，对社

会有利，更是对人类的可持续性发展做出了巨大的贡献。

第1页 移动通信基站使用太阳能发电解决市电引入的技术手段和应用场景仍在研 北京邮电大学工程硕士专业学位论文

总之，无论从国家宏观经济发展、国家政策方面，还是从移动通信行业的可持续发展，以及从移动运营商战略发展角度考虑，开展移动通信基站应用太阳能发电技术的研究具有很重要的意义。

1．1．2论文的目的与意义

本文通过对移动通信基站太阳能供电系统的内外因素深入分析，对其投资的可行性进行了深入的探讨，为移动通信基站太阳能供电系统的实施提供参考。

本文的完成将具有理论和现实两方面意义，理论上是太阳能技术在移动通信基站应用手段上的又一个发展，对丰富和拓展太能技术的应用范畴提供有价值的参考，从技术上论证移动通信基站使用独立的太阳能光伏供电系统的可行性；同时通过对移动通信基站太阳能供电系统进行投资可行性分析，结合风险分析，从政策因素、市场环境、经济效益等方面对如何建立一个稳定、可靠、节能的太阳

能基站进行了阐述，可以为太阳能基站在移动通信网络中的JIF购J推广提供依据，具有很强的现实意义。

1．2国内外研究现状

1．2．1可行性研究国内外研究现状

1．2．1．1国外研究现状

面的、系统的调查研究和综合论证，其目的是要判断工程项目是否可行，需要建

设或不需要建设，为投资决策者提供确实有效的依据。随着经济和管理科学的发

展在大概一百年前可行性研究工作产生了，最早大概在一九三几年，美国人在田

纳西河流域开展建设时，正式提出将可行性研究作为整个建设流程中的一个环

节。项目的可行性研究从主要采用财物分析方法发展到同时从微观和宏观角度评

价项目的经济效益，1978年联合国工业发展组织编写了《工业可行性研究手

册》；2年后该组织又编写了《工业项目评价手册》，把社会效益也纳入了项

目评价的标准之中，《工业可行性研究手册》中对项目评价提出了以下10个方

面的内容：

1．总论，内容包括项目的背景以及研究工作的依据和范围； 可行性研究是在建设前期对工程项目的一种考察和鉴定，对拟建项目进行全

第2页 北京邮电大学工程硕士专业学位论文

2．需求预测和计划建设规模；

3．资源、原材料、及公共设施； 4．建厂条件和厂址方案； 5．设计方案； 6．环境保护；

7．企业组织和人员培训； 8．实施进度建议； 9．投资估算和资金筹措； 10．社会及经济效果评价；

《工业可行性研究手册》为世界各国特别是发展中国家开展工程建设可行性

研究工作创造了范本n1。

1．2．1．2国内研究现状

我国可行性研究工作是从20世纪80年代初期开始的，国务院在1981年颁布的《关于加强基本建设体制管理、控制基本建设规模若干规定》中明确规定：“所有新建、扩建大中型项目以及所有利用外资进行基本建设的项目都需要有可行性研究报告。”中华人民共和国国家计划委员会(现名发改委)颁发的《关于建设项目可行性研究的试行管理办法》中规定了可行性研究报告应包括的内容，该规定与上一节中提到的《工业可行性研究手册》中要求的内容基本相同。这一阶段，项目经济分析评价成为可行性研究的核心，各行业及建设银行、投资银行都先后制定了各自的评价方法并评价了一些项目，为我国的项目经济分析评价工程积累了经验。1987年国家计委在理论研究的基础上，根据我国国情，编制并且颁布了《建设项目经济评价方法》、《关于建设项目经济工作的若干规定》、《建设项目经济评价参数》、《中外合资经营项目经济评价方法》 四个文件，在1993年出版的《建设项目经济评价方法与参数》(第二版)中，国家计委重申了建设项目经济评价的概念、主要方法及相关参数，并一直沿用至今。

王国玉在1999年12月主编了《投资项目评估学》一书，书中将可行性研究的内容概括为市场研究、技术研究和经济效益分析三个主要方面乜3；广东商学院金融系林文俏教授2002年撰写了《项目投资决策经济分析》一书，将项目经济评价分为财务分析评价和国民经济评价两个层次，讲述了财务分析评价对投入物和产出物采用财务价格，国民经济分析评价采用影子价格的不同评价方法∞1。

综上所述，国内外的可行性研究开始都比较早，大多数可行性研究都对项目建设的一些主要方面，如市场需求、资源条件、原材料、燃料、动力的供应情况、交通运输、厂址选择、建厂规模、工艺技术方案的确定、设备选型等重大问题进

第3页 北京邮电大学工程硕士专业学位论文

行全面系统地分析，并对投资的经济和社会效益进行分析对比。

1．2．2光伏发电的国内外现状

进入二十一世纪之后，根据国际能源机构预测：全世界煤炭能使用220年、油气开采高峰在2012年附近，并在30—60年后消耗殆尽。我国的能源形势更加

严峻。

据统计：我国是储煤大国，但是剩余煤炭仅仅可供我国开采80年，而石油

和天然气只够开采20年。(近几年来，我国已经完成了从石油和天然气出口国向

进口大国的转变。)

大规模使用化石燃料已经对地球生态环境造成了巨大的破坏，为了更好的保

护人类的生存环境，全球185个国家和地区参与制定了《京都议定书》。我国

1997年正式加入《京都议定书》，同意以法规的形式来限制二氧化碳等温室气

体的排放，并以支付履约金的形式处罚那些超出排放限制的国家。

所以，建立在煤炭、石油、天然气等传统燃料之上的常规能源体系将逐步升

级为以太阳能等新型可再生能源为主的能源体系。

为此，各国政府都推出了一些政策来鼓励和开发新型可再生能源。

1．2．2．1国外现状

l、美国的“百万房项计划”

1997年6月26日美国政府颁布了太阳能光伏发电的“百万房顶计划”

(Million Solar Roofs Initiative)，计划在超过

100万座建筑的房顶上安装太阳能板进行光伏发电作为原有电网的另一套电力来源。

在美国政府的大力支持下，此计划目前己基本完成，现在美国一些主要地区，太阳能已经成为当地能源供给的主要形式。

2、日本的“阳光计划”日本是一个资源匮乏的岛国，从国土面积、人口总数

总量己远远超过了同等经济水平的美国和欧盟。1)作为国策、从长远出发、坚持不懈日本在1992年，通产省把发展光电作为改善城乡环境和抑制地球生态恶化 的主要措施制定了“阳光计划”。2000年日本政府又颁布了《循环型社会建设基

速发展太阳能光伏发电。

通过“阳光计划”，日本从1990---2000年，共耗资30亿美元，推动“住宅

第4页 来看，它的太阳能发电

本法》，明确要求加大增 北京邮电大学工程硕士专业学位论文

屋顶光电系统”。现在日本的“住宅屋顶光电系统”已经逐渐替代火力发电成为

主要发电系统。

3、德国的“十万房项发电计划”

德国是现在世界上最大的使用太阳能发电的国家，德国政府在2003年实施

了“十万房顶发电计划”。

目前，在德国到处可见⋯一在自家屋顶上安装的小型太阳能光伏电站，每家

转换的电量汇集在一起并入公共电网，国家以家庭为单位给予一定比例的补助。

1．2．2．2国内现状

我国能源结构以煤炭为主，二氧化碳排放量已经处于世界最大，并且受《京都议定书》的制约，我国的限排压力很大，火力发电发展的优势已经完全丧失。

同时，作为世界上众多太阳能资源较丰富的国家之一，我国国土面积超过65％以上的地区年日照时数大于2200小时，具有很大的发展潜力。

我国在2005年2月28日举行的第十届全国人大会第14次会议上，通过了 《中华人民共和国可再生能源法》，并于2006年1月1日起正式开始颁布。

我国花了10年时间，由国家发展改革委员会牵头实施了一个“光明计划项目”，共筹集100亿元，在2000年到2010年期间利用太阳能技术，总共解决了超过2000万户用户的用电问题，累计发电总量达到300M1】l／。

2008年8月8号，举世瞩目的第34届夏季奥运会在北京开幕。北京市政府本着“人文奥运、绿色奥运"的宗旨，在奥运场馆上大量采用了太阳能发电设施。具体情况可见下表：

袁1-1奥运期间太阳能使用情况表

编号 主要场馆 光伏发电总功率(删)

50 50 2．56 100 400 1000 500、奥运主体育场(鸟巢)奥运游泳馆(水立方)奥运沙滩排球场 2 3 4 5 北京奥组委办公楼 绿色奥运专项路灯 奥运篮球馆 北京南站BlPV 6 7 8 9 10 奥运森林公园 市发改委太阳能照明工程

2010年在上海举办的世博会，太阳能光伏发电的规模已达到当年城市建设

第5页 北京邮电大学工程硕士专业学位论文

中的最大规模，世博会的主要场地均采用太阳能光伏照明。

另外，全亚洲最大的太阳能光伏发电项目于2008年12月8号在云南昆明开

工建设，总占地面积为5600亩，设计功率166兆瓦，年发电量为2亿度；中国

北方城市一河北保定市，立足打造中国第一光电城市，现己建设成为北方最大的

光伏产业基地。中国最大的农村太阳能基地示范村一上海市崇明岛前卫村，现已

建设1Mw电．站。

1．3研究思路和方法

1．3．1研究思路

本文以太阳能技术理论、通信技术、经济学和管理学等多学科知识作为基础，探讨移动通信基站太阳能光伏供电系统的特点和成立的条件。从国家政策到市场环境，运用投资回收期、净现值等工程经济学指标，对移动通信基站太阳能光伏供电系统的建设进行了多方面的事前测评，以判定该系统是否能够达到预期目标和可能产生的经济效益，正确的评价其投资的合理性。

1．3．2研究方法

1．文献阅读与实地考察相结合的方法。

在大量阅读太阳能项目、项目投资可行性分析、风险管理的相关书籍的基础上通过实地勘察延庆2铺、延庆黄土梁、平谷玻璃台、延庆花盆等移动通信基站，调研在移动通信基站中应用太阳能发电是否可行的相关资料。

2．定性与定量相结合的办法。

运用调查分析等方法对建设需求、风险等进行定性分析、运用计算投资回收期、净现值等数学指标对投资效益等进行定量分析。

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第二章相关基础理论综述

2．1可行性研究基本内容及方法

2．1．1可行性研究的基本内容

可行性研究报告，简称可研，是在制订生产、基建、科研计划的前期，通过全面的调查研究，为分析论证某个建设或改造工程、某种科学研究、某项商务活动切实可行而提出的一种书面材料。根据项目的性质和投资类别不同，可研的内容有很大的差别，但一般应包含以下内容：第一是市场需求，根据市场调查及预测的结果，以及有关的产业政策等因素，论证项目投资建设的必要性。这是项目可研的前提和基础，如果产品没有市场，那么项目也就没有存在的必要了。第二是技术研究，主要指从技术实现角度，论证项目正常实施的可能性问题；第三是经济指标的研究，这是为了解释投资项目的合理性问题。最后是研究项目的风险并制定应对方法，主要是对项目潜在的技术、经济、法律及社会等风险因素进行

评价，制定相应的应对策略。

综上所述，可行性研究报告的主要作用就向投资决策者汇报项目实施的紧要性、可行性以及是否盈利，为项目的后续实施提供理论依据。

2．1．2可行性研究的常用方法

2．1．2．1项目投资的市场需求评估1．宏观评估

对市场需求进行宏观性评估时，要从国家、行业以及地区的长期规划角度进行论证，研究项目与长期规划的一致性，并且从长期规划发展的角度说明规划目前的进度己到达本项目所处的环节，应该进行本项目的建设。

2．微观评估 对市场需求进行微观性评估时，应首先从企业发展的角度说明项目的实施与企业发展保持高度的一致性，然后要从市场的角度进行需求的全方位的分析，主

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要包括：调查、预测以及竞争对比。

2．1．2．2项目投资的技术研究

项目投资的技术研究主要是对项目可能使用到的技术进行理论探讨，对于太阳能基站来说，包括太阳能方阵的设计、建设、电源保障等，此外，还包括先进的移动通信设备选型，这对太阳能基站能否成功起到了决定性的作用。

2．1．2．3项目投资的经济效益估

项目经济效益评估是根据国家现行财税制度、市场价格体系和项目评估的有关规定，从项目的财务角度分析计算项目直接发生的财务效益和费用，编制财务报表，计算财务评估指标，对项目的基本生存能力、盈利能力、偿债能力等财务状况进行分析评估，据以判断项目的财务可行性，明确项目对投资主体的价值贡献，为项目投资决策提供科学依据心1。评估的步骤如下：

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图2—1经济效益评估步骤图

第8页 北京邮电大学工程硕士专业学位论文

态评价指标，第二类是动态评价指标。在进行经济评估时应该以动态评价指标作

为主要评估指标，同时用静态评价指标作为参考，结合起来综合评估一个项目。

常用的财务评价指标体系如图所示：

投资稠润事 从是否与时间参数相关，经济学角度的评估指标主要分为两类：第一类是静

静态投蠢圈彀期动投资圜收期

瓣务净现僮

封务内帮收益搴

图2-2财务评价指标体系图

(1)投资利润率

投资利润率指每年的年利润与总投资金额之间的比例，是一个是静态评价指

标。

投资利润率喾童望竖堕查骂墨蠹掣

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好的投资项目其投资利润率应高于行业内的平均投资利润率。(2)投资回收期

投资回收期有动态和静态两种算法，其意义是收回投资金额的年限。

静态投资回收期，算法比较简单，直接用项目的总投资除以每年的利润即可。

投资回收期一般用英文字母P标识，其计算公式如下：

静态投资回收期可用财务现金流量表中累计净现金流量计算求得，详细计算

公式是：

投资回收期茹出现芷擅年份数。士王曼兰军零翥銎磊产辩溶同。妇蜘一墨茎

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动态投资回收期的算法是：用项目的总投资除以每年项目净收益的现值。需

要先把项目每年的净现金流量按基准收益率折成现值之后，再按上述公式计算投

资回收期。

一般来讲，静态回收期较短，投资决策者可能认为项目可以实施，但动态投

资回收期通常都要比静态投资回收期长些，项目是否可以实施就不得而知了。

同理，优秀的投资项目其投资回收期与行业内其他项目的投资回收期相比，越短越好。

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2．1．2．4项目投资的风险控制

风险控制是指在预测到项目存在风险之后，项目管理人员通过采取相应的手

段来降低风险发生的可能性或减少风险发生的后果。

风险控制有四种基本方法，分别是：风险回避、损失控制、风险转移、风险保留，对于不同情况、不同风险应采取不同的方法，也就是说要视具体风险情况来选择处理方法，而不是整齐划一的采用一样的方法瞳2。

(1)风险回避风险回避指的是项目管理者主动避免风险，规避可能引起风险的行为。

(2)损失控制损失控制指的是在事先预料到风险之后，通过在项目实施过程中采取有效的

手段，将触发风险的可能性降到最低，减少因风险带来的损失。

(3)风险转移风险转移指在确定风险不能完全有效规避掉的时候，通过其他手段将风险转

移给其他的单位来承担，常规的做法就是买保险。

(4)风险保留风险保留，即风险承担。也就是说，如果损失发生，经济主体将以当时可利

用的任何资金进行支付。由于不是全部的风险都能通过其他办法解决，并且有时一些风险不值得花费额外的费用去解决，对应这些风险就应到通过保留手段来解

决。

2．2本章小结

本章介绍了可行性研究的基本内容，提出了从市场、技术、财务三个方面论

证项目可行性的研究框架，详细介绍了三个方面所包含的内容和方法，尤其对财

务方面涉及的指标、涵义、公式都作了系统阐述。除此以外，还对风险控制理论

和方法进行了简单的介绍，为后续论文的写作提供了理论基础。

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第三章移动通信基站太阳能供电系统的需求分析

3．1太阳能在通信行业的应用现状

3．1．1国外通信行业太阳能的应用现状

2008年GSM协会(GSMA)曾发起了一个名为“移动网络绿色能源”的节能计划，该计划提到会帮助发展中国家的移动运营商利用可再生能源发电，并且到2012年结束至少保证十一万八千座基站的电力供应。若实现这一目标，整个行业每年最多可节省柴油25亿升、减少碳排放量630万吨。

爱立信作为通信设备制造商中的龙头老大，在开发利用太阳能发电技术上也名列前茅，它帮助印尼最大的电信运营商PT电信公司在印尼农村地区部署了100多个太阳能主远端类型GSM基站，并且随后又将其太阳能基站业务扩大到了东南亚、非洲、欧洲等地区。

GSM协会根据对各家移动运营商的大量调查之后估测，目前全球只有1，5000座基站正在采用至少一种形式的可再生能源进行供电。

3．1．2国内移动通信行业太阳能的应用现状

在中国，首先从国家的政策导向上就可以看出，国家还是非常希望看到移动通信运营商大量采用太阳能技术发电的，这点从《可再生能源中长期发展规划》中即可以反映的出来。在该规划中明确的提到了太阳能发电技术在通信行业会有很好的应用前景，并且提及了到2010年底和2020年底太阳能发电在通信行业内的应用累计应分别达到三万千瓦和十万千瓦。

其次从移动通信行业内部来看，作为移动通信行业霸主地位的中国移动通信集团早在2005年，就要求其西藏公司(下称“西藏移动”)大力推广太阳能技术在通信基站建设当中的应用，充分利用太阳能发电解决高原地区市电长期无法正常引入的问题，推动西藏移动的基站建设速度。到2007年，中国移动通信集团积极响应国家号召，在通信行业内部第一个提出“绿色行动计划)9 9加大力度对

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通信基站进行节能减排。在该计划中明确提到了一项重要内容一一即推广太阳能发电技术在通信基站建设当中的应用。再到2008年底，利用太阳能发电技术西藏移动实现了对省内的六百多个地市的信号覆盖，甚至在全世界海拔最高的珠穆朗玛峰上，也建设了三个通信基站。西藏移动每年采用太阳能发电技术新建的通信基站的比例已达到90％以上。根据西藏移动的五年滚动规划，在2014年之前为了加大基础网络的建设以及推进3G网络的覆盖力度，中国移动还将累计投资五十多个亿在太阳能基站的建设上。

然后，再看一下中国移动的竞争对手中国联通在利用太阳能发电技术方面做出的成绩。中国联通应用太阳能发电到基站建设中的时间要略晚于中国移动，但中国联通自打在山东完成首个试点太阳能基站之后，经过认真的分析总结，在节能减排和太阳能发电技术的应用上有了突飞猛进的发展。在山东蓬莱太阳能基站之后，中国联通陆续在浙江、内蒙古等省份也开展了太阳能基站的建设。

TD—SCI)MA是中国移动的第三代通信技术，太阳能则是发电行业的第三代技术，是最有潜力的可再生能源，具有取之不尽、用之不竭的特点。再借助于国家政策的东风，移动通信行业的资金支持，太阳发电技术应用在通信基站建设当中将会变成一件大家都愿意促成的事情。

从目前太阳能发电技术在移动通信行业的应用现状来看，中国移动通信基站建设中的应用多于其他两家运营商；在西藏、内蒙等西部地区中的应用多于国内其他地区。整体来看，太阳能基站建设目前还处于试验并总结经验的阶段，还没有在整个移动通信基站建设领域进行大范围的推广。本文后续章节在进行研究的时候将选取太阳能资源中等的华北地区移动公司一一北京移动作为研究对象，以北京移动太阳能基站作为一个实例说明移动通信基站使用太阳能供电系统的可

行性。

3．2北京移动太阳能基站的需求分析

3．2．1宏观环境分析

节能减排已经是人们的一个口头话题，在全国各地均可见政府对节能减排的应对性措施。去年中国移动组织开展了一个风光互补在基站上应用的研讨会，对全国的8个省进行试点，其中包括四川、湖南、甘肃、黑龙江等省份。由于几年前那次四川的汶川大地震给全国人民带来了巨大的灾难，在地震发生后的当天，国务院就提出两点要求：“第一是救人，第二则是恢复通信”。可见通信行业在人

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们生活中的重要性，地震使得几千个基站陷入瘫痪，供电线路完全遭到了破坏，如果重新铺设供电系统，将是一项非常艰难的任务，并且需要很长的一段时间。中国移动第一时间在灾区搭建了多套风光互补发电供电系统，事实证明一个基站如果通过风光互补发电供电系统，完全恢复供电需要的时间大概只要10天左右，从时间上看比铺设电缆，通过电线杆架空线路相比时间大大的缩短。

3．2．2北京移动边远山区基站的电力情况分析

3．2．2．1通电盲区

近年来，随着手机的普及，用户使用手机通信的渴望，移动通信网络的覆盖需求越来越大，用户给运营商带来的舆论压力也越来越大。但是移动通信运营商的权利还没有足够大到可以控制整个通信基站建设中的各个环节，比如：租地、用电，往往是运营商愿意花钱也解决不了的问题。并且随着电信运营商的不断重组，现在三大运营商都各自拥有一张无线网络，要比其他两家具有更多的竞争力，则必须要拥有更大的网络覆盖，更好的网络通信质量。然后现今，中国还有很多偏远山村用电问题得不到解决，在这些地区进行网络覆盖的时候，如何解决通信设备用电的问题就显得极其重要。

北京移动作为北京三大运营商之首，基于市场竞争和网络品牌效应的需要，以及从与对手的竞争策略出发，北京移动的网络覆盖在做好深度覆盖的基础上，需进一步扩大到远郊覆盖。由于这些需要完成覆盖的地区交通落后、经济欠发达，人口较稀少，相对缺乏建站资源，基站建设面临种种困难，很多通信基站的建站位置偏远，往往基站全部建好后，因为没有通电导致无法开通，现阶段在应对这种问题时，可行的解决办法只有两种：第一，向市供电局申请高压引电；第二，利用柴油发电机自行发电解决。

从实际情况看，第一种方法的花费相当高，有些地方甚至是花多少钱都解决

不了的。

证基站的不间断供电就需要不停的提供柴油，来保证发电机运转，大量的柴油运

输到地处偏远郊区的通信基站就是一件相当困难的事情；其次，柴油价格同样随

国家油价波动，从目前的情况看，油价基本上处于一种只升不降的状态，长期使

用这种发电方式会带来给移动通信运营商带来很大的使用成本；最后，柴油发电

机属于易损设备，在使用过程中需要进行定期的维护保养，这也会带来很大一笔 第二种方法，使用柴油发电机就地发电实施起来又有诸多困难。首先，要保 的使用费用。

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3．2．2．2电网电压波动

由于通信行业的80％以上基站建设在乡村，而多数乡村电网管理人员、电工、技工等基本技能远不能和市县相比，在负载的分配问题上不能做到分布均匀，多数采用的大概评估。因此带来的直接后果就是：多数情况下电网的三相会不平衡，三相不平衡对基站的电源造成直接影响，这个影响直接和通信设备的通信质量相关。在农村，尤其是播种季节，在这个季节里电网会出现较大的电压波动，过大的电压波动会引起交直流配电单元频繁动作，交直流的频繁切换直接影响着通信设备的正常运转。

太阳能发电不存在电网波动给基站供电设备带来的影响，太阳能板发出的电首先输送到机房内的太阳能控制器，然后先给蓄电池充电，再由蓄电池给通信设备供电(通过逆变器给基站空调)。这样就不会和第三方用电设备相关，太阳能光伏发电是一个独立的供电系统，因此不管是在农村、郊区等，均不会受电网的

影响。

3．2．2．3基站供电线路遭受破坏

基站的供电线路破坏有两种情况：一种是无意破坏，例如土建施工、城乡道路铺设，民房建设都曾出现过基站的供电中断；第二种是人为破坏，由于目前基站供电多数是采用的电缆供电，在一些山区由于架空比较困难，采用地面铺设。地面铺设电缆，会有部分不法分子盗窃电缆的现象，在一些偏远的地区，基站距离市电超过3KM一般会增加一个变压器，而变压器多为铜线绕制而成，因此变压器也成为不法分子的盗窃的目标。

太阳能光伏发电组件一般都是安装在距离基站较近的地方，电缆的铺设距离相当短，这样就不会存在由于施工等因素造成的基站突然供电中断。在我们调研的几个郊区县，在偏远的地区，基站的供电设备(供电电缆、变压器等)均出现过丢失现象。盗窃分子主要是看重了供电线路采用的是铜线，还有变压器均为价格昂贵的金属。太阳能光伏发电由于没有长距离供电所以不会出现偷盗供电线路器件这个隐患，太阳能光伏发电组件本体是无法偷盗的，并且基站每年都需要对线路进行维护。

3．3北京地区的地理气候条件分析

根据北京市年鉴统计，全市占地面积约一万六千平方公里。其中平原地区约

占38．6％，面积约六千四百平方公里。山地的面积占到全市面积的61．4％，大概

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面积为一万平方公里。除此之外还有约九十平方公里城区占地。这些地形的分布主要为：平原集中在北京的东部和南部，山地集中的北京的西部和北部。

3．3．1气候特征

从气象学上讲，北京属于一个四季分明的城市。春天气候温和、多风沙、易干旱；夏天气温偏高，雨量较大，刮东南风；秋天温度宜人；冬天气温较低、雨水较少、刮西北风。四季气候特征如下：

春季：温度回升速度快，白天晚上温度差别大，多风易发生沙尘天气。立春之后，夜晚的时间逐渐缩短，白天的时间越来越长，大地接受日照的时间增多，白天地面接收太阳光照射的热量，夜间散发热量。因接收和散发热量的时长不匹配，导致白天温度回升速度增快，根据统计月平均温度可升高6摄氏度。根据北京市统计年鉴数据，北京地区在3月和4月的平均气温分别为4．5摄氏度和13．1摄氏度。春天是全年昼夜温度悬殊最大的季节，据不完全统计每日白天和晚上的温度差范围在12摄氏度至14摄氏度之间。另外虽然到春天气温开始回升，但冷空气依然很活跃，自古北京就有“倒春寒”的说法。除此之外，北京的春天经常有大风，全年的超过8级的大风天有80％发生在春天，并且因春天降水量极少，在有风的时候多产生沙尘天气。

夏季：气温很高，降水量大，同一季节内同时出现温度又高、雨水又大。北京的夏天，从平均数据上来看，温度一般在24摄氏度上下浮动。整个夏季中六月虽不是最热的月份，但一般全年的最高温都会在这个月出现，截止2011年底北京的全年最高温是43．5摄氏度。七月作为全年最热的月份，根据统计，温度能达到平均值26摄氏度，并且整月都持续高温，无论昼夜。北京的夏天是个多雨的季节，全年70％的降雨量都集中在夏天，并且大多数情况是暴雨。根据记录

截止201 1年底北京的降雨量的峰值是479毫米。

秋季：天高气爽，冷暖适宜，光照充足。立秋以后，温度开始降低，冷空气

开始增多，霜冻的过早来也临时有发生。

冬季：寒冷漫长。北京的冬季是一个漫长的季节，从气象学上讲可以长达5

个月，但如果我们定义只有气温低于0摄氏度才认为是冬天，那么北京的冬天将

缩短到三个月。根据统计数，北京冬天的最低气温为零下27．4摄氏度，平均气

温为零下4摄氏度。冬季的降水量很少，只有全年的2％。虽然北京冬天寒冷，但是阴天却不多，日照非常充足，往往每年日照强度最大的月份都出现在冬天。

第15页 北京邮电大学工程硕士专业学位论文

3．3．2太阳能资源情况

太阳能的原理是太阳在自己内部进行不间断的核聚变所产生的能量。地球表面的空气和大地表面温度的升高主要原因就是太阳辐射，也正是因为太阳能辐射地球表面才能形成上一节中提到的四季分明的气候特点。因为地球本身的自转和公转，地球与太阳之间的距离不同，直接影响太阳能辐射到地球上的不同地点的能量并不均匀，由此引起了地球上季节的不同，气候的不同以及日照时长的不同。

我国国土面积有960万平方公里，在我国的土地上太阳能日照资源非常丰富。根据不完全统计，我国土地表面上每年可接收的能量大约有5万千焦，太阳能辐射流每年可达到约600千焦每平方厘米。依据太阳能年辐射总量在我国境内的分布来看，以下地区的辐射量都名列前茅，具体有：西藏、青海、吉林、云南、陕西、河北、新疆、内蒙古、辽宁、广东、山西、山东、福建和海南。这些地区里尤其是青藏高原，海拔又高，空气又好，维度又低，日照时间又长。像日照条件最好的拉萨，平均每年的日照可达3000多小时，太阳总辐射值可达每年800多干焦每平方厘米。全国太阳能资源最少的省份是四川和贵州，因这两个省天气情况多雨、多云、多雾、少晴天，年平均的晴天只有不到25天，阴天可到250天左右，平均日照时数仅有1100小时左右。除此之外，其他省份的太阳能资源都属于中等条件。

虽然前文提到我国大部分省份的太阳能条件属于中等，但是太阳能在各个省份之间的分布还是有所不同，从纬度上来看，条件最好的和最差的省都在北纬22度到北纬35度之间。这个区间内就涵盖了上文所说的青藏高原和四川盆地。从能量角度来看，西边的省份普遍高于东边的省份，北边的省份普遍高于南边的省份，这当中新疆和西藏除外。

根据太阳能的条件不同，根据多年累积的统计数据，将我国的省份分为五类地区，具体情况详见下表：

表3—1中国太阳能资源分布表

地区 年日照时 数(h／a)

等量热量所

年辐射总量

(MJ／m2·a)类型

一类

需标准燃煤

(kg)

包括的主要地区

备注

太阳能

宁夏北部，甘肃北部，新

3200-3300 6680-8400 225～285kg

资源最

疆南部，青海西部，西藏

丰富地

西部

区

河北西北部，山西北部，较丰富

二类 3000-3200 5852—6680

200-、--225kg

内蒙南部，宁夏南部，甘

地区

第16页

北京邮电大学工程硕士专业学位论文

等量热量所

年日照时 数(h／a)年辐射总量

地区 类型

需标准燃煤

(MJ／m2·a)

包括的主要地区

备注

(kg)

肃中部，青海东部，西藏 东南部，新疆南部 山东，河南，河北东南部，三类

2000-3000

501 6-5852

170—200瞻

中等地

区

山西南部，新疆北部，吉

林，辽宁，云南，陕西北 部，甘肃东南部，广东南 部

湖南，广西，江西，浙江，400—2000

4180-5016

140—170 k

较差地

区 四类

湖北，福建北部，广东北 部，陕西南部，安徽南部

最差地

五类

000-1400

3344-41 80

115—140 kg

四川中东部地区，贵州

区

鉴于下文将以北京一个移动通信基站为例论证太阳能光伏供电系统的可行性，本节也以北京为例介绍太阳能资源情况。

北京纬度适中，在北纬四十度附近，按四十度计算，北京地区的太阳高度夏至节气时最高，冬至节气时最低，平均每日的日照时长从9小时到15小时不等。正因为太阳能的高度不同，导致一年当中地面能接收到的太阳辐射不同，造成了上文说到的四季分明的气候。

北京大部分地区，地面可接受的太阳能年辐射总量为五千到六千兆焦耳每平方米。从上表可以看出，北京全年日照时数多在2500小时以上，晴到多云天数占全年的3／4，属于三类地区中的中上等，算是太阳能资源较丰富带。根据《中国移动基站太阳能电源系统建设指导意见》规定，年平均日照时数大于1800小时的地区，可以采用太阳能电源供电，因此，北京的太阳能资源满足太阳能供电建设要求的气象条件。但由于太阳能资源不是很丰富，并且北京的气候类型为典型的半湿润型大陆性季风气候，夏天雨水较大，是华北地区降水最多的地区之一。因此如何最大限度的利用太阳能建设移动通信基站，在哪些区县更适合建设使用太阳能光伏供电系统的移动通信基站，前期的市场调研就显得尤为重要。

下图为北京地区年日照时数分布图(北京2007年全年日照时数2351．1小时(2008北京统计年鉴))。

第17页 北京邮电大学工程硕士专业学位论文

图3-1北京地r,x年日照时数分布图(单位：小时)从上图可以看到，北京北部地区的曰照时数相对最高，主要集中在怀柔、延

庆、密云的北部山区；其次，延庆、怀柔、密云南部以及昌平北部的日照时数也

较高；而北京的西南地区日照时数最低，主要集中在房山地区。由此可知，延庆、怀柔、密云和昌平北部的太阳能资源相对比较丰富，更适合建设太阳能基站。

第18页 北京邮电大学工程硕士专业学位论文

第四章移动通信基站太阳能供电系统的技术研究

使用太阳能发电技术的优点之一就是太阳能板的模块化组装方案，这种模块化设计可以根据不同负载的用电量的大小提供不同的电量，从几瓦一直到几百瓦、几千瓦甚至几兆瓦的电量都可提供，并且非常适合分散供电。对于移动通信基站这种站点多、站点不集中的应用场景，太阳能发电技术是最合适不过的了，越是偏僻的地方就越能显现出太阳能发电技术的优势，尤其是在高山、偏远村落、海岛等地区的基站。这些基站上如果能应用太阳能发电技术，结合远程监控设施，可以完美的解决无人值守的移动通信基站的供电问题。

从移动通信基站太阳能发电系统的设计角度出发，最基础的环节就是太阳能板的容量设计，根据实际负载的需求电量来确定太阳能板的容量。基站负载用电量估算是容量设计的重要一环，估算越准确，系统工作的可靠性越高，也更能合理地控制投资成本。一般进行负载用电量估算时用的是它的平均用电量。当负载具有短时高功率运行特性时，最好分时估算R1。

4．1太阳能发电技术简介

4．1．1太阳能光能与电能的转换

将太阳发光的能量转换为电能，即太阳能光伏发电。完成这个转换的工具就是太阳能电池板，因太阳能电池板主要是由半导体器件所构成，并且完成转换的主要原理利用的就是光伏效应，所以太阳能发电技术才又称之为太阳能光伏发电

技术。

性就是只要将其放置在阳光下，便会有光伏效应发生，太阳光辐射的能力被直接

转换为直流电。整个过程都是在太阳能电池板内部完成，没有外部设施以及器械 的机械运动，所以在寿命期内不会因为机械磨损而影响发电效果。太阳能发电应

用广泛，配置小的太阳能电池能为手机、手表等提供电力，配置大的太阳能板可 太阳能电池板90％以上的原材料是半导体材料(例如：硅)，这种材料的特 以为房间提供照明等生活用电。

第19页 北京邮电大学工程硕士专业学位论文

太阳能电池板没有严格的形状限制，并且支持各种连接，如串联或并联，可

提供多种电压或功率的输出电力。近些年来，随着太阳能技术逐渐被认可，越来

越多的建筑物表面、楼顶以及天台开始使用太阳能电池板，这些太阳能发电设施

通常情况下被称之为附在建筑物上的光伏发电系统。

图3-2安装在建筑物上的太阳能板

4．1．2太阳能光伏系统分类

太阳能发电系统从大的应用角度来分，可分为以下两种系统：独立系统(又叫离网系统)和并网系统。独立系统，主要指的是使用一套太阳能电池板发电供自己使用，与本地电网无关。独立系统包括有：偏远地区的村落供电，太阳能路灯供电等，这些系统有一个共同点就是必然配置有蓄电池组。

并网系统，指的是整个太阳能发电系统跟本地电网是连接在一起的，太阳能发电系统发出的电能输送给整个电网。并网发电系统可以配置蓄电池也可以不配，配有蓄电池的并网系统可根据需求并入或退出电网，并且在电网因停电时，仍可保持紧急供电。

4．1．3太阳能光伏系统设备

常规的太阳能发电系统主要由以下部分组成：蓄电池组、太阳能控制器、太阳能电池板方阵、太阳跟踪系统、逆变器，连接方式如下图所示：

第20页 北京邮电大学工程硕士专业学位论文

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图3-3太阳能发电系统组成图

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1．太阳能电池板方阵太阳能电池板绝大多数情况都指的是硅电池板，主要分 为三大类：单晶硅电

池板、多晶硅电池板以及非晶硅电池板。不管是哪一类的太阳能电池板，其工作原理都是一样的，基础原理都是“光生伏特效应”。“光生伏特效应”简单点解释就是当太阳能电池板被光照射后，电池板将被照射的光能吸收并在电池两端出现正负电荷，形成电压，当两端的电动势达到一定程度，正负电荷开始定向运动，光能正式转化为电能。

2．蓄电池组蓄电池组在整个太阳能发电系统里的地位仅次于太阳能电池板，来储存太阳能转化出来的电能，并为负载供电。因使用频率高，故对蓄电池组也是有特殊要求的：

1)自放电率低；

2)使用寿命长；

3)深放电能力强；

4)充电效率高；

5)少维护或免维护；

6)工作温度范围宽；

7)价格低廉。3．太阳能控制器 它主要是用

太阳能控制器又叫太阳能充放电控制器，其安装位置在太阳能电池板和蓄电池组之间，相当于一个闸门的作用。当太阳能电池发电后电能通过控制器输送给蓄电池组，一旦蓄电池组完成充电，即充满电后，控制器会将之后太阳能电池板再发出来的电能直接排泄掉；当蓄电池给负载供电时，当达到预设的蓄电池的放

第21页 北京邮电大学工程硕士专业学位论文

电深度时，控制器就会停止蓄电池的放电行为。太阳能控制器同样是整个电源系统中不可或缺的设备。

4．逆变器逆变器的作用是将直流电转换成交流电，因为太阳能电池板输出的是直流

电，蓄电池组储存的也是直流电，整个电源系统是一套直流的电源系统。这时如果有交流的用电设备，就需要使用逆变器了。分别对应于太阳能独立发电系统和并网发电系统，逆变器分为独立逆变器和并网逆变器。

5．太阳跟踪控制系统

太阳跟踪控制系统主要应用于中小型太阳能发电系统，因为对于一个具体的太阳能电池板的安装地点来说，每天太阳都在升起和落下，每个时刻太阳与太阳能电池板的角度都不同。但是只有当太阳正对太阳能电池板时，电池板的发电效率才最高，所以为了保证每天的任意时刻太阳和太阳能电池板的对应关系，人们研发了太阳跟踪控制系统。其根本原理就是将事先设置好的安装地点一年中每天的任意时刻的太阳位置信息存储到太阳跟踪控制系统中，之后在安装太阳能电池板时采用可旋转的底座，采用电脑控制底座的旋转，保证每时每刻太阳能电池板都正对太阳。

4．1．4太阳能发电特点

太阳能发电技术通常具有如下特点：>可靠：在恶劣的气候条件下，太阳能发电电源系统极少出现故障，因此

这种电源系统经常被用于对可靠性要求很高的场景，并且这种高可靠性并未导致成本的增加。

>耐用：目前，80％以上的太阳能电池板的使用寿命都可以达到20年以上。>维护费用低：相比维护常规发电设施的频率，太阳能发电系统仅需周期性的常规检查即可，次数要大幅减少；其次对比维护时所投入的材料和人工，太阳能发电系统基本不需要任何东西；所以在后期的维护中，太

阳能发电系统仅需要很少的费用。>无需燃料费用：因为太阳能发电技术不消耗燃料，纯天然，所以节省了

大笔购买运输燃料的开支。>光伏组件积木化：安装方式灵活多样，适应性超强。

》安全：太阳能发电系统使用绿色纯天然的能源，几乎没有任何潜在的危

险。>供电自主性：独立太阳能发电系统在发电的控制上绝对的灵活和自主。

第22页 北京邮电大学工程硕士专业学位论文

>非集中电网：独立太阳能发电系统安全性高，避免了公共电网停电对使

用者的影响。

>高海拔。-14工P台日匕e,：海拔越高，距离太阳越近，太阳能辐射越强，对太阳能电

池板转换电能越有利。

4．2移动通信基站电源要求及组成

4．2．1移动通信基站内的用电负载

移动通信基站内部的主要用电负载包括：基站主设备、高频开关电源等电源设备、空调器设备以及机房照明设备等。这其中空调器设备包括传统意义上的2P或3P空调，也包括智能送新风设备或热交换设备；机房照明设备有使用普通节能灯的也有使用LED节能灯的。

基站按用电负载的大小，主要分为如下几种类型∞1：

(1)宏蜂窝基站，这种类型的基站的用电电压一般都是直流-48伏，用电电流的数值大小则需要根据基站内的用电设备多少来区分，一般情况下900MHz系统、1800MHz系统以及3G系统共享一个基站的时候，基站的总体用电电流在50安培到80安培之间，但是只有一个系统的基站用电电流只有10安培到40安培左右。

(2)第二种类型，主要指的是微蜂窝基站，这种类型的基站设备使用交流220 伏交流电压供电，基站设备功率很小，一般不会超过200瓦。

(3)第三种类型的基站，指的是用电电流很大的基站，电流范围一般在80安培以上，这种类型的基站大多建设在市区，并且都属于超忙基站。为满足如此之大的负载用电，则需要配置太阳能电池板规模巨大；另一方面市区的基站在场地租用时困难极大，很难找到足够大的面积来满足太阳能电池板的需要，因此这种类型的基站不建议采用太阳能发电技术。

4．2．2移动通信基站的供电方式

移动通信基站的电源系统是基站的重要组成部分，是保证基站长期、稳定、可靠运行的重要因素。根据基站建设地点电网条件的不同，可行的、可靠的、供

电方式主要包括以下几种。

第23页 北京邮电大学工程硕士专业学位论文

2)1)公共电网电力引入方式：这种方式主要应用于市电情况较好的地区，按市 电等级划分一般属于市电1级或2级，这种方式在基站内部使用高频开关 电源设备完成交直流转换和直流电流输出。

独立型太阳能发电方式：这种方式主要应用于短期公共电网无法解决的地 区，这类地区一般分布在人迹罕至的郊区，这类地区的通信基站一般都采 取无人值守模式，因地理位置偏僻，保修保养均不容易，因此要求系统具 有更高的可靠性。的使用范，L／L／＼ 3)太阳能发电与风车发电互补方式：同第二种方式一样，具有同样围，但是这种方式要求当地的风力资源相对丰富。

4．3移动通信基站光伏系统设计方法

从工作流程上划分，太阳能供电系统的设计应把握的原则为：先软件后硬件。软件指的是所有基础数据的分析和理论计算，包括：基站总用电量、太阳能辐射量、太阳能电池板配置的容量设计等等。硬件则主要指各种设备的选型。在进行软件设计的时候除安装倾斜角和方向角由专业的电脑软件完成，其他数据则可以通过简单的公式带入数据计算得到。

独立型太阳能发电系统的容量设计主要包括两大部分，一是太阳能电池板的容量计算，另一个是蓄电池组的容量计算。在进行容量设计时需要把握的原则从技术上讲要能满足机房内全部用电设备的总用电电流的要求为前提；从经济上说，则要考虑系统可靠性和投资成本之间的博弈，尽量保证系统可靠性的前提下，节约投资。只有做到可靠性和投资相对平衡的时候，这个太阳能发电系统才算是合理的电源系统。

在计算太阳能电池板的容量以及蓄电池组的容量之前，需要做很多的基础数据的收集工作。这个工作需要查阅大量的文献记录或求证于相关领域的专业人士。说具体点，需要收集的数据有：基站建设的详细地址、安装地点的经纬度、海拔高速、安装地的平均日照时间、平均太阳能辐射强度、每年中最大连续阴雨天、沙尘天数以及降雪天数等等。

4．3．1太阳能发电系统设计的基本原则

太阳能发电系统设计的原则就是满足移动通信基站内用电设备的不间断供电，保证设备的连续运行。因为在做计算的时候使用的是太阳辐射的年平均值，第24页 北京邮电大学工程硕士专业学位论文

而实际的气候条件下不可能每天都能达到平均数，必然有高有低，因此就要求太

阳能电池板能和蓄电池组协调工作。

蓄电池组的容量在设计时，需要考虑连续阴雨天时能持续放电来保证基站设

备的不间断使用，一般情况下连续阴雨天的平均数都太长，发生的几率比较小，为此额外付出几倍的成本来配置蓄电池组和太阳能电池板显得有点得不偿失。因

可以断电，断电多长时间后维护人员可以及时上站采用其他办法发电(例如：柴油发电机发电)。

太阳能电池板的容量在设计时，首先负载要考虑全面，除通信设备外还有蓄电池组。其次，要以全年日照的短板来进行计算，这样才能保证每一天设备的正常用电和蓄电池的充电用电。只有保证蓄电池组达到满充的状态，才能有效的延长蓄电池的寿命。

4．3．2蓄电池的设计方法

在整个电源系统中，蓄电池的作用就是在太阳能电池板不工作的时候能够不间断的向通信设备供电。其最初的设计原则就是在日照不充足的情况下，仅依靠蓄电池放电即可保证通信设备的正常工作。在配置蓄电池组时，通常认为蓄电池组在太阳能电池板正式不工作之前都处于浮充状态，正式放电开始后，能够在没有任何其他发电系统的帮助下独立提供给通信设备保证其正常工作的天数，被称作自给天数。天数的长短，直接影响了蓄电池组容量的大小以及这部分投资的多少，最初这个指标的确定应当与当地气象部门统计的年内最长连续阴雨天一致。但后来考虑到投资等多方面因素，这个指标通常不大于7天。

蓄电池技术发展到现在，主流的产品主要有：锂电、铅酸电池和镍氢电池。锂电技术比较先进但是价格偏高，不适宜在通信基站建设中大规模使用；铅酸电池价格适中，技术比较成熟，是现今在移动通信行业应用最为广泛的电池类型。本文中如无特殊说明，指的均是阀控式铅酸蓄电池组。下文就蓄电池组容量是如何计算的，连接方式怎样进行详细介绍。

(1)蓄电池组的容量计算步骤1：蓄电池组容量初步计算，根据统计出的基站内通信主设备每天需要 的总用电量乘以自给天数； 此，需要在连续阴雨天发生时给出一个可以接受的断电时限，即工作多长时间后 步骤2：用从步骤l中得到的容量除以最大放电深度得到修正后的蓄电池组的容量。这样做是为了延长蓄电池的寿命，是蓄电池在自给天数结束的时候还能保持一种未完全放电的状态，有利于蓄电池的寿命。

第25页 北京邮电大学工程硕士专业学位论文

蓄电池本身特性发生变化，尤其是电解液的凝结边界值，深度放电带来的后果之

一就是凝结温度上升，一旦上升到本地区的最低气温，则电解液就会凝结，体积

膨胀，导致蓄电池损耗。因此，当最低气温低于零下8摄氏度时必须进行温度系

数的校正。综合以上几点，最终的蓄电池组容量计算公式为： 如果在北方使用时，还应考虑本地区冬天的最低气温，因为放电过程会影响

矿墨鲁

(4—1)式中：V：蓄电池组容量d：自给天数P：日平均负载

S：最大允许放电深度k：温度修正因子

(2)确定蓄电池组的串联数目当基站主设各的工作电压(一般为48V或24V)大于一只蓄电池的额定电压

时，需要通过蓄电池的串联达到基站设备的工作电压，由此即可得到蓄电池组的串联数目的计算公式。

⋯。喙

(4—2)崩=一

p，式中：Ill：串联蓄电池数目

(3)确定蓄电池组的并联数目根据(1)中确定的蓄电池组的总容量，计算用多少只单体蓄电池时公式参

考如下：

VR：负载标称电压 VB：蓄电池标称电压

曩嚣譬

如

¨(4-驯3)

式中：n：并联蓄电池组数目 Pz：蓄电池总容量PD：蓄电池单体容量根据运营维护的经验，通信基站使用的蓄电池组，最多由2组并联构成，因此在选择单体蓄电池组的容量时，要把握好这个原则，将单只容量尽可能大的选。

4．3．3太阳能电池板的设计

在整个系统当中，太阳能电池板的单价最贵，在太阳能电池板上的整体投资

第26页 北京邮电大学工程硕士专业学位论文

也是系统初始投资中最大的部分。这部分的设计是整个太阳能发电系统的灵魂所

在，必须细心谨慎。按前文所述，太阳能电池板的配置数量的基本思想就是满足

通信基站年平均的单日用电总量。

1．基本设计

太阳能电池板最简单的计算办法就是用移动通信基站主设备日平均所需电

量(安时数)除以单块太阳能电池板的标称出电量(安时数)，结果就是整个供

电系统需要的太阳能电池板的并联数量；然后再用通信设备工作的标称电压(48V

或24V)除以太阳能电池板的标称电压，即得到太阳能电池板的串联数。

具体的计算公式如下：

^-卺

㈤4，式中：fB：并联的组件数PD：日平均负载(AH)PA：单体组件日输出(AH)

矗一去

㈤5，式中：fc：串联的组件数 V。：系统电压(V)VD：单体组件电压(V)2．太阳能电池板的修正因为在实际应用中，太阳能电池板的实际输出往往与其标称值不一致，基本

会低于标称值。因而由以上公式计算得出的结果不能完全满足整个系统的用电需求，类似于蓄电池组容量的设计，以上公式同样需要修正一下。

第一步：太阳能电池板的物理输出衰减在实际使用时，因太阳能电池板长年累月的放置在空旷的地区，必然会有尘

土，雨雪等赃物附着在太阳能电池板表面。这些附着物会直接影响到电池板的光

电转换效应，为了规避这个风险，在配置太阳能电池板容量时就要考虑10％的余量来应对这个问题。

第二步：太阳能电池板的等效输出衰减蓄电池组有一个著名的效率叫库仑效率，这个效率主要指的是蓄电池组在进

行充电过程时，会同时发生化学反应电解水并释放气体，这个过程将太阳能电池板转换的一部分电量消耗掉了，这部分损失掉的电量可以用蓄电池组的库仑效率来表示，为了规避这个风险，在进行太阳能电池板设计时要考虑增加太阳能电池板的10％的功率来补偿。

由以上2点汇总得出最终的太阳能电池板的容量计算方法为：

第27页 北京邮电大学工程硕士专业学位论文

矗毒忐

式中：fB：并联的组件数

C：库仑效率

k：衰减因子

(4-6)

PD：日平均负载(AH)PA：单体组件曰输出(AH)

串联的组件数计算方法为：

厶霉&

一％

式中：fc：串联的组件数

3．在进行太阳能电池板的设计时还同时需要考虑以下问题：

V。：系统电压(V)

(4—7)VD：单体组件电压(V)(1)考虑不同月太阳能电池板光电效应输出的变化通信基站设备如全年不会发生变化，则太阳能电池板在进行配置时应根据年

日照最少的月份的数据来计算。如果通信基站设备的耗电量是会发生变化的，则在进行电池板的设计时最保险的方法即按每个月不同的负载耗电量来分别计算电池板数量，最后最大的数目即为目标数。例如通过一系列的计算得到12月需配置的电池板数量是10块，在5月可能只需要5块，那么最终还是应当按照较大数量的10块电池板来进行安装，这样才能满足全年的需要。

(2)选择太阳能电池板时应考虑串联电池板的数量太阳能电池板的输出与整个方阵中串联的电池板数量密切相关，因为当温度

越高时，电池板的开路电压反而会降低，整个太阳能电池方阵的电压就会降低。利用这个特性，对于同样的通信基站设备来说，在赤道等高温地区用到的太阳能电池板要多于温度适中的地区。

(3)用峰值日照时数估算太阳能电池板的输出太阳能电池板的标称值是在某一个理想状态下测定的，但是实际使用过程中

外界条件很难与测试状态保持一致，因此就必须利用太阳能电池板的额定输出和

篇8：联通和移动通信基站监控系统

维护人员火速赶往基站现场, 勘察后发现基站的电池线、电池连接片、接地母排被盗, 合计经济损失达24980元。维护人员保护现场后随即向运维部汇报, 分公司立即成立专项组, 专项组成员一分为二, 分头行动, 一组人马向江北新街派出所报案, 另一组人马与网管中心取得联系“喂, 网管中心吗?我是翠屏区分公司维护人员, 请帮忙监测一下接警中心检测的马家祠基站蓄电池GPS跟踪报警系统的详细信息, 请传至我手机。”由于公司对基站的每一支蓄电池中植入了GPS基站防盗跟踪芯片, 通过“基站蓄电池GPS定位跟踪定位报警系统”, 网管中心利用探测技术可时时跟踪定位蓄电池的移动路线。一旦发生案情, 报警信息将自动上传到网管工作人员的手机上。同时, 详细的报警信息传到接警中心, 便于辖区警察及时了解基站现场情况, 精确跟踪到犯罪份子的逃跑路径。

短短2天时间警方破获了这起性质恶劣的偷盗案, 抓获了犯罪分子, 追回基站蓄电池18支, 挽回经济损失21600元, 有力打击了盗窃通信设施的违法犯罪行为。