分路計量技術在通信基站中的應用

李廣平

（中國通信建設集團設計院有限公司第四分公司，河南 鄭州 450000）

0 引 言

分路計量技術有助于實現三大運營商電費透明，有效解決了共享基站運維成本不清的問題。目前，分路計量設備已經成為滿足運營商控制成本支出訴求、推進站址電費包干的重要手段。因此，鐵塔公司如何快速、高效推進站址分路計量設備安裝，實現運營商電費精準分攤、透明清晰迫在眉睫，特別是當下5G基站建設需求大幅度增加，針對運營商5G設備電費計量工作勢需快速展開。

1 建設目標

鐵塔公司進行分路計量設備安裝時應以確保分路計量準確、客戶認可為根本，以設計精細、安裝規范為抓手，以標桿示范為帶動，有效指導各地市分路計量設備安裝工作，實現分路計量安裝目標明確、準確高效[1]。

1.1 夯實計量采集能力

（1）通過開展分路計量安裝專項行動，提升分路計量覆蓋率與精準性；

（2）從分路計量設備的數據精度、設備穩定性、數據準確性三個方面開展系統性的驗證工作，夯實互信基礎；

（3）試點轉供電遠程抄表，為報賬效率提升、電費稽核管控及站點用電分析提供數據依據。

1.2 構建管理服務平臺

（1）開發建設能耗管理平臺支撐，在滿足內部能耗管控的同時滿足客戶個性化需求；

（2）對內實現能耗管理的精準計量、統計分析、預警派單、智能管控，支撐一線生產；

（3）對外實現線上對賬管理、實時分攤確認、線上對賬（客戶與業主）、透明消費與互信功能，提升電費確認效率。

1.3 電子化對賬探索

與運營商共同推進電費電子化對賬功能聯調排期，實現電費電子化對賬。

1.4 立體化服務體系

通過分路計量設備的普及安裝，在構建“能耗管理系統”的基礎上實現電費電子化對賬功能。同時，鐵塔、運營商、業主三大門戶，可以建立三位一體的線上電費管理標準化流程，實現能耗智能管理、電費分路精準分攤；包干電量分析和電子賬單推送；提供業主管家式服務，提升自主維系能力，從而形成面向一線、面向客戶、面向業主的立體化服務體系。

2 技術標準

2.1 整體技術介紹

分路計量設備是實現能源管控的重要組成部分，不但能夠實現直流設備電流、電壓數據的實時監測、回傳，其高精度的特性更是為電費計量智能化管理提供了有效支撐。目前，鐵塔公司采用的分路計量設備主要為帶分路的開關電源與FSU+霍爾傳感器兩種模式。圖1為基站分路計量整體示意圖。

鐵塔基站直流分路計量是對基站直流回路的用電量單獨分開計量，從而實現對運營商通信設備電費獨立核算功能。分路計量以運營商的直流用電量作為分攤比例，如三家共享站址，移動電費分攤比例=移動直流用電量/（移動直流用電量+聯通直流用電量+電信直流用電量）。

圖1 基站分路計量整體示意圖

2.2 分路計量技術介紹

2.2.1 霍爾傳感器工作原理

霍爾傳感器可以測量各種類型的電流，其主要根據霍爾效應原理工作。即當電流流過一根長導線時，在導線周圍將產生磁場，磁場大小與流過導線電流成正比，產生的磁場聚集在磁環內，通過磁環氣隙中霍爾元件進行測量并放大輸出，其輸出電壓能精確反映流過的電流值。基于開環原理的電流傳感器結構簡單、可靠性好、過載能力強、體積較小。霍爾傳感器及其工作原理如圖2所示。

圖2 霍爾傳感器工作原理圖

2.2.2 計量模塊工作原理

分路計量設備可實時采集直流電路中各負載的電壓、電流，同時結合計時功能，通過計量模塊中的計量芯片計算出直流電量，并通過RS485在計算機上讀取各運營商直流設備耗電量數據。

分路計量模塊適用于有共享需求，且開關電源無分用戶電量計量功能的基站。分路計量設備主要由計量（芯片）模塊和霍爾傳感器兩部分組成。計量模塊設有6個計量分路，默認1路為總計量，2、3、4路分別為移動用戶、聯通用戶、電信用戶計量，5、6路作為預留備用。同一運營商具有2路以上時，可以通過計量模塊疊加計算并輸出匯總數據。

直流分路計量模塊及霍爾傳感器依據鐵塔業務技術標準制作，適用于運營商直流共享基站電費分路計量場景，能夠有效助力電費包干高效實施。

分路計量工作原理如圖3所示。

圖3 分路計量工作原理圖

目前，鐵塔公司新建基站采購的新式開關電源及原有改造站替換的新式開關電源均包含分路計量功能，此種場景下，安裝運營商設備時，只需將租戶接入到開關電源對應用戶端子，通過FSU調測即可在運維平臺讀取相應租戶的用電量信息。

3 建設實施

3.1 設計勘察

鐵塔公司應安排設計人員逐站勘察各站址分路計量設備安裝情況，對未實現分路計量功能的站址根據實際運營商系統需求設計分路計量安裝路由，實現站址分路計量功能。上站勘察時，設計人員應根據站址實際情況詳細記錄開關電源套數、開關電源是否具備分路計量功能、開關電源剩余端口數量、是否需要新增直流配電單元、運營商線纜連接及FSU設備安裝位置等信息，根據勘察結果出具設計圖紙，指導分路計量設備安裝、調測工作。具體勘察設計流程如圖4所示。表1為分路計量勘察指引表。

3.2 施工安裝

分路計量設備安裝施工過程中主要操作流程包含：運營商設備分線、各線纜數據確認、分路計量模塊和霍爾傳感器安裝、計量模塊和FSU數據測試對比、運維平臺數據確認等工作。

圖4 分路計量勘察設計流程圖

表1 分路計量勘察指引表

分路計量設備安裝施工流程如圖5所示。

圖5 分路計量施工流程圖

分路計量模塊和霍爾傳感器安裝之前，必須明確所有需要檢測的線纜，并區分出各線纜歸屬運營商，該操作步驟為后續安裝工作基礎，涉及到分路計量準確性，因此必須認真完成、確保準確。

3.3 調測驗收

分路計量設備安裝連接完成后，應分別對分路計量模塊、FSU端口、運維平臺進行系統配置和數據調測，實現線上分路計量功能。同時，為了規范分路計量設備驗收標準、提高設備數據測試準確性，鐵塔公司應建立分路計量安裝驗收規范，對于不符合驗收規范要求的站點不予交維。

4 結 論

分路計量技術為實現運營商電費精準分攤、快速推進站址電費包干、實現實時電費確認及協同降耗增效提供了有力支撐。但目前推進站址分路計量設備安裝仍存在諸多困難，如存在多套系統的改造站址運營商設備線纜分線困難、分路計量替換開關電源時運營商設備割接困難、已安裝分路計量設備站址后期接入運營商設備線纜不規范等情況都一定程度阻礙了分路計量設備的快速部署。后期鐵塔公司應攜手各家運營商建立有效的溝通協調機制，針對不同建設場景，實施高效可行的分路計量部署方案，實現基站站址分路計量功能。