一種鐵塔基站能耗分析方法的設計

國網安徽省電力有限公司蕪湖供電公司 趙燦明 楊安東 姚雅斐 胡永杰 包萬敏

在國網公司開展“新型數字基礎設施建設”的戰略背景下，實現電力數據賦能增值迫在眉睫，鐵塔基站能耗分析數據增值平臺作為一款數據增值變現產品，不僅契合了公司企業轉型的要求，而且非常及時、實用。本方法的設計將形成客戶對基站用電用能精準感知，及時發現基站能耗異常，并展開分析處理，將有效降低基站掉線率，降低通信網絡停電斷站影響，提升客戶的服務水平，進一步提升人民群眾的移動網絡使用感知，有利于客戶高效率地開展基站用電保障工作。

本分析方法的設計主要為鐵塔基站能耗分析數據增值平臺PC端系統，并可以根據鐵塔公司需求，完善建設成果，通過本分析方法系統的建設，解決鐵塔用戶在日?；揪S護過程中遇到的因無法及時準確掌握供電基礎數據而產生的各類痛點。包括無法及時準確掌握全網分區域能耗數據的問題、無法及時發現基站能耗異常和針對性處理的問題、無法及時準確掌握全網基站能耗數據的問題。鐵塔基站能耗分析數據增值平臺項目為web版鐵塔基站能耗分析數據增值平臺，具體功能模塊包括系統用戶管理需求、基站供電信息管理需求、基站故障停電管理需求和基站計劃停電管理需求、基站能耗數據管理需求、基站用能負荷分析管理需求等模塊內容。

1 系統功能

1.1 系統用戶管理

系統支持多級分支機構劃分，實現功能模塊權限和數據權限設置，用戶僅能查看和編輯其權限范圍內的數據，支持短信密碼找回。

1.2 能耗數據管理

（1）基站能耗領導視圖（如圖1）

圖1 基站能耗領導視圖

用戶在PC端可以月度為單位查詢，展示市、縣兩個維度的總能耗數據，呈現形式為柱狀圖結合數據表的形式，可將查詢結果導出excel文件，參考效果如下。

（2）基站能耗異常告警

實現基站能耗異常數據告警推送，推送規則為按照設置的數據統計時間點，分析計算基站的能耗變動數據，將變動比大于系統設置的閾值的站點產生告警數據，并推送給用戶，相關告警數據在PC端呈現，并可通過短信推送給用戶，詳細的輸出內容、規則公式、解釋等信息如下：

測算公式：基站能耗變化率=（周最新采集值-月度基準值/）*100%/月度基準值；

公示解釋：周最新采集值指上一周該站點每天的能耗平均值；月度基準值指該基站上一個月度每天的能耗平均值。

輸出內容：基站上周能耗異常，日均耗電量由XX度（月度基準值）上漲至XX度（周最新采集值），漲幅XX%，請安排現場核查。

應用案例：系統閾值設置為20%，4月20日周二，A基站完成4月18日能耗采集，通過計算，在4月12日至4月18日一整周內，每日的能耗約100度電，在3月一整個月內，每日的能耗約50度電，通過公式判斷，周最新采集值較月度基準值上漲超過20%的閾值，則判斷A基站能耗異常，輸出告警信息，并通過短信或APP推送至用戶。

（3）基站能耗數據報表

用戶在PC端使用預設的查詢條件，可查詢基站的歷史能耗數據，查詢條件包含時間范圍、歸屬區域、基站名稱，基站名稱查詢模式可選擇精確查詢或者模糊查詢，查詢結果通過柱狀圖（或折線圖）和數據表格的形式呈現能耗變化，可將查詢結果導出excel，APP無需支持。

1.3 基站用能負荷分析

（1）基站用能負荷趨勢分析

接入基站計量點的運行數據信息，分析基站的日、月、年最大負荷、平均負荷、同比、環比情況和對應時間，掌握基站的整體運行情況趨勢信息。

（2）基站用能負荷分析報告

接入基站實時運行數據，利用大數據分析技術和可視化技術，對基站的供電設備狀態進行實時監測分析，主要包括：

結合基站當前用電負荷，可視化圖表分析TOP-N負載最大的基站、TOP-N負載最小的基站，分類排名基站的負荷情況。

按照地理地形圖，從基站分布數量、區域基站負荷、區域基站負載等維度進行可視化展示分析。

按照季節、白天/夜晚、早/腰/晚、節假日、工作日、所屬運營商對各基站的負荷進行同比、環比分析。

從市、區、基站三個層面對基站的負荷和負載趨勢進行可視化曲線圖分析，支持市、區下鉆到基站進行展示操作。

（3）負荷預警推送

運維管理人員可通過系統設置負荷預警推送的閾值、規則和接收負荷預警推送人員，形成預警推送告警報表，提供實時告警和歷史數據查看。系統支持以短信和界面推送的形式，將基站負荷異常告警推送到用戶基站維護人員手機上，以便用戶做好現場核實工作。

2 系統架構（如圖2）

圖2 系統總體架構圖

2.1 數據源

數據源層主要包括：營銷系統的用戶檔案信息、用電信息采集系統電量信息、設備電流電壓等。

2.2 分析層

本項目的分析計算主要完成接入數據進行清洗處理以及采用統計分析方法對基站能耗及負荷進行分析，并將分析結果寫入mysql數據庫中。

2.3 存儲層

存儲層主要基于mysql數據庫完成數據存儲。

2.4 應用展示層

應用層主要是PC端。

總結：通過基站能耗分析數據增值平臺的建設，梳理供電企業停電通知發放涵蓋的業務流程、數據質量保證體系，進一步提升管理規范性。對基站的用電產值單耗水平進行精準畫像，為不同價值級別的基站用戶提供高效、準確的能源服務策略，提升面對基站的能源數據服務能力，達到節能減排的效果。