通信基站蓄电池管理方案探讨

胡振华，李 坦

（中国铁塔股份有限公司安徽省分公司，安徽 合肥 230088）

0 引 言

铁塔基站现有蓄电池种类繁多，受运行条件影响，性能下降较快，且蓄电池质量参差不齐，资产运营单位每年都要投入大量人力、物力和财力维修或更换蓄电池，尤其是随着动力电池的梯次利用模式的逐步扩大，基站蓄电池的维护与管理变得更加复杂。

在当前基站运维模式下，蓄电池运维完全依靠人工上站巡检和手动排查故障，皆是在故障发生且已经影响到实际网络运行时才能发现故障，处理故障，无法进行主动维护，网络运行质量下降不可控，最终导致客户的网络体验差，经济效益、社会效益受到极大负面影响。实际生产过程中，一线运维人员在现场很难准确判定蓄电池故障，而在发现故障后，还需要上报故障至后台技术人员，且反馈的信息并不全面，经由后台技术人员分析故障后方可进行上站操作，故障解决时间较长，很可能影响基站的正常运行。

当前这种隐患被动发现的方式，决定了无法及时获知蓄电池运行状态和发现蓄电池的故障信息。依靠人工上站巡检排查，不仅浪费人力物力，而且手动统计故障报警、日志，工作效率低下，在出现故障后，无法迅速准确定位故障，排查故障时间较长，同时在维护改造立项及运营商维护验收谈判时，无法对蓄电池设备进行随时随地的监管和测试。

对通信基站蓄电池资产的监控、维护和管理一直存在诸多问题，亟需建立一个蓄电池“系统监控、系统配置和系统操作管理”的平台，实现对蓄电池资产的有效管理。

1 蓄电池有效管理总体方案

蓄电池监控管理系统由蓄电池共用管理器、开关电源、FSU及运维监控平台组成，可将所有蓄电池纳入监控管理系统，实时进行状态监测和故障报警，并可通过远程方式实时查看蓄电池运行状态和故障信息，远程设置蓄电池参数，一旦发现故障隐患或不正常现象，可以提前预判并提前处理故障，极大地降低风险成本，保障后备续航时间，保证基站电源系统的顺利正常运行。该系统还可远程进行蓄电池维护，自动分析蓄电池的各项参数，大大降低蓄电池维护成本，提高蓄电池维护效率。蓄电池系统有效管理方案图如图1所示

图1 蓄电池系统有效管理方案图

2 蓄电池有效管理系统功能分析

2.1 蓄电池故障告警

应用蓄电池管理系统，可主动实时监测蓄电池的各项运行参数，如蓄电池单体电压及均衡性、蓄电池端电压、充放电电流以及蓄电池温度等，做到在发生故障时实时报警，并将故障信息和运行信息直接上传至FSU，进而通过FSU上传至运维监管平台，第一时间反馈充足有效的故障状态信息和运行信息，省去人工巡检，利于迅速解决故障问题。同时，系统会自动生成报表和日志，迅速定位和快速排查故障。

系统会对各项运行数据和标称参数、历史数据进行对比分析，当发现运行参数出现异常而未达到告警阈值时，系统会实施综合判断，提前预判故障，第一时间解决蓄电池问题，保障损失最小化。

2.2 蓄电池运行参数远程设置

运维监管平台可远程选择查看各站点蓄电池的运行参数，也可远程修改蓄电池的各项参数设置，如蓄电池均充电压、浮充电压、一次下电电压、二次下电电压以及各告警参数设置和保护参数设置。蓄电池能实现参数的远程设置，是其实现远程维护的前提和基础。

2.3 蓄电池续航时间远程测试

蓄电池监控管理系统可通过运维监控平台远程连接上基站端的FSU，下发蓄电池续航时间测试指令，基站端接收到指令后，通过调整电池共用管理器和开关电源的相关参数，实现蓄电池的充放电，并实时记录充放电数据，在测试完成后将数据打包上传，生成报表和测试报告。系统可实现单个站点测试，也可集中化批量测试。此外，系统可通过远程或本地设置，定时或定期自动完成续航时间测试，并将测试数据上传，系统后台保存所有测试数据并生成报表，实现蓄电池全生命周期的监控和管理。

当测试发现系统蓄电池续航能力发生明显变化或达不到后备保障时长时，会产生蓄电池续航能力不足故障报警信号，并将该站点调入蓄电池续航能力不足站点告警库。而当发现蓄电池续航能力超过所需配备续航能力的1.2倍时，会将该站点调入蓄电池冗余容量调出库。所有续航能力不足站点按区域局站解决，充分挖掘现有资源，尽量使用蓄电池冗余容量调出库实施合理搭配解决，降低蓄电池维护成本和基站运营成本[1]。

蓄电池监控管理系统可远程自动完成续航时间测试，定时完成对蓄电池性能的主动评估，降低人员技术能力要求，同时可自动生成日志和报表，大大降低运营成本和人力成本。

2.4 周期性远程完成蓄电池均充工作

利用蓄电池监控管理系统可远程完成蓄电池周期性均充操作，只需在运维监控平台下发均充指令，系统即可自动完成均充工作，且在操作完成后上传数据，自动生成报表。

系统周期性远程完成均充工作可确保蓄电池均充操作如期进行，有利于提升电池健康度，延长电池使用寿命，同时节省了维护的人力成本。

当维护管理人员未定期对蓄电池进行均充操作时，系统将产生均充滞后报警，提醒维护管理人员及时完成远程均充操作。

2.5 蓄电池参数纠错检验

当前，基站蓄电池运行参数均靠人工现场设置，有可能出现差错，且设置后很难被发现，即使在出现故障后也难以确定故障原因。此外，基站蓄电池易受运行条件的影响，如市电频繁停电、开关电源参数设置不合理、停电时间过长和维护使用不当造成的过放电等，一段时间后，其性能往往会有所下降，届时便会出现实际容量和匹配参数不对称的问题。

蓄电池监控管理系统通过实时监测蓄电池运行数据，读取当前设置参数，进行对比分析判断，当运行数据和设置参数出现显著差异和不对称时，将发出报警信号，提醒维护管理人员远程校验和修改蓄电池和相关系统参数。

3 蓄电池有效管理系统故障处理流程

蓄电池监控管理系统具备自动、准确的统一监管平台，可为技术人员和管理层提供完整的运行数据和故障信息，具有快速预判功能。当出现故障告警后，系统根据运行数据、故障信息和设备参数自动生成故障原因和建议解决方案，方便维护人员迅速完成故障定位并形成派单，尽可能减少维护人员误操作。同时，系统可借助蓄电池续航能力不足站点告警库和蓄电池冗余容量调出库，自动生成扩容匹配清单，并按基站所属区域和路径自动生成派单，最大限度缩减故障排除和解决问题花费的时间，极大降低管理成本。

蓄电池监控管理系统可根据故障告警信息和现场处理回单内容自动生成蓄电池隐患告警库，结合站点区域与故障优先级，产生工程计划单。维护人员根据工程计划单逐站逐次解决，并在系统中记录解决过程，解决完成后点击确认“已解决”按钮。系统将根据实际运行信息对“已解决”站点进行自动测试和校准，确认故障且告警取消后，再将该站点移出隐患告警库，形成一个完整的闭环管理流程。

此外，系统还具备一整套报警升级流程，故障问题若未解决，报警将持续升级。例如，实时发送的蓄电池故障报警为L1级，如在一段时间内未得到解决，将自动升级为L2级，若问题长时间未解决，将升级为L3级。系统派单将按故障优先级排列。系统可按周期统计历史事件，分析高频故障，探寻故障根源，提高基站整体运营质量。

4 结 论

蓄电池系统有效管理方案简化了当前蓄电池维护管理流程，并基于统一的业务告警平台，实现对故障告警的闭环管理，，可对蓄电池实施从日志、报警信息及报表信息的自动生成到归档的资产全生命周期管理，同时以自动化方式有效替代人工上站巡检和上站均充操作，减少人工反复、低效上站量，大大提高维护资源的有效利用率，显著降低蓄电池资产的运行维护成本，同时有效提升维护服务质量和网络稳定性，保障用户畅享高速稳定的移动通信网络。