一种铁塔基站能耗分析方法的设计

国网安徽省电力有限公司芜湖供电公司 赵灿明 杨安东 姚雅斐 胡永杰 包万敏

在国网公司开展“新型数字基础设施建设”的战略背景下，实现电力数据赋能增值迫在眉睫，铁塔基站能耗分析数据增值平台作为一款数据增值变现产品，不仅契合了公司企业转型的要求，而且非常及时、实用。本方法的设计将形成客户对基站用电用能精准感知，及时发现基站能耗异常，并展开分析处理，将有效降低基站掉线率，降低通信网络停电断站影响，提升客户的服务水平，进一步提升人民群众的移动网络使用感知，有利于客户高效率地开展基站用电保障工作。

本分析方法的设计主要为铁塔基站能耗分析数据增值平台PC端系统，并可以根据铁塔公司需求，完善建设成果，通过本分析方法系统的建设，解决铁塔用户在日常基站维护过程中遇到的因无法及时准确掌握供电基础数据而产生的各类痛点。包括无法及时准确掌握全网分区域能耗数据的问题、无法及时发现基站能耗异常和针对性处理的问题、无法及时准确掌握全网基站能耗数据的问题。铁塔基站能耗分析数据增值平台项目为web版铁塔基站能耗分析数据增值平台，具体功能模块包括系统用户管理需求、基站供电信息管理需求、基站故障停电管理需求和基站计划停电管理需求、基站能耗数据管理需求、基站用能负荷分析管理需求等模块内容。

1 系统功能

1.1 系统用户管理

系统支持多级分支机构划分，实现功能模块权限和数据权限设置，用户仅能查看和编辑其权限范围内的数据，支持短信密码找回。

1.2 能耗数据管理

（1）基站能耗领导视图（如图1）

图1 基站能耗领导视图

用户在PC端可以月度为单位查询，展示市、县两个维度的总能耗数据，呈现形式为柱状图结合数据表的形式，可将查询结果导出excel文件，参考效果如下。

（2）基站能耗异常告警

实现基站能耗异常数据告警推送，推送规则为按照设置的数据统计时间点，分析计算基站的能耗变动数据，将变动比大于系统设置的阈值的站点产生告警数据，并推送给用户，相关告警数据在PC端呈现，并可通过短信推送给用户，详细的输出内容、规则公式、解释等信息如下：

测算公式：基站能耗变化率=（周最新采集值-月度基准值/）*100%/月度基准值；

公示解释：周最新采集值指上一周该站点每天的能耗平均值；月度基准值指该基站上一个月度每天的能耗平均值。

输出内容：基站上周能耗异常，日均耗电量由XX度（月度基准值）上涨至XX度（周最新采集值），涨幅XX%，请安排现场核查。

应用案例：系统阈值设置为20%，4月20日周二，A基站完成4月18日能耗采集，通过计算，在4月12日至4月18日一整周内，每日的能耗约100度电，在3月一整个月内，每日的能耗约50度电，通过公式判断，周最新采集值较月度基准值上涨超过20%的阈值，则判断A基站能耗异常，输出告警信息，并通过短信或APP推送至用户。

（3）基站能耗数据报表

用户在PC端使用预设的查询条件，可查询基站的历史能耗数据，查询条件包含时间范围、归属区域、基站名称，基站名称查询模式可选择精确查询或者模糊查询，查询结果通过柱状图（或折线图）和数据表格的形式呈现能耗变化，可将查询结果导出excel，APP无需支持。

1.3 基站用能负荷分析

（1）基站用能负荷趋势分析

接入基站计量点的运行数据信息，分析基站的日、月、年最大负荷、平均负荷、同比、环比情况和对应时间，掌握基站的整体运行情况趋势信息。

（2）基站用能负荷分析报告

接入基站实时运行数据，利用大数据分析技术和可视化技术，对基站的供电设备状态进行实时监测分析，主要包括：

结合基站当前用电负荷，可视化图表分析TOP-N负载最大的基站、TOP-N负载最小的基站，分类排名基站的负荷情况。

按照地理地形图，从基站分布数量、区域基站负荷、区域基站负载等维度进行可视化展示分析。

按照季节、白天/夜晚、早/腰/晚、节假日、工作日、所属运营商对各基站的负荷进行同比、环比分析。

从市、区、基站三个层面对基站的负荷和负载趋势进行可视化曲线图分析，支持市、区下钻到基站进行展示操作。

（3）负荷预警推送

运维管理人员可通过系统设置负荷预警推送的阈值、规则和接收负荷预警推送人员，形成预警推送告警报表，提供实时告警和历史数据查看。系统支持以短信和界面推送的形式，将基站负荷异常告警推送到用户基站维护人员手机上，以便用户做好现场核实工作。

2 系统架构（如图2）

图2 系统总体架构图

2.1 数据源

数据源层主要包括：营销系统的用户档案信息、用电信息采集系统电量信息、设备电流电压等。

2.2 分析层

本项目的分析计算主要完成接入数据进行清洗处理以及采用统计分析方法对基站能耗及负荷进行分析，并将分析结果写入mysql数据库中。

2.3 存储层

存储层主要基于mysql数据库完成数据存储。

2.4 应用展示层

应用层主要是PC端。

总结：通过基站能耗分析数据增值平台的建设，梳理供电企业停电通知发放涵盖的业务流程、数据质量保证体系，进一步提升管理规范性。对基站的用电产值单耗水平进行精准画像，为不同价值级别的基站用户提供高效、准确的能源服务策略，提升面对基站的能源数据服务能力，达到节能减排的效果。