CN108808660A - 一种基于动环系统的基站油机发电管理方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于动环系统的基站油机发电管理方法，包括：1）判断是否停电；2）获取核对性时长；3）通知代维发电；4）发电过程处理；5）发电结束处理等步骤。本发明充分利用动环监控系统的优势，提取低压配电系统油机发电特征模型，以停电告警、发电告警为稽核开始，以实时采集的市电载波频率为判断室外油机供电的依据；以市电输入三相电压、开关电源输入电压的典型关系为关联规则，判断油机室内供电的真实情况；并稽核蓄电池每一次放电，综合分析出蓄电池真实后备时长，在现有动环监控系统平台上开发出新一代的基站停发电监控管理系统，实现了真正精细化的管理要求，解决了上述各项现有技术方案存在的难题。

Description

一种基于动环系统的基站油机发电管理方法

技术领域

本发明属于动环监控领域，具体来说涉及一种基于动环系统的基站油机发电管理方法。

背景技术

现网油机调度主要通过动环市电状态监控的方式，派单之后没有进一步的监控和管理手段，完全依赖于告警状态，无法真实有效的反应出油机发电的每个过程。而发电的调度和统计完全依赖于专人稽核的手工方式，地市监控人员需要通过多个功能界面查看、比较、分析有关告警和数据，人力成本代价大，效率低下。地市监控人员联系代维人员发电，代维公司组织调度车辆、人员、油机按照节点基站、覆盖基站、普通基站的方式调度发电顺序，未结合实际的基站负载功率、蓄电池的放电时长，对于蓄电池后备时长较短的基站，可能引发基站通信中断；同时可能基站实际负荷超过所携带油机功率，导致发电失败。由于地市监控人员人工查看告警和数据，存在发电异常无法及时发现，后期无法提供发电过程的动态数据等问题，在判断发电的异常时无法明确给予代维公司发电结果，造成双方各执一词，管理工作拖沓难以展开。专人稽核的缺点突出了只有调度命令没有真实数据做参考，无法及时选择最优发电方案，效率低下，存在发电异常无法及时监控、无法明确判断发电结果、不具有唯一性的问题，给管理工作带来很大挑战。因此，如何科学的调度油机发电，如何有效的及时监管发电真实性、有效统计分析发电费用、提供精确可靠的数据依据是油机发电监控精细化的最大难题。

目前，各个省份、地市都对油机发电工作做出了开拓性的尝试，通过与厂商结合，开发基于GPS、油机监控的油机发电系统，此类系统均采用在油机设备、运行车辆上加装监控模块、定位设备，并在后台建立系统实现。此类系统均是独立运行的系统，侧重于轨迹回放、油机开关状态的监控，没有以基站为基本维护单位的考虑，忽略了当前已非常完善的动环系统和监控数据，无法与整个动环监控建设相融合，发电统计无法与动环告警较好的结合，也忽略了动环监控告警、数据对于油机发电调度和监控的实时性、真实性的巨大帮助，导致建设成本高、维护工作量大、无法综合应用、后期数据整合工作难度大等问题。

发明内容

鉴于现有管理系统的不足，本发明基于动环监控系统，开发出了一套基站油机发电管理方法，同时整合蓄电池管理，解决发电管理、费用管理的可靠性、唯一性和准确性问题。

具体来说，本发明采用了以下技术方案：

一种基于动环系统的基站油机发电管理方法，其特征在于，所述方法包括：1）判断是否停电：通过动环系统是否发生停电告警或蓄电池总电压过低告警，判断基站是否停电；2）获取核对性时长：获取蓄电池最新一次放电的放电时长长度，所述长度是指停电告警开始至蓄电池总电压低于设定电压V1时产生的蓄电池总电压过低告警持续的时间跨度；3）通知代维发电：判断停电发生时，发送发电工单，通知代维发电；4）发电过程处理：判断当前供电是否是油机真实发电；5）发电结束处理：市电停电结束告警上报时，判断油机发电结束，其中在发电处理过程中，判断油机是否真实发电的条件为满足以下任一条件视为油机真实发电：a）油机发电告警产生；b）频率值在停电至当前时刻存在任一油机波动范围的值；c）一定时期内最近一次动维数据市电输入三相都小于130V，开关电源输入最少单项大于130V。

优选地，在以上方法中，在判断油机是否真实发电的步骤中，三种条件满足如下优先级：若条件a）则首先判断油机发电，同时若在一定时期以后条件b）和c）均不满足，则回滚基站当前状态为油机从未发过电。

另外在以上方法中，在发电结束处理的过程中，判断油机是否停止发电的条件为满足以下任一条件视为油机停止发电：d）油机发电结束告警；e）频率值在一定时期内属于市电波动范围并且在一定时期内最近一次动维数据市电输入三相都大于130V；f）市电停电结束告警。优选地，在判断油机是否停止发电的步骤中，三种条件满足如下优先级：若市电停电结束告警上报，则首先判断市电恢复，若一定时期后条件e）不满足，则判断油机仍处于发电，回滚基站状态为停电，并判断当前状态是油机正在发电。

另外，在发电结束处理中优选还包括如下操作中的任一种或多种：发电及时性判断、计算有效发电时长、过早发电判断、计算油机空载时长、计算代维费用、记录停发电时长。

进一步，在获取核对性时长后，还进一步包括蓄电池管理步骤，其中所述蓄电池管理步骤包括执行以下操作中的任一者或多者：计算蓄电池后备时长、蓄电池整体性能分析、蓄电池单体性能分析。其中，计算蓄电池后备时长包括：计算停电时刻到蓄电池总电压低于设定电压V1时产生的蓄电池总电压过低告警之间的时长，并以计算得到的该时长更新蓄电池后备时长。更优选，设定另一个电压V2，其中V2大于V1，如果在本次停电时刻之前的一定时期内停过电，并且在本次停电时刻蓄电池总电压大于V2，则不进行蓄电池后备时长更新。另外，蓄电池整体性能分析包括：设定一个时长，将获取的核对性时长与该设定的时长进行比较，如果核对性时长短于该设定时长，则发出蓄电池更换建议或告警；蓄电池单体性能分析包括：获取蓄电池单体个别电压值和蓄电池单体平均电压值，并设定蓄电池单体电压值安全范围以及蓄电池单体个别电压值在蓄电池单体平均电压值周围的波动范围，如果蓄电池单体个别电压值超出该安全范围或波动范围，则发出蓄电池单体更换建议或告警。

在以上方法中，若停电后在未通知代维发电的情况下市电恢复，则通知代维停止发电并且无需回复。

本发明充分利用动环监控系统的优势，提取低压配电系统油机发电特征模型，以停电告警、发电告警为稽核开始，以实时采集的市电载波频率为判断室外油机供电的依据；以市电输入三相电压、开关电源输入电压的典型关系为关联规则，判断油机室内供电的真实情况；并稽核蓄电池每一次放电，综合分析出蓄电池真实后备时长，在现有动环监控系统平台上开发出新一代的基站停发电监控管理系统，实现了真正精细化的管理要求，解决了上述各项现有技术方案存在的难题。

具体实施方式

下面将结合具体实施例来详细说明本发明。

动环监控系统是指针对各类机房中的动力设备及环境变量进行集中监控，即动力环境监控。电源、空调等动力设备及机房环境是保障通信系统安全稳定运行的基础，因此动力设备的维护必须及时、可靠，以保障通信系统的正常运行，为用户提供高质量的通信服务。通信局（站）动力及环境集中监控管理系统。通过动环监控系统可以及时发现故障，提示维护人员采取必要的措施解决问题，大大提高了维护质量，成为动力维护一种必要而且有效的手段。

本发明通过动环系统、资管系统接入基础基站信息、设备配置信息、蓄电池容量信息等基础信息，通过动环系统实时告警、定时上报基站全部模拟量性能数据进行综合分析，精确、实时统计基站停电--油机发电--市电恢复--油机停止的全部过程。

本发明通过动力环境监控系统获取基站基础配置、告警及相关采集信息。基站基础信息包括LSC名称、区域名称、基站名称、基站类型（基站重要等级分为3类：节点、基站、机房）、基站发电接入类型（室外接入、室内接入点接入、室内非接入点接入）、市电相数、开关电源二次下电电压阀值、蓄电池后备时长（系统分析得出）、蓄电池额定容量（资管系统接入）、在途时长等。动环内设备信息包括单个基站的基站名称、蓄电池组数及设备名称、蓄电池配置容量、开关电源名称、及设备配置参数等。通过动环系统实时传输处理重要标准化告警，主要告警包括停电告警、油机发电告警、蓄电池总电压过低告警、直流欠压告警、基站监控退服告警等。另外，停电后定时上送的重要设备的采集点的模拟量数据是数据分析停发电状态、后期证明判断准确的数据依据。

同时也通过动力环境监控系统蓄电池设备获得相关采集信息，并进一步实现蓄电池性能分析，主要集中在蓄电池放电时长、放电过程中单体电压异常的管理等方面。关于蓄电池的具体采集信息包括基站蓄电池名称、蓄电池组数、蓄电池容量等信息。其中在蓄电池放电过程中，每组每隔15分钟一次获取总电压值、总输出电流、每个单体的单体电压值、每组蓄电池的温度。示例如下表。

蓄电池设备名称	1#单体电压	7#单体电压	13#单体电压	19#单体电压
					组号（蓄电池组的编号，1，2）	2#单体电压	8#单体电压	14#单体电压	20#单体电压
总电压	3#单体电压	9#单体电压	15#单体电压	21#单体电压
					总电流	4#单体电压	10#单体电压	16#单体电压	22#单体电压
1#温度	5#单体电压	11#单体电压	17#单体电压	23#单体电压
					2#温度	6#单体电压	12#单体电压	18#单体电压	24#单体电压

现有油机发电监控管理主要有以下几种方案：

1、基于专人稽核动环、人工通知发电

早期对油机发电的主要稽核方法为专人稽核，每个分公司安排2-3名稽核人员，通过本地动环系统查看停电告警信息、油机告警信息、蓄电池输出总电压值、并与代维公司发电人员实时电话沟通，手工整理停电信息、发电信息到excel中汇总。

2、基于动环市电状态监控

主要通过基站的动环监控系统，基站监控设备通过检测交流输入电压变化、配电柜内的市电空开和油机空开状态判断供电状态，上报市电停电告警、油机发电告警，通过告警压缩、自动派单、短信提醒代维人员发电，从而实现对基站供电状态、油机发电调度的管理。

3、基于电力载波式监控线圈监控油机发电

其管理方法，是通过油机发电时，基于基站内部加装的电力载波监控线圈设备，在发电时间段内，通过基站动环监控系统，分析告警上报请、输入供电的频率波动，判断油机发电状态。

4、基于GPS油机调度监控

基于GPS油机调度监控的方案，是目前较常用的基站油机发电监控技术。通过在油机或维护人员车辆上加装GPS模块，实现对油机运行轨迹、发电位置的监控，保障维护发电人员及时到达及时发电。

5、基于油机监控的动环平台建设方案

基于油机监控的动环平台建设方案，是目前最常用的基站油机调度的监控和管理技术。通过在油机设备上加装油机监控模块，主要是实现油机发电电压、电流、振动传感器接口，油机GPS或LBS定位，油机状态自动短信发送，并通过构建系统平台，实现监控数据接收，油机发电数据统计功能。

6、基于蓄电池后备时长管理

在市电停电后，发电人员到达之前，维持基站通信正常的唯一关键就是蓄电池后备时长的支撑时间长度。蓄电池最新容量的计算是一个持续变化的过程，需要对蓄电池进行每一次充放电进行跟踪，计算每次放电的电流和放电的时间长度。

针对发电情形，系统现有算法根据停电告警消除后最近3次低压配电频率值的大小进行判断：若位于49-51Hz范围内则认定为市电恢复，若位于49-51Hz范围外则认定为油机发电。此算法存在的缺陷为：当油机发电频率正好位于49-51Hz范围内时，系统会误判为市电恢复，进而导致这种情况下的发电数据缺失，影响到系统的可用性。

本发明的管理方法首先涉及停发电分析，在一个实施例中，首先主要涉及判断是否停电、发电过程处理、发电结束3个关键模块。

举例而言，本发明的方法包括如下步骤。

判断是否停电：通过动环系统是否发生停电告警、蓄电池总电压过低告警，判定基站停电，记录停电时刻T1。

获取核对性时长：根据系统蓄电池后备时长分析模块，得出蓄电池最新一次放电的放电时长长度，其长度是指停电告警开始至蓄电池总电压过低告警产生的时间跨度。获得时长后，可以对该时长进行判断，如果少于一定的时间，例如少于1小时，则可以判断蓄电池性能下降，可以建议更换蓄电池，以便代维人员进行更换。

代维发电：通过告警传输到集中故障管理平台，按照一定规则进行告警压缩和等待，减少误告警、频繁闪告对于实际发电保障的影响。通信中断后工单通知发电，或者电池电压过低（例如低于47V）通知发电，立即启动发电机发电，记录发电时刻T2，同时更新蓄电池放电时长T3。其中当未通知发电情况下来点，则短信通知代维停止发电，并且无需回复。

发电过程处理：发电开始后，对比停电前市电电压、频率和蓄电池电流等数据，记录发电状态信息。该过程的核心是判断当前供电是否是油机真实发电，其中判断油机发电的条件如下（满足任一）：1、油机发电告警产生；2、频率值在停电至当前时刻存在任一油机波动范围的值；3、一定时间内，如10分钟内最近一次动维数据市电输入三相都小于130V，开关电源输入最少单项大于130V。其中在判断条件中，优选存在如下的优先级：即若油机发电告警上报，则首先判断油机发电，若一定时间内，如10分钟后根据频率值和电压值判断油机不属于真实发电，则回滚基站当前状态为油机从未发过电。其中在特殊情况下，即在发电结束的判断过程中，若市电停电结束告警上报，则首先判断市电恢复，若一定时间内，如10分钟后根据频率值和电压值判断油机属于发电，则回滚基站状态为停电、并判断当前状态是油机正在发电。其中在以上的条件中，若是根据频率波动判断则为室外发电，若是根据市电输入电压和开关电压输入电压值判断，则为室内空开发电。

在以上过程中，所述频率值由基站定时上报，例如要求所有基站，10分钟上报一次市电频率。频率波动范围： 市电波动范围 49-51（50HZ上下波动1赫兹以内，包含1赫兹）。油机波动大于51或小于49（50HZ上下波动1赫兹以外）。

发电结束处理：来点时，记录来电时刻T4，代维人员回复短信表示停发，代维系统记录停发时间，记录油机停电时刻T5，并进行发电及时性判断（例如1>n>0.5，n为蓄电池剩余供电时间）、计算有效发电时长（T4-T2）、过早发电判断（n>1，n为蓄电池剩余供电时间）、计算油机空载时长（T5-T4）以及代维费用计算。发电基站也在停发电统计报表中记录停发电时长。在费用的计算中，允许有一定的空载时间（T5-T4），但大于1小时候将进行考核或者按一定的阶梯比例分段认定费用。根据正常供电时开关电源的电流值、发电时蓄电池电压是否上升，计算发电时的功率。或者直接采集发电电流值，计算出发电实际功率，对代维费用的考核可以以功率为单位进行。

判断油机发电停止的条件如下（满足任一）：1、油机发电结束告警；2、频率值在一定时间内，如20分钟内属于市电波动范围内并在一定时间内，如10分钟内最近一次动维数据市电输入三相都大于于130V 则为市电恢复；3、市电停电告警恢复。其中在判断条件中，优选存在如下的优先级：若油机发电结束告警上报，则首先判断油机停止，若在一定时间，如10分钟后根据频率值和电压值判断油机属于发电，则回滚基站当前状态为油机从未停止过。若油机真的停止了，那么在第20分钟的时候会根据数据判定出油机停止，油机停止时刻为第20分钟数据上报的时间点。

在停电结束后，进行发电及时性判断、计算有效发电时长、过早发电判断、计算油机空载时长、计算代维费用、记录停发电时长等。如油机发电时长统计为1、单次油机启动的情况下，油机发电停止时刻-油机开始发电时刻；2、多次油机启动的情况下，累加每一次的油机发电时长。

发电结束后，根据停电开始时间、蓄电池后备时长、油机启动时间、油机停止时间、停电恢复时间等条件，分析每一条发电记录的发电质量。具体说明如下：

是否中途返回(派单后未发电--来电)：中间没有油机发电，市电恢复；

过早发电：距离蓄电池剩余供电还差大于1小时的时间就已发电；

发电及时性： 退服或者蓄电池剩余供电小于30分钟前未及时发电；

超短时间发电：开始发电时刻到来电时刻之间的时间小于一定时期，如小于30分钟；

油机是否超长停止，如超过规定的时长，例如超过30分钟的空载时长。

基站停电之后的动态信息是随时发生变化的，包括市电停电开始时间、市电恢复时间、油机发电开始时间、油机停止时间、是否退服、蓄电池状态、油机状态、后备时长等。通过系统实时监控这些信息的变化，值班人员可以及时对油机发电状态进行监督和调整。

在蓄电池性能管理中，对动环系统所采集的总电压、总电流、单体电压、停电告警等信息进行分析，实现如下功能。

1、后备时长计算：针对每次停电时，根据蓄电池的放电参数，计算出蓄电池的后备时长。该计算包括计算停电时刻到蓄电池总电压低于设定电压V1时产生的蓄电池总电压过低告警之间的时长，并以计算得到的该时长更新蓄电池后备时长。但是如果在本次停电时刻之前的一定时期内停过电，并且在本次停电时刻蓄电池总电压大于另一个设定电压V2，其中V2大于V1，则不进行蓄电池后备时长更新。所设定的电压V1和V2是根据所使用的蓄电池本身的性能进行设定的，例如通常情况下V1=47V，V2=53，或者根据所使用的蓄电池设定其它值。

2、单体预警：根据单体电压的大小进行分析，对有问题的单体进行预警。在单体预警中，获取蓄电池单体个别电压值和蓄电池单体平均电压值，并设定蓄电池单体电压值安全范围以及蓄电池单体个别电压值在蓄电池单体平均电压值周围的波动范围，如果蓄电池单体个别电压值超出该安全范围或波动范围，则发出蓄电池单体更换建议或告警。针对不同电压等级的蓄电池单体(2V、12V等)，其对应的电压上下限也不相同，可以针对不同的情况对非停电状态下单体电压设置预警范围。例如在2V的情况下，安全范围设定为1.7V-2.4V。波动范围一般设定为20%。

通过将蓄电池性能管理系统中分析的蓄电池性能数据及后备时长，上送到故障管理平台，在发电派单时，及时短信通知蓄电池后备时长及性能。

如何深度挖掘现有动环监控告警、数据之间的关联，实现基站发电精细化管理，提高对于代维公司的发电管理是我们迫切解决的难题。本发明是在动环监控系统上二次开发，实现基站停发电信息实时监控、根据市电载波频率、市电输入三相电压、开关电源输入电压值等判断油机真实发电状态，进行油机发电的精细化管理和调度，综合分析基站最近一次放电后备时长。本发明通过对现有动环监控系统、低压配电系统的供电特征、参考人工稽核使用的重点告警、数据依据，建立特有的油机发电特征模型，解决了现有方案中单一利用告警、人工稽核无法提供发电过程数据作为判断依据的问题。同时分析蓄电池后备时长，实现了基站停发电监控、发电及时性、油机发电时长统计，实现了动环系统应用的深度挖掘，解决了发电管理、费用管理的可靠性、唯一性、准确性难题。

上面结合具体实施例对本发明的实施方式作了详细的说明，但是本发明不限于上述实施方式，在所属技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下做出各种变化。

Claims (10)

1.一种基于动环系统的基站油机发电管理方法，其特征在于，所述方法包括：

1）判断是否停电：通过动环系统是否发生停电告警或蓄电池总电压过低告警，判断基站是否停电；

2）获取核对性时长：获取蓄电池最新一次放电的放电时长长度，所述长度是指停电告警开始至蓄电池总电压低于设定电压V1时产生的蓄电池总电压过低告警持续的时间跨度；

3）通知代维发电：判断停电发生时，发送发电工单，通知代维发电；

4）发电过程处理：判断当前供电是否是油机真实发电；

5）发电结束处理：市电停电结束告警上报时，判断油机发电结束，

其中在发电处理过程中，判断油机是否真实发电的条件为满足以下任一条件视为油机真实发电：

a）油机发电告警产生；

b）频率值在停电至当前时刻存在任一油机波动范围的值；

c）一定时期内最近一次动维数据市电输入三相都小于130V，开关电源输入最少单项大于130V。

2.如权利要求1所述的基于动环系统的基站油机发电管理方法，其特征在于，在判断油机是否真实发电的步骤中，三种条件满足如下优先级：若条件a）则首先判断油机发电，同时若在一定时期以后条件b）和c）均不满足，则回滚基站当前状态为油机从未发过电。

3.如权利要求1所述的基于动环系统的基站油机发电管理方法，其特征在于，在发电结束处理的过程中，判断油机是否停止发电的条件为满足以下任一条件视为油机停止发电：

d）油机发电结束告警；

e）频率值在一定时期内属于市电波动范围并且在一定时期内最近一次动维数据市电输入三相都大于130V；

f）市电停电结束告警。

4.如权利要求3所述的基于动环系统的基站油机发电管理方法，其特征在于，在判断油机是否停止发电的步骤中，三种条件满足如下优先级：若市电停电结束告警上报，则首先判断市电恢复，若一定时期后条件e）不满足，则判断油机仍处于发电，回滚基站状态为停电，并判断当前状态是油机正在发电。

5.如权利要求1所述的基于动环系统的基站油机发电管理方法，其特征在于，在发电结束处理中还包括如下操作中的任一种或多种：发电及时性判断、计算有效发电时长、过早发电判断、计算油机空载时长、计算代维费用、记录停发电时长。

6.如权利要求1所述的基于动环系统的基站油机发电管理方法，其特征在于，在获取核对性时长后，还进一步包括蓄电池管理步骤，其中所述蓄电池管理步骤包括执行以下操作中的任一者或多者：计算蓄电池后备时长、蓄电池整体性能分析、蓄电池单体性能分析。

7.如权利要求6所述的基于动环系统的基站油机发电管理方法，其特征在于，计算蓄电池后备时长包括：计算停电时刻到蓄电池总电压低于设定电压V1时产生的蓄电池总电压过低告警之间的时长，并以计算得到的该时长更新蓄电池后备时长。

8.如权利要求7所述的基于动环系统的基站油机发电管理方法，其特征在于，设定另一个电压V2，其中V2大于V1，如果在本次停电时刻之前的一定时期内停过电，并且在本次停电时刻蓄电池总电压大于V2，则不进行蓄电池后备时长更新。

9.如权利要求6所述的基于动环系统的基站油机发电管理方法，其特征在于，蓄电池整体性能分析包括：设定一个时长，将获取的核对性时长与该设定的时长进行比较，如果核对性时长短于该设定时长，则发出蓄电池更换建议或告警；蓄电池单体性能分析包括：获取蓄电池单体个别电压值和蓄电池单体平均电压值，并设定蓄电池单体电压值安全范围以及蓄电池单体个别电压值在蓄电池单体平均电压值周围的波动范围，如果蓄电池单体个别电压值超出该安全范围或波动范围，则发出蓄电池单体更换建议或告警。

10.如权利要求1所述的基于动环系统的基站油机发电管理方法，其特征在于，若停电后在未通知代维发电的情况下市电恢复，则通知代维停止发电并且无需回复。