安科瑞 劉邁

　　摘要：5G基站是數(shù)字經(jīng)濟基礎(chǔ)設(shè)施核心，其施工效率、建設(shè)質(zhì)量和設(shè)備運行穩(wěn)定性影響5G網(wǎng)絡(luò)服務(wù)及數(shù)字產(chǎn)業(yè)升級。傳統(tǒng)5G基站施工以人工為主，流程繁瑣、精度不足、效率低，設(shè)備調(diào)節(jié)依賴運維人員經(jīng)驗，難以滿足5G網(wǎng)絡(luò)技術(shù)要求。智能化技術(shù)發(fā)展為解決行業(yè)痛點提供路徑，將人工智能等技術(shù)與5G基站施工、設(shè)備調(diào)節(jié)結(jié)合，可實現(xiàn)施工全流程智能化管控和設(shè)備調(diào)節(jié)，提升效率和質(zhì)量，降低運維成本，保障5G網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定運轉(zhuǎn)。本文結(jié)合實際需求，分析行業(yè)問題，探討智能化技術(shù)應(yīng)用場景與成效，推動5G基站建設(shè)向智能化、精細(xì)化發(fā)展。

　　關(guān)鍵詞：移動通信基站; 霍爾傳感器; 電力儀表;節(jié)能方案;

　　1 引言

　　隨著“新基建"戰(zhàn)略推進，5G網(wǎng)絡(luò)建設(shè)進入新階段。截至2025年底，我國5G基站總數(shù)達483.8萬個，覆蓋所有地級市及98%的縣城城區(qū)，5G-A覆蓋超330個城市，但難滿足當(dāng)前物聯(lián)網(wǎng)連接及數(shù)字產(chǎn)業(yè)升級需求。和4G基站相比，5G基站覆蓋范圍小、部署密度和技術(shù)復(fù)雜度高，對施工和設(shè)備調(diào)節(jié)要求更高。當(dāng)前，我國5G基站建設(shè)存在諸多瓶頸，施工依賴人工，效率低、易誤差，面臨選址和進場難題；設(shè)備安裝后，信號強度等調(diào)節(jié)依賴運維人員經(jīng)驗，響應(yīng)滯后，能耗管控難；施工與運維數(shù)據(jù)割裂，跨品牌設(shè)備通信協(xié)議兼容不足，無法全生命周期管控。在此背景下，將智能化技術(shù)應(yīng)用于5G基站施工與設(shè)備調(diào)節(jié)，打破傳統(tǒng)模式局限，實現(xiàn)施工標(biāo)準(zhǔn)化、設(shè)備調(diào)節(jié)自動化、運維管理精細(xì)化，是推動5G基站高質(zhì)量建設(shè)、提升網(wǎng)絡(luò)服務(wù)質(zhì)量和降低運營成本的關(guān)鍵舉措。

　　2 5G基站通信施工與設(shè)備調(diào)節(jié)的現(xiàn)存問題

　　2.1 施工環(huán)節(jié)現(xiàn)存問題

　　首先，選址勘測效率低。5G基站選址要考慮地形、信號覆蓋、城市規(guī)劃、電磁輻射，傳統(tǒng)全靠人工實測，費人費工，還受天氣、人為影響，勘測數(shù)據(jù)不準(zhǔn)，部分站點得反復(fù)改選址，既多花協(xié)調(diào)錢，又拖工期。以南京某城區(qū)5G基站建設(shè)項目為例，傳統(tǒng)人工勘測單站平均耗時3天，涉及地形復(fù)雜區(qū)域需反復(fù)勘測2-3次，僅選址環(huán)節(jié)就延誤工期近10天，額外增加協(xié)調(diào)成本約2萬元。

　　其次，施工精度和效率不匹配。5G基站設(shè)備（如MassiveMIMO天線）安裝精度要求高，人工吊裝定位達不到毫米級，經(jīng)常出現(xiàn)天線歪、間距不準(zhǔn)，影響信號；單站建設(shè)平均15天，人工成本占35%，滿足不了運營商快速部署、全面覆蓋的需求。部分基站因天線安裝偏差超過5mm，導(dǎo)致信號覆蓋盲區(qū)增加15%，后期返工整改不僅增加施工成本，還影響網(wǎng)絡(luò)部署進度。

　　最后，質(zhì)量管控跟不上。施工單位資質(zhì)有好有壞，部分項目工藝不規(guī)范、參數(shù)調(diào)試不到位；驗收全靠人工查，效率低還容易漏查，沒法實時盯質(zhì)量、閉環(huán)管理，很多質(zhì)量問題要到后期運維才發(fā)現(xiàn)，維修花錢更多。據(jù)統(tǒng)計，傳統(tǒng)人工驗收單站平均耗時4小時，漏檢率達25%，后期因施工質(zhì)量問題產(chǎn)生的維修成本占總施工成本的12%以上。

　　2.2 設(shè)備調(diào)節(jié)環(huán)節(jié)現(xiàn)存問題

　　一是調(diào)節(jié)慢、響應(yīng)滯后。5G基站要實時調(diào)核心參數(shù)，傳統(tǒng)得運維人員到現(xiàn)場操作，反應(yīng)慢，跟不上網(wǎng)絡(luò)變化，容易出現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)堵、信號不穩(wěn)，影響用戶用。在南京某商圈高峰時段，因基站參數(shù)調(diào)節(jié)不及時，出現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)擁塞時長累計達1.5小時，用戶投訴量同比增加30%。

　　二是調(diào)節(jié)不準(zhǔn)、全憑經(jīng)驗。設(shè)備調(diào)節(jié)參數(shù)沒科學(xué)依據(jù)，全靠運維人員經(jīng)驗，每個人操作水平、經(jīng)驗不一樣，經(jīng)常參數(shù)調(diào)得不合理，影響網(wǎng)絡(luò)性能；而且人工沒法多基站一起優(yōu)化，發(fā)揮不出5G的優(yōu)勢。不同運維人員調(diào)節(jié)同一批次基站，參數(shù)偏差可達10%以上，導(dǎo)致區(qū)域網(wǎng)絡(luò)性能不均衡，部分區(qū)域下載速率波動較大。

　　三是能耗管不住。5G基站能耗是4G的3-4倍，傳統(tǒng)調(diào)節(jié)方式?jīng)]法根據(jù)流量高峰低谷精準(zhǔn)節(jié)能，浪費電還增加運營成本；另外，設(shè)備運行狀態(tài)沒法及時監(jiān)測，容易出故障，影響網(wǎng)絡(luò)正常運行。某運營商南京分公司統(tǒng)計顯示，傳統(tǒng)調(diào)節(jié)模式下，5G基站日均能耗達85kWh，其中無效能耗占比達20%，年額外增加能耗成本近百萬元。

　　3 智能化技術(shù)在5G基站設(shè)備調(diào)節(jié)中的具體應(yīng)用

　　3.1 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測與能耗調(diào)節(jié)中的應(yīng)用

　　物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用，就是在5G基站設(shè)備上裝各類傳感器，像溫度、濕度、電流、信號傳感器這些，能實時監(jiān)測設(shè)備運行狀態(tài)、采集數(shù)據(jù)，給設(shè)備調(diào)節(jié)提供實打?qū)嵉囊罁?jù)。傳感器把采集到的設(shè)備溫度、濕度、功耗、信號強度這些數(shù)據(jù)，實時傳到云端管理平臺，運維人員不用到現(xiàn)場，通過平臺就能遠(yuǎn)程盯著設(shè)備運行，一發(fā)現(xiàn)異常，就能提前預(yù)警故障，做到早發(fā)現(xiàn)、早處理，能有效減少設(shè)備出故障的次數(shù)。能耗調(diào)節(jié)這塊，結(jié)合改進GAN模型這類智能算法，精準(zhǔn)預(yù)測基站流量，摸清流量早晚高峰的規(guī)律，就能實現(xiàn)能耗智能調(diào)節(jié)，不用再靠人工操作。例如，南京某運營商通過物聯(lián)網(wǎng)傳感器與改進GAN模型結(jié)合，實現(xiàn)基站能耗動態(tài)調(diào)節(jié)，高峰時段滿負(fù)荷運行，低谷時段自動降低功率，基站日均能耗降至68kWh，能耗降低20%以上，年節(jié)約能耗成本近80萬元，同時設(shè)備故障預(yù)警準(zhǔn)確率達95%，故障處理響應(yīng)時間縮短60%。

　　3.2 大數(shù)據(jù)技術(shù)在調(diào)節(jié)優(yōu)化與決策支持中的應(yīng)用

　　5G基站運行時，會產(chǎn)生大量運行數(shù)據(jù)、用戶數(shù)據(jù)、環(huán)境數(shù)據(jù)，大數(shù)據(jù)技術(shù)就是把這些數(shù)據(jù)整合起來，分析挖掘有用信息，給設(shè)備調(diào)節(jié)優(yōu)化和決策提供科學(xué)支撐，不用再憑經(jīng)驗判斷。通過大數(shù)據(jù)分析，工作人員能精準(zhǔn)找到網(wǎng)絡(luò)運行的瓶頸、用戶使用習(xí)慣、設(shè)備運行規(guī)律，針對性優(yōu)化設(shè)備調(diào)節(jié)策略，提升網(wǎng)絡(luò)效果。比如，分析用戶分布情況，就能優(yōu)化基站信號覆蓋范圍和強度，保證用戶用網(wǎng)順暢；分析設(shè)備以往的運行數(shù)據(jù)，能預(yù)判設(shè)備運行趨勢，提前優(yōu)化調(diào)節(jié)參數(shù)，避免設(shè)備出故障；通過大數(shù)據(jù)建模，能模擬不同調(diào)節(jié)方案的實際效果，給運維人員提供方案，減少人工決策的偏差和主觀性。另外，大數(shù)據(jù)能實現(xiàn)施工和運維數(shù)據(jù)互通，搭建基站全生命周期管理體系，讓施工和設(shè)備調(diào)節(jié)工作配合更順暢，一起優(yōu)化提升。南京某5G基站集群項目中，通過大數(shù)據(jù)技術(shù)整合施工與運維數(shù)據(jù)，實現(xiàn)設(shè)備調(diào)節(jié)策略優(yōu)化，網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定性提升75%，運維人員工作量減少40%，大幅提升了基站運營效率。

　　4 安科瑞5G基站電氣監(jiān)控云平臺概述

　　基站智慧用電云平臺通過對5G宏站和室分站點加裝交/直流智能監(jiān)控設(shè)備、無線采集設(shè)備以及系統(tǒng)管理平臺，完成夜間無業(yè)務(wù)時段的下電操作，減少電能消耗，降低運營成本支出，以及提升通信設(shè)備供電線路狀態(tài)的實時監(jiān)測保護功能；系統(tǒng)后臺對存儲的供電線路歷史電氣性能數(shù)據(jù)進行梳理、匯總、分析，找出故障原因，給出解決建議對策，減少后續(xù)同類故障的發(fā)生率，提升供電線路運維管控能力。

　　5 5G基站電氣監(jiān)控云平臺系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

平臺架構(gòu)圖

　　6 5G基站電氣監(jiān)控云平臺功能

　　Acrel Cloud-6000 5G基站電氣監(jiān)控云平臺軟件人機界面友好，擁有數(shù)據(jù)匯總、系統(tǒng)體檢、分析報告、能耗統(tǒng)計、能耗報表等功能。

顯示基站的設(shè)備詳情和設(shè)備在線失聯(lián)狀態(tài)；

　　顯示具體設(shè)備的實時監(jiān)測數(shù)據(jù)和歷史曲線供查詢；

　　提供分合閘功能供用戶對儀表進行操作；

　　提供參數(shù)設(shè)置功能，用戶能對儀表內(nèi)置的報警值和保護開關(guān)等進行操作。

　　對不同的基站設(shè)置不同的分合閘策略，下發(fā)周期可以按照年~月~周~日來進行選擇，提供下發(fā)命令的日志供用戶進行查詢。

　　對設(shè)備可以設(shè)置對應(yīng)的進線和出線關(guān)系，來對每一個基站的使用功率進行實時監(jiān)測，可以分析基站的使用負(fù)載。從而可以分析不同區(qū)域的基站使用情況。

　　對各個基站的溫度進行設(shè)置，當(dāng)溫度高于范圍內(nèi)，會開啟空調(diào)，其實時間會關(guān)閉空調(diào)。

　　7 產(chǎn)品選型及典型配置方案

　　7.1 設(shè)備概述

　　DTSD1352 - xSyD系列導(dǎo)軌式多回路電力儀表主要用于多個三相回路的全電參量測量可同時接入x個三相回路、y個單相回路的電流輸入?？芍苯踊蜷g接測量電壓電流、功率、功率因數(shù)、相角、不平衡度、諧波等參數(shù)。

　　具體功能如下：

　　●x路三相和y路單相回路全電參量測量，電流互感器外置；

　　●監(jiān)測各相電壓/電流、零序電流、頻率；

　　●監(jiān)測各相功率、總功率（有功、無功、視在）；

　　●監(jiān)測各相功率因數(shù)、總功率因數(shù)；

　　●監(jiān)測電壓/電流相角、電壓/電流不平衡度；

　　●監(jiān)測電壓、電流總諧波及2-31分次諧波；

　　●當(dāng)月和上月的電壓、電流、功率極值記錄；

　　●電流、功率需量和實時電流、實時功率需量；

　　●200條事件記錄，記錄DIDO的動作情況；

　　●支持過壓、過流、斷相、DI聯(lián)動等報警輸出；

　　●4時區(qū)14時段的費率設(shè)置；

　　●四象限電能，12個月復(fù)費率電能統(tǒng)計；

　　●31天四象限和復(fù)費率電能凍結(jié)，正反向電能計量；

　　●兩路無源開關(guān)量輸入、兩路開關(guān)量輸出、RS485通訊；兩路有源開關(guān)量輸入，用于識別油機和市電接入。

　　7.2 安裝實例

　　7.3產(chǎn)品選型

　　7.4 設(shè)備概述

　　AMC16-DETT 基站直流電能計量模塊主要是針對有共享需求，且開關(guān)電源無分用戶電量計量功能的基站而

　　設(shè)計的。儀表可進行六個回路的直流電的計量，自帶電源給霍爾傳感器供電，同時可通過上位機軟件實現(xiàn)零漂校準(zhǔn)，具有遙測、遙信、遙調(diào)、實時電量計量、供電質(zhì)量異常告警、信息存儲及處理、信息交互等功能。直流電能計量模塊可計量三家運營商的直流用電量，提供基站節(jié)能改善詳細(xì)的數(shù)據(jù)依據(jù)，為直流配電設(shè)備提供可靠的分項計量解決方案。

　　模塊具有工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的RS485通訊接口,采用 YD/T1363.3-2014協(xié)議，符合中國鐵塔有限公司 Q/ZTT2205-2017《基站直流電能計量模塊技術(shù)要求》相關(guān)技術(shù)要求。

　　7.5 具體功能

　　●監(jiān)測設(shè)備系統(tǒng)時間、總電壓、輸出總電流、總功率、總電能、各分路電壓、各分路電流、各分路功率、各分路電能；LED指示燈顯示；RS485通訊

　　●計量：起動電流：額定電壓下，計量模塊的負(fù)載電流值在不超過電流1%時，模塊啟動潛動電流：當(dāng)計量模塊的電流線路中無電流，加于電壓線路上的電壓為額定值的85%～125%時，模塊計算器不應(yīng)有1個以上的數(shù)字變化；

　　●報警：直流電壓輸出過低告警、直流電壓輸出過高告警、一次下電告警、模塊失壓告警、計量支路錯誤告警、內(nèi)部程序錯誤告警、時鐘錯誤告警、存儲器故障告警、交流輸入停電告警；

　　●校時：支持廣播校時，可通過RS485通信接口對計量模塊進行遠(yuǎn)程校時；

　　●存儲：有歷史電能數(shù)據(jù)和歷史告警信息的存儲功能，內(nèi)存為2MB。

　　8、結(jié)束語

　　安科瑞5G基站配電解決方案，通過上位機軟件實現(xiàn)零漂校準(zhǔn)，具有遙測、遙信、遙調(diào)、實時電量計量、供電質(zhì)量異常告警、信息存儲及處理、信息交互等功能。為基站節(jié)能改善提供詳細(xì)的數(shù)據(jù)依據(jù)，為直流、交流配電設(shè)備提供分項計量解決方案。

　　參考文獻

　　[1] 焦安群,陳超,高宏亮,宋立臣.5G時代基站耗電量大的應(yīng)對策略.

　　[2]王鑫.中國鐵塔5G宏基站解決方案[J].信息通信,2020,214(10):239-241

　　[3] 安科瑞企業(yè)微電網(wǎng)設(shè)計與應(yīng)用手冊.2020.06版