一种节能管理系统及方法技术方案

本发明专利技术涉及一种节能管理系统，至少包括节能管理平台(10)、物联网平台(20)、感知单元(30)和测控单元(40)，其特征在于，所述感知单元(30)采集基站的至少一个维度的数据信息；所述物联网平台(20)从感知单元(30)和测控单元(40)提取至少一个维度的关键数据，所述节能管理平台(10)基于输入和所述至少一个维度的关键数据和BP神经网络计算至少一个基站的决策方案，所述测控单元(40)响应于所述决策方案关闭和/或开启指定的基站。本发明专利技术通过管理模型和天线发射决策模块的自适应天线阵列计算方法，减少基站系统的耗能，使得基站系统在不影响用户体验的情况下实现节能。

【技术实现步骤摘要】
一种节能管理系统及方法
本专利技术涉及智慧管理
，尤其涉及一种节能管理系统及方法。
技术介绍
通信运营商的蜂窝网基站数量大，分布面广，安装位置分散且情况复杂。基站大多是租用民房，有些电表由电网公司安装，有些电表为业主安装，表的类型非常多，既有感应式电度表，也有电子式电度表，还有IC卡电表。由于点多面广，情况复杂，通信公司需要派专人或委托代维公司抄表、维护，以满足基站的电量核算、用电分析等能耗日常管理。特别是近年来，随着基站数量迅速增加，用电成本已经成为运营商的主要成本，而且比例还在逐年增加，节能降耗已成为公司重点工作之一。但目前基站用电管理缺乏有效手段：柴油机发电管理混乱、用电信息分析统计失真。节能目标缺乏科学依据。目前通信基站能源监控和管理中有如下几个问题特别突出：(1)出现供电故障无法及时得知。基站内采用三相供电，有时会出现缺相、三相不平衡、电压偏差超标甚至停电等各种各样的供电故障。这些故障的出现会严重影响基站内设备的正常运行，如不能及时发现抢修就有可能使基站设备停机造成通讯故障甚至损坏设备，导致严重的损失。靠人工监控根本就无法及时发现上述的故障。(2)非电力供电基站电费失真。除电力供电基站外，有很大一部分基站都是采用出租房屋方提供的电源，因场地条件限制，许多电表安装无法规范，可人为私自改动电表或私接电源窃电的机会很多。由于没有先进的技术手段对此行为进行监督管理，光靠现有的管理手段，既使有人改电表或窃电，我们的工作人员也无法知道。(3)人工发电时长统计管理混乱。过去，每个基站的常规用电数量、基站突发性断电人工发电时长及电费等数据都靠人工进行统计，其最大的弊病是方法落后、统计随意性大和数据不精确。随着基站代维方式的引进，代维单位到基站发电的次数、发电起始时间、人工发电总时长及该支付给代维单位的路费、人工发电费等数据无法核实，造成很大浪费。(4)私接基站电源窃电现在所有机房都是无人值守机房，正好给窃电分子有机可乘。加之大多数人对窃电行为的严重性意识不足，认为窃电不是违法犯罪，移动有钱对这点小钱不在乎。另外窃电者的窃电手段普遍都比较高明，不通过技术的手段是很难抓到窃电者的。利用私接电线的手段进行窃电的现象相当普遍。这样的问题基站现场电表读数是无法真实反映基站实际用电情况的。(5)对于基站的能耗状况缺乏系统的统计资料由于人工抄表时间不固定，不能进行曰抄表，因此很难建立起系统的用电统计资料。这对于移动公司选择节约基站用电方案，监测能耗异常变化、测试节能效果缺乏有效依据。(6)效率低下、效果不好、劳动强度大由于基站的分布特别分散，不集中，而且都在楼宇顶层上，特别是在郊区更加分散，抄表的效率极其低下。一个抄表员平均每天仅能够抄15只表，每个抄表员每月以22天计算仅能抄录330个表。4000多个基站至少需要15名抄表员。正常情况下，监控人员不可能这样满负荷地工作，因此至少需要20～25名工作人员。即使如此每个月每个基站也只能检查一次，对于突发的供电不正常等情况完全不能应对。除了要抄表之外抄表员还要负责检查IC卡表是否余额不足、IC卡充值、是否有偷电情况发生、是否供电不正常等等。这些工作有些技术性很强，不是一般的抄表员能够完成的。(7)用电管理手段落后，导致非主营业务管理成本增加由于没有有效的科学管理手段，主要依靠人工采集数据，运营商必须投入大量的人员对基站市电供电单位或个人进行电费核对结算工作。调解用电纠纷，这样增加了过多的人力资源与管理成本在非主营业务上的耗费。现有技术中，虽然给出了一些节能管理的技术方案，例如，专利文献CN108415347A公开了一种耗能综合管控系统，包括设备终端、通信网络平台和集中管控平台，设备终端通过通信网络平台与集中管控平台连接，设备终端包括MCU中央处理器和与之连接的各功能模块，MCU中央处理器用于处理数据采集模块采集的数据以及监控模块监测的信息，并根据分析的结果对电能表、远程时控开关、监控模块等设备发出相应的指令信号，并通过NB无线发射模块传输MCU中央处理器的信息至通信网络平台，集中管控平台用于集中显示设备终端的数据信息。本专利技术的耗能综合管控系统是链接通信设备的重要的组成部分，其主要运用NB-IOT物联网技术进行高效率管理和控制通信设备。但是，该专利技术依然没有解决的问题在于，没有将时间域、空间域的能耗控制和智慧用能进行关联，没有考虑环境中的温度和湿度变化等因素，因此无法以最低的能耗对各个基站进行调控和控制。现有技术中基站管理存在的缺陷还包括：(1)相关人员偷电行为：对应人员会依靠基站的供电系统，私自接搭自用设备。(2)非生产能耗居高不下：据统计分析，平均每个基站空调的电费支出约占整个基站电费支出的54％左右，空调成为基站机房中的主要耗电设备。(3)系统联动性差：无法远程控制基站设备和线路，线路出现故障时无法立即通知相应人员并采取措施。(4)基站数量大，运维负担重、效率低：现有的基站供电系统依然无法满足用户对智能化、信息化、可视化、维护简便等的日益增加的需求，对系统中蓄电池的故障隐患等没有预先感知和判断，需要运维人员不断的到现场进行运维服务，运维效率低。此外，一方面由于对本领域技术人员的理解存在差异；另一方面由于专利技术人做出本专利技术时研究了大量文献和专利，但篇幅所限并未详细罗列所有的细节与内容，然而这绝非本专利技术不具备这些现有技术的特征，相反本专利技术已经具备现有技术的所有特征，而且申请人保留在
技术介绍
中增加相关现有技术之权利。
技术实现思路
针对现有技术之不足，本专利技术提供一种节能管理系统，至少包括节能管理平台、物联网平台、感知单元和测控单元，其特征在于，所述感知单元采集基站的至少一个维度的数据信息；所述物联网平台从感知单元和测控单元提取至少一个维度的关键数据，所述节能管理平台基于输入和所述至少一个维度的关键数据和BP神经网络计算至少一个基站的决策方案，所述测控单元响应于所述决策方案关闭和/或开启指定的基站。优选的，所述节能管理平台包括至少一个用于动态计算基站的天线阵列的天线发射决策模块，所述天线发射决策模块基于RLS-Kaiser组合计算模型调节至少一个基站的天线阵列的波束功率，所述测控单元基于天线发射决策模块的天线能量决策方案控制天线阵列的组合设置。优选的，所述天线发射决策模块自适应决策天线阵列组合的方式为：在天线的集合阵列开启后，其运转过程中的阵列传播矢量为：初始化权重向量W＝[000…0]T；并且阵列因子AF初始化为：确定每K次迭代的权重值：用每个权重值更新AF：从而形成波速能量。优选的，在基站与移动站同时存在的情况下，波束能量的分配计算方式为：(BB，ms)＝(θ/360(d(BB，ms)*SNIR)α+Z1)+Z2E表示分配的能量，θ表示射束宽度，d表示覆盖范围，α表示衰减因子，Z1表示由于MAC控制消息而产生的开销本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种节能管理系统，至少包括节能管理平台(10)、物联网平台(20)、感知单元(30)和测控单元(40)，其特征在于，/n所述感知单元(30)采集基站的至少一个维度的数据信息；/n所述物联网平台(20)从感知单元(30)和测控单元(40)提取至少一个维度的关键数据，/n所述节能管理平台(10)基于输入和所述至少一个维度的关键数据和BP神经网络计算至少一个基站的决策方案，/n所述测控单元(40)响应于所述决策方案关闭和/或开启指定的基站。/n

【技术特征摘要】
1.一种节能管理系统，至少包括节能管理平台(10)、物联网平台(20)、感知单元(30)和测控单元(40)，其特征在于，
所述感知单元(30)采集基站的至少一个维度的数据信息；
所述物联网平台(20)从感知单元(30)和测控单元(40)提取至少一个维度的关键数据，
所述节能管理平台(10)基于输入和所述至少一个维度的关键数据和BP神经网络计算至少一个基站的决策方案，
所述测控单元(40)响应于所述决策方案关闭和/或开启指定的基站。


2.根据权利要求1所述的节能管理系统，其特征在于，所述节能管理平台(10)包括至少一个用于动态计算基站的天线阵列的天线发射决策模块(11)，
所述天线发射决策模块(11)基于RLS-Kaiser组合计算模型调节至少一个基站的天线阵列的波束功率，
所述测控单元(40)基于天线发射决策模块(11)的天线能量决策方案控制天线阵列的组合设置。


3.根据权利要求2所述的节能管理系统，其特征在于，所述天线发射决策模块(11)自适应决策天线阵列组合的方式为：
在天线的集合阵列开启后，其运转过程中的阵列传播矢量为：
初始化权重向量W＝[000…0]T；并且阵列因子AF初始化为：



确定每K次迭代的权重值：



用每个权重值更新AF：从而形成波速能量。


4.根据权利要求3所述的节能管理系统，其特征在于，在基站与移动站同时存在的情况下，波束能量的分配计算方式为：
(BS，ms)＝(θ/360(d(BS，ms)*SNIR)α+Z1)+Z2
E表示分配的能量，θ表示射束宽度，d表示覆盖范围，α表示衰减因子，Z1表示由于MAC控制消息而产生...

【专利技术属性】
技术研发人员：王涛，姚少彬，刘航宇，黄涛，王鹏程，
申请(专利权)人：西藏先锋绿能环保科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：西藏;54