移动基站内使用的空气调节系统,其主要目的是为防止设备过热、降低网络故障的概率,并保证蓄电池的正常使用寿命。按照多年来传统机房空调的温度设置,无论冬夏昼夜,空调温度都基本统一设置在20ºC~25ºC甚至更低。
根据中国移动对2006年能耗现状调查的统计,并抽取大量典型基站站点进行能耗测试的结果表明,基站机房在空调设定温度为25ºC时的能耗分布情况如图1所示。
图1 基站机房在空调设定温度为25 ºC时的能耗分布图
从统计结果可以看到,空调和基站无线设备的耗电占据了基站总耗电量的绝大部分,其中空调设置温度为25ºC时,空调耗电约占总耗电量的42%。数据表明,从空调入手来控制机房耗电是基站机房节能的关键之一,本文则主要针对空调的温度设定来展开讨论。
随着基站机房内各类电子器件设计与工艺的大大提高,在确保网络运行质量、设备工作MTBF不受明显影响的前提下,考虑将机房温度要求逐步提高到30ºC甚至更高,同时配合蓄电池保温柜或耐高温蓄电池等新技术新产品,预计空调能耗可以降低15%左右,进一步结合智能或自然空气通风方式等,预计空调能耗可以降低达30%甚至以上。
1 国内外相关标准支持及国外大T的先进经验
中国通信标准化协会参考ETS300 019-1(1994)《电信设备环境条件和实验》,并结合我国产品标准以及环境参数对产品特性影响的情况而制定了YD/T1712-2007《中小型电信机房环境要求》,其中规定机房内温度条件要求为:-5ºC ~+45ºC,即在对机房环境条件提出了更宽范围要求的前提下,也对通信设备的温度性能提出了更高的要求。
欧洲电信标准协会通信设备环境要求和环境测试规范ETSI EN 300-019-1-3中对温度的要求也提出了未来的规划。
图2 机房温湿度分布区域示意图
据相关报道,网络已直接覆盖26个国家的移动运营商Vodafone已逐步在其网络内推广温升方面的先进经验,即在设备选型时就引入高温适应性强的设备,2008年将空调机房的工作温度调整到35ºC并取得了明显效果。
2 温度提升需要考虑的因素
2.1 基站机房内设备温度适应性
基站机房内主要包括主设备和配套设备两类,主设备通常为BTS无线设备等;配套设备有传输、空调、电源、蓄电池等。
2.1.1 BTS无线设备
无线设备通常的长期正常工作温度范围标称为-5℃~45℃,理论上只要基站机房环境温度常年保持10℃~35℃、湿度10%~90%、洁净度达B级。通信设备是能够正常稳定工作的。
2.1.2 传输设备
传输设备通常的长期正常工作温度范围标称为0℃~45℃,湿度范围为10%~90%。传输设备单板工作温度通常在:30℃~60℃,机房环境温度过高会导致设备单板温度上升,如果单板温度超出以上范围会导致设备上报告警,同时业务端口将产生误码。如果温度继续升高使得误码达到门限后会导致业务中断。