本发明涉及基站运维系统领域，尤其涉及一种5g通讯基站智能关断节能运维系统。
背景技术：
随着通信建设的发展，5g通讯基站数量的增多，基站耗电量的需求越来越大，尤其是5g基站建设需求的增加，原有4g基站覆盖半径：1～3km,而5g基站的覆盖半径：100～300米，基站的设备功率比4g基站大，不管是宏基站、微基站、功耗都大幅增加，每家运营商需要增加数百万个站，如此规模庞大的基站数量对于基站维护及基站能耗控制带来巨大的考验，一方面既要保证正常通信另一方面又要节能降耗、压缩基站维护费用进而必须要进行智能化能升，对基站维护及生产环节进行精细化的管理，精准控制。
技术实现要素：
本发明主要解决的技术问题是提供一种5g通讯基站智能关断节能运维系统，具有如下有益效果：
1)供电方式灵活：ac220v或dc48v依据现场实际供电情况灵活选择；
2)独有的分体式结构设计，主控单元和主控回路可自由拆卸，维护方便，同时可依据主控回路交流或直流用电自由选配交/直流空开；
主控部分：仍采用微型断路器关断和合闸，可通配市场上知名品牌的c65框架空气开关(如正泰nb1系列或施耐德c65系列、ea9系列)或施耐德最新ic65框架空开，可满足对有品牌要求的应用场景；
3)使用安全性高：因主控部分采用原有空气开关，可依据选配空开类型具备过欠压、过载、短路、漏电保护功能，相比传统采用继电器、交流接触器等其他分段形式具备安全用电保护功能；
4)节能省电自动重合闸：对因瞬时故障保护而引起的跳闸，可自动分合闸，减少代维上站合闸费用支出；
5)远程控制：可远程分合闸及配置定时开关分合时间；
6)定时控制：产品内置定时控制机制，可以在没有网络情况下自动按照定时机制分合闸，同时可以通过远程修改定时机制；
7)维护安全性高：具备自动/手动/锁定三种操作模式，现场维护将产品置于“手动”模式，远程分合闸命令无效，进而确保人身安全。
8)应用平台能实时在线显示设备工作状态、远程控制、远程修改定时、记录分合闸次数、故障告警、节能效果统计等功能，做到可视化管理。
为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种5g通讯基站智能关断节能运维系统，包括软件控制系统和硬件执行系统；
所述软件控制系统包括日常展示模块、统计分析管理模块、基础维护模块；所述日常展示模块用于实现节能运维数据汇报；所述统计分析管理模块用于实现对电费计算、设备运行以及告警信息的统筹管理；所述基础维护模块用于实现对硬件执行系统的配置维护和对软件控制系统的后台管理；
所述硬件执行系统包括智能手机、服务器、智能控制开关；所述智能控制开关包括rs485通讯模块、电动分合闸操作机构以及断路器；所述智能手机远程通信连接服务器，所述服务器通信连接rs485通讯模块，所述rs485通讯模块电性连接电动分合闸操作机构，所述电动分合闸操作机构机械传动连接断路器。
在本发明一个较佳实施例中，所述日常展示模块包括系统首页模块和数据查询模块；
所述系统首页模块用于显示所述智能控制开关的在线状态、实时告警提示、实时数据汇总；
所述数据查询模块用于实现实时数据查询功能和历史数据查询功能。
在本发明一个较佳实施例中，所述统计分析管理模块包括电费管理模块、设备控制模块、告警管理模块；
所述电费管理模块用于实现电费查询和费率、结算日配置；
所述设备控制模块用于实现对所述智能控制开关的远程分合闸控制和自动定时控制配置；
所述告警管理模块用于实时响应告警和记录历史告警日志。
在本发明一个较佳实施例中，所述基础维护模块包括设备维护模块和系统管理模块；
所述设备维护模块用于对所述智能控制开关的信息管理以及参数配置；
所述系统管理模块用于管理所述智能手机接入的权限管理和用户配置。
在本发明一个较佳实施例中，所述智能控制开关设置在5g通讯基站供电系统中，所述5g通讯基站供电系统包括市电接入端、交流配电箱、开关电源、电池组、直流负载、rru直流电路、rru天线；所述市电接入端连接到交流配电箱，所述交流配电箱通过开关电源接入直流负载，所述直流负载连接到rru直流电路，所述rru直流电路连接到rru天线，所述电池组并联接入直流负载，所述智能控制开关串联在直流负载与rru直流电路之间。
在本发明一个较佳实施例中，所述智能控制开关还包括温度传感器，所述温度传感器通过rs485通讯模块远程连接服务器。
在本发明一个较佳实施例中，所述智能控制开关还包括无线通信模块，所述无线通信模块为2g模块或3g模块或nb-iot模块或lora模块或wifi模块。
在本发明一个较佳实施例中，所述断路器挂载有过欠电压保护器或过载保护器或短路保护器或漏电保护器。
在本发明一个较佳实施例中，所述服务器与智能手机保持远程实时心跳通信连接，用于实现告警信息主动上报功能。
本发明的有益效果是：本发明提供的一种5g通讯基站智能关断节能运维系统，具有如下有益效果：
1)供电方式灵活：ac220v或dc48v依据现场实际供电情况灵活选择；
2)独有的分体式结构设计，主控单元和主控回路可自由拆卸，维护方便，同时可依据主控回路交流或直流用电自由选配交/直流空开；
主控部分：仍采用微型断路器关断和合闸，可通配市场上知名品牌的c65框架空气开关(如正泰nb1系列或施耐德c65系列、ea9系列)或施耐德最新ic65框架空开，可满足对有品牌要求的应用场景；
3)使用安全性高：因主控部分采用原有空气开关，可依据选配空开类型具备过欠压、过载、短路、漏电保护功能，相比传统采用继电器、交流接触器等其他分段形式具备安全用电保护功能；
4)节能省电自动重合闸：对因瞬时故障保护而引起的跳闸，可自动分合闸，减少代维上站合闸费用支出；
5)远程控制：可远程分合闸及配置定时开关分合时间；
6)定时控制：产品内置定时控制机制，可以在没有网络情况下自动按照定时机制分合闸，同时可以通过远程修改定时机制；
7)维护安全性高：具备自动/手动/锁定三种操作模式，现场维护将产品置于“手动”模式，远程分合闸命令无效，进而确保人身安全。
8)应用平台能实时在线显示设备工作状态、远程控制、远程修改定时、记录分合闸次数、故障告警、节能效果统计等功能，做到可视化管理。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图，其中：
图1是本发明一种5g通讯基站智能关断节能运维系统的软件控制系统结构图；
图2是本发明一种5g通讯基站智能关断节能运维系统的硬件执行系统结构图。
具体实施方式
下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1-2所示，本发明实施例包括：
一种5g通讯基站智能关断节能运维系统，包括软件控制系统和硬件执行系统；
所述软件控制系统包括日常展示模块、统计分析管理模块、基础维护模块；所述日常展示模块用于实现节能运维数据汇报；所述统计分析管理模块用于实现对电费计算、设备运行以及告警信息的统筹管理；所述基础维护模块用于实现对硬件执行系统的配置维护和对软件控制系统的后台管理；基于上述软件控制系统，能充分实现定时设置功能，故障告警功能，对关断和开启事件进行记录，并能统计断电时长、可以对每个基站设置费率依据断电时长统计节能经济效益、报表输出等功能。
所述硬件执行系统包括智能手机、服务器、智能控制开关；所述智能控制开关包括rs485通讯模块、电动分合闸操作机构以及断路器；所述智能手机远程通信连接服务器，所述服务器通信连接rs485通讯模块，所述rs485通讯模块电性连接电动分合闸操作机构，所述电动分合闸操作机构机械传动连接断路器。其中，所述服务器支持web访问及手机app。其中，所述智能控制开关集合用电电参量实时在线监测、设备温度在线实时检测、各种用电故障保护、电能计量、远程控制分合闸、定时分合闸无线网络通信功能等于一体，是高度集成化的物联网智能终端用电设备。主要用于智慧用电、智慧消防、电力物联网、能源监测、智能建筑等智能用电需求场景，具有体积小、安装方便、功能多样、安全可靠性高等显著优势特点，对用电运行状态可以做到实时监测、对现场设备状态变化实现主动实时上报及时反馈现场信息，对用电故障可以在小于0.1s内进行用电负荷关断，其计量精度达到：0.5级，除具备标配的本地rs485传输外，同时内置无线传输模块，支持gprs-2g、联通3g、nb-iot、lora、wifi。
其中，所述智能控制开关的重合闸逻辑为：过欠压故障跳闸后不进行自动重合，故障消除后自动合闸，过载、短路、漏电故障重合闸5次，间隔时间：1、15、15、15、15min；
其中，所述智能控制开关的过压逻辑为：ac：动作值280v；或dc：动作值58v；
其中，所述智能控制开关的欠压逻辑为：ac：动作值115v；或dc：动作值43.2v；
其中，所述日常展示模块包括系统首页模块和数据查询模块；
所述系统首页模块用于显示所述智能控制开关的在线状态、实时告警提示、实时数据汇总；
所述数据查询模块用于实现实时数据查询功能和历史数据查询功能。
进一步的，所述统计分析管理模块包括电费管理模块、设备控制模块、告警管理模块；
所述电费管理模块用于实现电费查询和费率、结算日配置；
所述设备控制模块用于实现对所述智能控制开关的远程分合闸控制和自动定时控制配置；具体地，所述智能控制开关可以内置4套定时机制，准确精度为1秒。所述智能控制开关结合设备控制模块，使具有自动重合闸功能，既可以在瞬时故障发生能及时断掉基站供电保护后端设备，又可以在瞬时故障消失时能及时合闸送电，缩短基站退服时间及代维人员上站合闸的人工成本。
另外，分合闸的控制方式具有自动/手动/锁定三种操作模式，便于维护，同时产品采用分体式结构设计，主控回路依据场景采用交/直流微断。
所述告警管理模块用于实时响应告警和记录历史告警日志。
进一步的，所述基础维护模块包括设备维护模块和系统管理模块；
所述设备维护模块用于对所述智能控制开关的信息管理以及参数配置；
所述系统管理模块用于管理所述智能手机接入的权限管理和用户配置。
进一步的，所述智能控制开关设置在5g通讯基站供电系统中，所述5g通讯基站供电系统包括市电接入端、交流配电箱、开关电源、电池组、直流负载、rru直流电路、rru天线；所述市电接入端连接到交流配电箱，所述交流配电箱通过开关电源接入直流负载，所述直流负载连接到rru直流电路，所述rru直流电路连接到rru天线，所述电池组并联接入直流负载，所述智能控制开关串联在直流负载与rru直流电路之间。
进一步的，所述智能控制开关还包括温度传感器，所述温度传感器通过rs485通讯模块远程连接服务器。
进一步的，所述智能控制开关还包括无线通信模块，所述无线通信模块为2g模块或3g模块或nb-iot模块或lora模块或wifi模块。具体地，所述智能控制开关替换原有市电进线空气开关，同时要求智能控制开关标配rs485有线接口用于本地配置，对于无动环监控的场景下产品内置nb模组，实现无线远传功能。
进一步的，所述断路器挂载有过欠电压保护器或过载保护器或短路保护器或漏电保护器。
进一步的，所述服务器与智能手机保持远程实时心跳通信连接，用于实现告警信息主动上报功能。
由于let移动网络业务正处于快速发展急建设阶段。运营商对lte移动基站能耗前期的关注度主要是在辅助的节能减排技术解决方案上，经过多年的应用挖掘潜力已经到了极限，而真正的能源消耗是在主设备用电，智能关断技术能够实现精细化按需用能，在基站负载低或者用户量极少时，关断休眠基站多余能耗部件，当基站负载升高时，智能开启相应部件以满足需求，达到节能减排的目的，同时也减少了企业运营成本。主要试用于展览馆、体育场、商学校等话务突发场景或者宏基站夜间非重要负载定时关断。基于上述实际需求，本发明采用了两个实施例具体说明：
实施例一：(室分站/小微基站)
1、在小微站无蓄电池作为后备电源场景下，在交流市电的输入端加装智能关断装置，该装置具备定时分断/开启功能，同时设备内部可以内置出厂默认定时机制，实现本地自动定时控制，如果有后备蓄电池供电时，考虑蓄电池寿命问题则只能断开直流负载；
2、因小微站供电环境比较恶劣，在正常工作期间内置自动重合闸功能，在遇到瞬时故障比如：过欠压、漏电、短路情况下能自动保护断电，对后端设备进行保护，在瞬时故障消除后能正常合闸，保障设备供电；
3、在有动环监控的情况下，可以考虑成本节约采用本地rs485进行远程控制，在无动环监控情况下采用无线传输方式优选nb-iot传输；
4、从安全性角度考虑：其分段能力要达到6ka，主控回路不得采用继电器或者交流接触器的方式，主控回路分段只能采用交/直流微型断路器。
5、主控单元和主控回路控制部分采用分体式可拆卸独立运行的方式，在后期维护过程中需要保证供电持续性。
6、可以通过运维系统进行不同站址不同需求场景实现远程控制或者远程重新配置定制机制。
实施例二：(宏基站)
1、目前宏基站多交付给铁塔进行维护管理，故而在此情况下多为共享基站，主要考虑其他1家或者2家运营商不一定认可，其次宏基站全部都是有蓄电池作为后备电源，考虑到蓄电池寿命问题此种场景下不能直接关断基站的总交流输入；
2、对于交付给铁塔的基站，必须要安装直流分路计量装置，能明显区分每家运营商的用电占比分摊情况，否则一家运营商做了智能关断而产生的节能效果会被其他共享运营商均摊掉。
3、此种情况下只能在直流开关柜输出侧对直流负载进行关断；
4、在运营商交出去的基站运营商原有动环监控已经不能使用或者已经被拆除所以此种场景可采用无线传输方式优选nb-iot/gprs传输；从安全性角度考虑：其分段能力要达到6ka，主控回路不得采用继电器或者交流接触器的方式，主控回路分段只能采用直流微型断路器。
5、主控单元和主控回路控制部分采用分体式可拆卸独立运行的方式，在后期维护过程中需要保证供电持续性。
6、可以通过运维系统进行不同站址不同需求场景实现远程控制或者远程重新配置定制机制。
实验数据1：
南方某基站每年4～9月现场因瞬时跳闸故障或者雷击对地泄放漏电等原因导致的基站市电开关跳闸约15次，维护人员需驱车前往基站进行合闸，车程2个小时，来回时间：3个小时。则：
·维护成本核算：
·1、每次维护人员：1人，维护人力成本：1人*100元/人次*15次＝1500元；
·2、交通成本：130元/次*15次＝1950元；
·3、网络终断：3小时*15次＝75小时；
·该站年因瞬时故障到时的跳闸费用约：3450元。
在本发明的平台运行后实现智能定时关断，按照1500w计算，每天关断时间0：00～7：00，平均电价1.2元，则每个站每天节约：3.78元，全年节约电费：1379.7元。
具体过程为：在基站正常工作下，采用夜间0：00～6：00(累计6小时)采用定时远程控制的方式对3个rru直流负载进行关断，在次日6：00定时开启rru设备供电。试点配置：智能控制开关1台，设备电源线：2*0.5平方一根1.5米。
实际应用效果为：
通过现场直接关断3个rru负载后实际目测开关电源直流总负载电流从：46a降低到36a，实际负载减小10a电流。
实验数据2：
小微基站在地铁场景的应用，主要是地铁具备明显的潮汐现象，夜间地铁关闭内部无人，通过产品自带的远程控制接口可自由设置关断时间和开启时间。2019年8月16～23日不进行定时关断，正常统计日均电能数据，2019年8月24日采用夜间00：00～6：00(累计6小时)采用定时远程控制的方式对整体负载进行关断，在次日6:00定时开启rru设备供电。按照每日关断6个小时，每日平均节省电能：3.62度，该站电费单价为：1元，年节约电费1321元，节能经济效益突出明显。
综上所述，本发明总结了以下几点功能性技术特征：
1、支持有线/无线传输
具备本地rs485接口，
支持无线2g/3g\nbiot\lora\wifi
2、远程控制
可通过手机app或云平台实现远程分合闸定时控制
3、故障保护
具备过欠压、过载、短路、缺相、相间不平衡保护。
产品内置温度探头，具备过温保护。
4、安全及可靠性
分段能力可达：6ka
电气、机械寿命：≧1万次
短路分断时间：<0.1s
5、无线网关
可以与支路远程控制断路器做级联，当网关使用，可带15～20个支路。
6、告警信息主动上报
设备故障采用实时主动上报机制
断电、过欠压、过载、短路、缺相、三相不平衡
响应时间：<2s
7、自动重合
可设置自动重合闸机制，实现终端设备自主分合闸
8、电能计量
具备电能计量功能：精度1级
内置4套费率可配置
9、在线监测
实时在线监测负载线路电压、电流、功率、功率因数等电参量参数
手动/自动分合闸信息
10、温度检测
设备内部内置温度探头，可实时监测设备运行温度
基于上述硬件执行系统，本发明总结了以下几点功能性技术特征：
1、遥测
提供单相/三相电压、电流、功率因素、频率、有功/无功功率、有功/无功电度(电能精度1级)
2、遥调
可远程设置过欠压、过流、过载、过温等越限阈值、可远程配置自动重合闸机制和定时分合闸时间。
3、遥信
断路器开关状态(能区分出分合闸是远程指令分合闸还是手动分合闸告警并主动上报)、市电停电告警、市电缺相、相间不平衡告警、三相/单相电压、电流、进线端子温度越限告警；
4、遥控
可远程控制分合闸及远程锁死/解锁功能(远程分闸后可机械锁死现场手动或断电重启也无法合闸，只能通过远程解锁方可合闸)
综上，本发明提供了一种5g通讯基站智能关断节能运维系统，具有如下有益效果：
1)供电方式灵活：ac220v或dc48v依据现场实际供电情况灵活选择；
2)独有的分体式结构设计，主控单元和主控回路可自由拆卸，维护方便，同时可依据主控回路交流或直流用电自由选配交/直流空开；
主控部分：仍采用微型断路器关断和合闸，可通配市场上知名品牌的c65框架空气开关(如正泰nb1系列或施耐德c65系列、ea9系列)或施耐德最新ic65框架空开，可满足对有品牌要求的应用场景；
3)使用安全性高：因主控部分采用原有空气开关，可依据选配空开类型具备过欠压、过载、短路、漏电保护功能，相比传统采用继电器、交流接触器等其他分段形式具备安全用电保护功能；
4)节能省电自动重合闸：对因瞬时故障保护而引起的跳闸，可自动分合闸，减少代维上站合闸费用支出；
5)远程控制：可远程分合闸及配置定时开关分合时间；
6)定时控制：产品内置定时控制机制，可以在没有网络情况下自动按照定时机制分合闸，同时可以通过远程修改定时机制；
7)维护安全性高：具备自动/手动/锁定三种操作模式，现场维护将产品置于“手动”模式，远程分合闸命令无效，进而确保人身安全。
8)应用平台能实时在线显示设备工作状态、远程控制、远程修改定时、记录分合闸次数、故障告警、节能效果统计等功能，做到可视化管理。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
1.一种5g通讯基站智能关断节能运维系统，其特征在于，包括软件控制系统和硬件执行系统；
所述软件控制系统包括日常展示模块、统计分析管理模块、基础维护模块；所述日常展示模块用于实现节能运维数据汇报；所述统计分析管理模块用于实现对电费计算、设备运行以及告警信息的统筹管理；所述基础维护模块用于实现对硬件执行系统的配置维护和对软件控制系统的后台管理；
所述硬件执行系统包括智能手机、服务器、智能控制开关；所述智能控制开关包括rs485通讯模块、电动分合闸操作机构以及断路器；所述智能手机远程通信连接服务器，所述服务器通信连接rs485通讯模块，所述rs485通讯模块电性连接电动分合闸操作机构，所述电动分合闸操作机构机械传动连接断路器。
2.根据权利要求1所述的5g通讯基站智能关断节能运维系统，其特征在于，所述日常展示模块包括系统首页模块和数据查询模块；
所述系统首页模块用于显示所述智能控制开关的在线状态、实时告警提示、实时数据汇总；
所述数据查询模块用于实现实时数据查询功能和历史数据查询功能。
3.根据权利要求1所述的5g通讯基站智能关断节能运维系统，其特征在于，所述统计分析管理模块包括电费管理模块、设备控制模块、告警管理模块；
所述电费管理模块用于实现电费查询和费率、结算日配置；
所述设备控制模块用于实现对所述智能控制开关的远程分合闸控制和自动定时控制配置；
所述告警管理模块用于实时响应告警和记录历史告警日志。
4.根据权利要求1所述的5g通讯基站智能关断节能运维系统，其特征在于，所述基础维护模块包括设备维护模块和系统管理模块；
所述设备维护模块用于对所述智能控制开关的信息管理以及参数配置；
所述系统管理模块用于管理所述智能手机接入的权限管理和用户配置。
5.根据权利要求1所述的5g通讯基站智能关断节能运维系统，其特征在于，所述智能控制开关设置在5g通讯基站供电系统中，所述5g通讯基站供电系统包括市电接入端、交流配电箱、开关电源、电池组、直流负载、rru直流电路、rru天线；所述市电接入端连接到交流配电箱，所述交流配电箱通过开关电源接入直流负载，所述直流负载连接到rru直流电路，所述rru直流电路连接到rru天线，所述电池组并联接入直流负载，所述智能控制开关串联在直流负载与rru直流电路之间。
6.根据权利要求1所述的5g通讯基站智能关断节能运维系统，其特征在于，所述智能控制开关还包括温度传感器，所述温度传感器通过rs485通讯模块远程连接服务器。
7.根据权利要求1所述的5g通讯基站智能关断节能运维系统，其特征在于，所述智能控制开关还包括无线通信模块，所述无线通信模块为2g模块或3g模块或nb-iot模块或lora模块或wifi模块。
8.根据权利要求1所述的5g通讯基站智能关断节能运维系统，其特征在于，所述断路器挂载有过欠电压保护器或过载保护器或短路保护器或漏电保护器。
9.根据权利要求1所述的5g通讯基站智能关断节能运维系统，其特征在于，所述服务器与智能手机保持远程实时心跳通信连接，用于实现告警信息主动上报功能。
技术总结