通信電源論文范文

時間:2023-04-06 11:56:56

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通信電源論文

篇1

[論文摘要]:通信電源是向通信設備提供交直流電的電能源,是整個通信電信網的能量保證。通信電源系統由交流供電系統、直流供電系統和相應的保護系統構成。通信電源系統的設備多,分布廣,不僅單個電源設備的可靠性會影響系統的可靠性,電源系統的總體結構也會對自身的可靠性造成很大的影響。

一、通信電源的發展現狀

(一)供電系統的現狀

通信電源是通信系統必不可少的重要組成部分,其設計目標是安全、可靠、高效、穩定、不間斷地向通信設備提供能源。通信電源必須具備智能監控、無人值守和電池自動管理等功能,從而滿足網絡時代的需求。通信電源系統由交流配電、整流柜、直流配電和監控模塊組成。

(二)通信電源設備的更新換代

近年來,隨著技術的進步,特別是功率器的更新換代,新型電磁材料的不斷使用,功率變換技術的不斷改進,控制方法的不斷進步,以及相關學科的技術不斷融合,通信電源在系統的可靠性、穩定性,電磁兼容性,消除網側電流諧波、提高電能利用率、降低損耗、提高系統的動態性能等等方面都取得長足的進步。

(三)現行通信電源的電路模型和控制技術

目前通信電源的變換電路拓撲結構主要采用雙單端電路,半橋電路和全橋電路,各有優缺點。一般認為,在中、小功率場合,采用雙單端電路或半橋電路是適宜的;在大功率場合則采用全橋變換電路。

二、通信電源發展趨勢

(一)開關器件的發展趨勢

電源技術的精髓是電能變換,即利用電能變化技術將市電或電池等一次電源變換成適用于各種用電對象的二次電源。其中,開關電源在電源技術中占有重要地位,從10kHz發展到高穩定度、大容量、小體積、開關頻率達到兆赫茲級,開關電源的發展為高頻變化提供了硬件基礎,促進了現代電源技術的繁榮和發展。

(二)通信直流電源產品的技術發展市場需求發展

在需求與技術的共同推動下,通信直流電源產品體現了如下的發展態勢:

體系架構相當長的一段時間內維持穩定。通信直流電源在相當長的時間內還是維持現有的交流配電、整流器模塊(并聯)、直流配電、監控單元、蓄電池等為主要組成部分的架構;功率變換模式也將維持現有的高頻開關模式,暫時不會出現類似從線性電源到開關電源的階躍性的變化。

功率密度不斷提高。通信一次電源的核心部件整流器的功率密度不斷提高,推動了通信直流電源整機的功率密度不斷提高,但配電器件、蓄電池等密度基本維持穩定,一定程度制約了整機系統的功率密度的提高比率。

更高的可靠性。高可靠性是通信電源的最基本要求。隨著器件技術、通信電源技術的成熟,以及各通信直流電源設備廠家在可靠性研究上大力投入,通信直流電源產品可靠性呈不斷提高的趨勢。

按照TRIZ理論(“創造性解決問題的理論”的俄語縮略語)描述的技術系統發展進化規律,一般而言,技術的生命周期包含四個階段:嬰兒期、成長期、成熟期和衰退期,種種跡象表明,通信直流電源的核心技術,開關電源技術基本上開始步入成熟期:效率的提升變得緩慢和困難、而電源損耗不能大幅度降低限制了功率密度的進一步提高,未來幾年甚至十幾年內,通信直流電源產品將進入一個緩慢發展的階段,直至有一天,一種新的電源變換技術出現,通信直流電源產品就會再出現一個階躍性的發展,就像開關穩壓技術替代線性穩壓技術,給電源帶來了革命性的變化。

(三)通信用蓄電池技術研究的新進展

通信用蓄電池作為通信系統后備的能源供應手段,其研制、生產和應用技術一直備受世界各國通信行業的重視。隨著科技的發展和技術的不斷進步,國外正在研制和試驗新一代的通信用蓄電池,有的已經進入商用化階段。這些新的蓄電池,由于其材料、結構和技術上的先進性,在性能上具有傳統的VRLA電池無可比擬的優越性。

1.釩電池(VanadiumRedoxBattery)。釩電池(VRB)是一種電解值可以流動的電池,目前正在逐步進入商用化階段。

2.燃料電池。燃料電池是一種化學電池,也是一種新型的發電裝置,它所需的化學原料由外部供給,如氫氧燃料電池,只要外部供給氫和氧,經過內部電極、催化劑和堿性電解液的作用,就能產生0.9V電壓的直流電能,同時產生大量的熱能.

3.電源監控系統的發展。隨著互聯網技術應用日益普及和信息處理技術的不斷發展,通信系統從以前的單機或小局域系統逐漸發展至大局域網系統或廣域網系統,大量人力、物力被投入到網絡設備的管理和維護工作上。不過通信設施所處環境越來越復雜,人煙稀少、交通不便都會增大維護的難度,這對電源設備的監控管理提出了新的需求,保護通信互聯網終端的電源設備必須具備數據處理和網絡通信能力。此時,數字化技術就表現出了傳統模擬技術無法實現的優勢,數字化技術的發展逐步表現出傳統模擬技術無法實現的優勢.

4.通信電源的環保要求。環保問題,一方面的指標是通信電源的電流諧波要符合要求,降低電源的輸入諧波,不但可以改善電源對電網的負載特性,減少給電網帶來嚴重污染的情況,還可減少對其他網絡設備的諧波干擾。另一個重要方面,是材料的可循環利用和環境的無污染,這方面需要產品滿足WEEE/ROHS指令。

在通信電源開發、生產早期,人們主要集中研究電源的輸出特性,較少考慮到電源的輸入特性。例如:傳統的在線式電源輸入AC/DC部分通常采用橋式整流濾波電路,其輸入電流呈脈沖狀,導通角約為π/3,波峰因數大于純電阻負載的1.4倍。這些諧波電流大的電源給電網帶來了嚴重的污染,使電網波形失真,實際負荷能力降低,對于三相四線制的電網來說,還很有可能因中性線電流過大而出現不安全隱患。

參考文獻:

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[10]《全球通信電源技術發展呈現五大趨勢》.

篇2

關鍵詞:通信電源;設備管理;設備維護;閥控式蓄電池

通信電源的基本任務是向通信設備提供不間斷的、符合質量要求的電能。它作為通信網的“血脈”,是確保通信暢通的必要條件。要保證現代化通信網全程全網的暢通并做到高可靠、低電磁干擾,低功耗通信電源系統是基礎。

一、加強通信電源管理的專業化

隨著通信網裝備水平的逐步提高,電源也同樣處在大量引進新設備、淘汰舊設備的時期,同時為配合維護體制全專業、大配套的改革,用了許多新的維護手段,出臺了許多新的維護管理辦法。論文百事通所以在通信網的各級管理層次及建設、維護方面都應該有獨立的電源專業管理機構和人員。因為通信電源不僅是一個專業,而且是一個包括多種系統和學科的大專業,由其他專業的人員來兼管電源專業是不科學的,也是不專業的。因此,要管理和維護好現代化通信網,電源專業同其專業一樣存在著維護人員素質、水平亟待提高的問題。要解決這一問題可以采取以下一些措施:

加強日常及定期管理,根據新設備、新技術的采用及新的網絡體系結構重新制定和完善各項規章制度。

在新建工程時,要從工程設計、方案會審、工程實施到驗收竣工各個階段積極參與和把關。繼續搞好技術練兵,加大培訓力度。引進電源專業的高素質人才。

二、加強通信電源安全可靠運行的管理與維護

通信電源安全可靠運行是由多種因素和環節所決定的,它與設備質量、工程勘察與設計、運行方式選擇、建設管理、運行維護管理等各環節相關。其中對于設備選擇、方案設計、工程管理等環節尤其要加強重視和管理。一個先天不足的通信電源系統將造成通信安全的巨大風險和后期人力、物力、財力的巨大重復投入。

2.1動力電源

動力電源設備是所有通信設備運行的動力之源,其運行狀態直接影響到通信業務能否有效提供。在日常設備運行中,常存在高壓電源單引入、逆變電源不穩定、UPS應用不當等問題,為此應做好以下工作:

機房的高壓宜采用雙回路供電,即兩路不同的變電站輸入,以確保供電不間斷。對于給機房通信設備供電的交直流電源列頭柜,也應采用雙路供電,以保障業務設備用電安全。逆變電源與整流電源應采用一體化設備,以保障安全供電,易于監控,同時可減少設備投資,降低維護工作量。目前,一些通信機房為部分設備提供220V交流電時,采用2KVA~6KVA的UPS(另帶有220V蓄電池組)供電,單機工作不可靠,成本高。建議使用逆變且與整流功能一體化的電源設備,其結構為:在整流電源機架的空余子框中插入1KVA~1.5KVA逆變模塊,1個子框一般插3~4個,逆變模塊均流輸出,實現N+1容量冗余,這樣不會因某個模塊出現故障而影響正常供電。逆變模塊的運行監控由整流電源的監控模塊統一實現,從而可節省機房空間。由于共用原有的-48V蓄電池組,省去了UPS必須另帶其他型號電池組的費用(以16個單體65AH電池為一組,約需1.5萬元)及其維護,并減少了動力環境監控系統的協議轉換節點(約需0.4萬元),6KVA的逆變器(4個1.5KVA模塊)比同容量UPS少2萬元,因此1個機房就可減少建設投資及運行維護成本約4萬元,同時可大幅度減少維護工作量,設備運行也更安全可靠。同時建議在機房新建通信項目時,不應另購小的UPS/逆變器,而應使用機房原有的大UPS交流電源,以保障設備用電可靠,減少故障環節。

2.2蓄電池

蓄電池作為直流(直流系統)或交流(UPS系統)不間斷供電的保證,在整個系統中最為關鍵。電池不但在交流系統或整流器出現問題時保證不間斷供電,而且還要在市電正常轉換時提供保證。如果電池喪失容量,即使對前端的交流高低壓系統、整流系統等配置管理得再好,在一次正常的市電轉換中,都可能造成失電而引致通信故障。因此,應把蓄電池的維護管理作為一項重點工作來抓。目前閥控式密封蓄電池以其體積小、電壓穩定、無污染、重量輕、放電性能高、維護量小等特點,而成為通信電源系統的首選電池。但在實際使用中,達不到理論預期壽命的比比皆是。

2.2.1影響閥控式蓄電池使用壽命的主要因素

閥控式蓄電池全浮充正常使用壽命在10年以上,理論上可到20年,但在實際使用中,影響閥控式蓄電池使用壽命的因素很多,主要有:

環境溫度。環境溫度過高對蓄電池使用壽命的影響很大。溫度升高時,蓄電池的極板腐蝕將加劇,同時將消耗更多的水,從而使電池壽命縮短。蓄電池在25℃的環境下可獲得較長的壽命,長期運行溫度若升高10℃,使用壽命約降低一半。

過度充電。長期過充電狀態下,正極因析氧反應,水被消耗,H+增加,從而導致正極附近酸度增加,板柵腐蝕加速,使板柵變薄加速電池的腐蝕,使電池容量降低;同時因水損耗加劇,將使蓄電池有干涸的危險,從而影響蓄電池壽命。

過度放電。蓄電池過度放電主要發生在交流電源停電后,蓄電池長時間為負載供電。當蓄電池被過度放電到其電壓過低甚至為零時,會導致電池內部有大量的硫酸鉛被吸附到蓄電池的陰極表面,在電池的陰極造成“硫酸鹽化”。硫酸鉛是一種絕緣體,它的形成必將對蓄電池的充、放電性能產生很大的負面影響,因此在陰極上形成的硫酸鹽越多,蓄電池的內阻越大,電池的充、放電性能就越差,蓄電池的使用壽命就越短。

2.2.2閥控式蓄電池的正確使用和維護

蓄電池應放置在通風、干燥、遠離熱源處和不易產生火花的地方,安全距離為0.5m以上。在環境溫度為25℃~0℃內,每下降1℃,其放電容量約下降1%,所以電池宜在15℃~20℃環境中工作。

要使蓄電池有較長的使用壽命,應使用性能良好的自動穩壓限流充電設備。當負載在正常范圍內變化時,充電設備應達到±2%的穩壓精度,才能滿足電池說明書中所規定的要求。浮充使用的蓄電池非工作期間不要停止浮充。

必須嚴格遵守蓄電池放電后,再充電時的恒流限壓充電恒壓充電浮充電的充電規律,條件允許的最好使用高頻開關電源型充電裝置,以便隨時對蓄電池進行智能管理。

新安裝或大修后的閥控式蓄電池組,應進行全核對性放電實驗,以后每隔2~3年進行一次核對性放電實驗,運行了6年的閥控式蓄電池,每年作一次核對性放電實驗。若經過3次核對性放充電,蓄電池組容量均達不到額定容量的80%以上,可認為此組閥控式蓄電池壽命終止,應予以更換。

三、結語

雖然通信電源不是通信網的主流設備,但它卻是整個通信網中最重要、最關鍵的設備。必須看到,通信電源是整個通信網的能量保證,它的作用是整體性和全局性的。在日常維護工作中,要引起足夠的重視,明確工作重點,抓住工作重心,確保重點系統的安全運行,減少因電源引起的通信故障,降低故障的影響程度,從而確保通信網的安全暢通。

參考文獻:

篇3

1UPS

1、UPS組成。UPS由整流器、逆變器、靜態開關、維修旁路開關和監控模塊組成,當交流正常供電時,UPS可看成一臺穩頻穩壓電源,輸入電源既向蓄電池組充電又向逆變器供電,逆變器輸出潔凈的交流電源。市電中斷時,UPS立即將電池的直流電能,通過逆變器向負載供電。為保證通信設備在主電源中斷或波動等情況下通信各子系統仍能可靠的工作。

2、UPS運行方案。本工程選取了艾默生的UL33系列UPS系統,根據實際情況,將UPS的運行分成控制中心并機方案和車站、車輛段、停車場單機方案。a)控制中心并機方案(1、2號線合用UPS)。在南關嶺控制中心由專用通信系統對UPS進行整合,為1、2號線專用通信、信號、AFC、FAS、BAS、SCADA系統統一供電。此方案采用由2臺三進三出工頻UPS構成“1+1”冗余并聯設備。b)車站、車輛段、停車場單機方案3、UPS系統的幾種工作模式.正常工作模式:整流器將三相交流電轉化為直流電,經逆變器后轉為交流供給負載,主要起到穩定電流的作用。蓄電池工作模式:主電源供電中斷,蓄電池由充電狀態轉為放電狀態,經逆變器給負載供電。由于蓄電池放點的時間由實際設置的數量決定,所以,當主電源恢復供電前,電池有可能放電停止,這種情況下,逆變器將會停止運行;若主電源在蓄電池電未放盡前恢復供電,則蓄電池自動由放電狀態轉為充電狀態。靜態旁路工作模式:當逆變器的輸出出現負載短路、過載、欠壓、過壓或故障時,系統會自動切斷逆變器,轉為靜態旁路直接輸出給負載。手動旁路模式:手動旁路模式通常是在維修時用到,首先手動合上旁路開關,將負載轉向維修旁路直接供電,以實現對UPS不停電維護。此時,維修人員可對UPS柜內的設備進行維修。

2開關電源

開關電源為傳輸設備、電話交換機、部分無線設備等通信設備提供質量良好的直流不間斷電源。直流配電輸出單元將整流器輸出端接入配電裝置的輸入端進行分配,輸出至有關通信設備。高頻開關電源的工作方式采用輸出電壓軟啟動工作方式,所有模塊和插板均可帶電插拔。開關電源具備對蓄電池限流充電、過放電保護;具有電池容量在線監測、設置電池放電終止電壓,并具有強制蓄電池退出功能;能夠在網管中心對電池進行定期充放電維護。

3交流配電屏

交流配電屏在控制中心、車站、車輛段為專用地鐵通信系統提供UPS輸入輸出配電。在控制中心可實現在停電期間對負載回路進行分時供電方式(2小時、1小時、0.5小時):為專用通信系統后備時間2小時,信號系統后備時間0.5小時,AFC后備時間2小時,FAS后備時間1小時,BAS后備時間1小時,SCADA后備時間1小時的分時輸出配電。

4蓄電池

篇4

在通信系統中,電源是其重要的、不可或缺的組成部分,一直以來通信電源都被認為是通信系統的心臟,如果沒有高效、良好的通信電源,那么整個通信網絡將處于非正常運行狀態或者癱瘓狀態,而通信電源的核心功能就是為通信網絡提供持續而穩定的動力供應,從而確保通信網絡的正常運行。通信電源系統之所以被廣泛應用與其本身的五個組成部分緊密相關,通信電源系統的五個組成部分分別是:交流配電單元、整流模塊、直流配電單元、蓄電池組、監控系統。正是因為這五個組成部分的高效性,使通信電源系統不僅適用于電力系統通信,也適用所有專網通信和公眾網通信。通信電源系統之所以被人們廣泛認同,主要是因為其基本要求是必須具有可靠性和穩定性。其可靠性和穩定性主要體現在日常使用過程中,在正常使用通信電源系統時,該設備發生故障的可能性較小,并且如果發生故障,故障引起的其他問題較少,影響面較小。但是,一旦通信電源系統本身出現問題或者發生故障,那么整個通信電源系統都將中斷,并且因故障而造成的影響面非常大,因此,為了避免因通信電源系統本身出現問題而導致的負面影響,必須有備份設備,其中電源設備要有備品備件,市電要有雙路或者多路輸入,而交流和直流應互為備用。通信電源作為通信系統的重要組成部分,必須具有完善的防雷措施,設備允許的交流輸入電壓波動范圍必須達到一定要求,為了避免電源系統發生故障而出現中斷問題,應具有多重備用系統。通信電源在電網和市電應用過程中,由于電網分布和市電條件存在較大差異,不同地方的市電波動范圍較大,所以交流電壓波動范圍也較大,這就需要電源設備具有更為寬廣的工作電壓范圍。

2通信電源的管理

2.1提高對電源設備管理的重視度

通信電源設備與通信系統中的其他設備有著明顯的差異,通信網中的設備基本上都是用于通信的設備,例如交換機、傳輸機等,而電源設備是非通信設備。也正是因為電源設備在通信系統中不具有通信功能,所以在使用過程中得不到充分的重視,但是,我們必須認識到通信電源作為整個通信網絡正常工作的保障,它在整個通信網絡傳輸和運行中所起到的作用是整體性和全局性的,雖然電源設備不是通信網絡中的主流設備,通信電源管理過程中也必須加強對其的管理,不可忽視其潛在的巨大作用。

2.2確保專業化的電源管理

通信電源雖然是通信系統中的一部分,但是對通信電源的管理不能與通信系統中的其他設備進行混合管理,而是要保證通信網絡上的各級管理層次和建設、維護方面都具有獨立的電源專業管理人員,實現通信電源管理的專業化。因為通信電源本身就是一門專業,并且在這門專業中包含了多種系統和學科,具有一定的復雜性,所以在管理過程中必須對其進行專業化管理。

2.3電源設備購置管理

在購置通信電源設備時,需要考慮多方面的影響因素,例如電源設備的性價比、電源設備的可靠性大小、是否具有多種自動保護功能、工作電壓寬松與否、是否有良好的均流、均衡性能是否滿足要求、電源設備的在線運行模式和熱備份模式是怎樣的、在生產過程中是否按照ISO-9000質量保證體系組織生產的以及電源設備本身的配置情況等。在購置過程中只有綜合考慮多方面的情況和因素,才能夠選購出可靠性高的電源設備,并對設備進行更加合理的配置備份。

2.4電源設備的維護

2.4.1對通信電源設備進行維護的主要目的是提高網上設備的技術水平,從而保證本地網維護工作的正常進行,因此,為了確保企業的利益,應首先對主要的電源設備進行選型,電源設備在獲取入網認證之前就該對每類設備的品牌和型號進行選擇,在選擇合適的品牌和型號之后,便可以準許其在通信網上使用。與此同時,還應該注意在規范本地網每類設備選用的品牌只能是3個以內,這樣可以促進技術人員的技術水平的提高,而設備上有了一定規模之后,也可以爭取到更好的售后服務條件。

2.4.2對于通信電源的維護管理工作,應該將其重點放在規范維護的執行和落實方面。為了避免故障問題的出現,應該在基礎管理工作中對主動維護和預防性維護進行倡導,這樣可以減少故障根源的產生;當出現故障問題或者在對故障問題進行維修時,應該利用各種監控手段,對潛在的故障問題進行挖掘,然后將主要的技術力量集中在維修故障工作中,從而保證在最短的時間內將故障問題進行處理,最終實現高效處理故障的效果。

2.4.3為了進一步提高電源維護技術人員的維護技術水平,應該在各站點的中心局設立相應的電源維護中心,對全局性和高層次性的研究工作加以支持和指導,這樣也可以在一定程度上提高電源維護技術人員的宏觀決策能力。

2.4.4為了高質量地維護通信電源,應該在可能的情況下逐步用高頻開關電源取代相控整流設備。因為高頻開關電源在通信電源系統中的有效應用可以在一定程度上提高電源的功率、智能化程度,也可以促進電源系統的集成化、模塊化,有利于維護和擴容,而這些優點在相控整流設備的應用中是沒有的,所以,高頻開關電源也將成為整流設備未來的發展方向,在對通信電源設備的管理中必須加強對其應用的高度重視。

2.4.5在采用低壓系統的設備時,應該盡可能地使用自動倒換裝置,并且確保這種低壓系統具有機械式手動切換功能,這樣可以保證在緊急情況下能夠及時使用。

3通信電源的未來發展方向

3.1高頻化的發展方向

通信電源中應用的高頻開關直流電源本身就具有高頻化的特點,通信系統在不久的將來通過對高頻開關直流電源的廣泛使用,實現其電源的高頻化是顯而易見的。所謂的高頻化通信電源就是相對于以往的通信電源而言,其電源的體積和重量得到了大大的縮減,并且其功率密度也在一定程度上得到了提高,通過這兩方面的優化,通信電源的動態品質便可以得到極大的保證。通信電源實現高頻化之后,小功率直流二次電源的開關頻率將會達到更高,而且其功率密度也會有目前的每立方英寸50W達到100W以上。

3.2高效化的發展方向

通信電源在整個通信系統中雖然不是主流通信設備,但是其工作效率的高低對通信系統中其他設備的工作運行情況有著直接的影響,也可以說,對于通信電源而言效率是重要的指標之一。電源效率越高,其發熱損耗就越小,散熱情況就越好,其運作時的高功率密度才能夠得到保證。因此,在通信電源未來發展方向中,高效率也是其主要的方向之一。

3.3無污染的發展方向

在整個通信網絡系統中,由于電力電子裝置和電源的大量使用,使得輸入電流中的諧波明顯增加,而由此導致的功率因數也在明顯下降,導致供電網受到的污染越來越嚴重。由于供電網受到的嚴重污染使得通信網絡運作效率得不到顯著提高,所以在通信電源未來發展方向中必須重視電源的無污染處理,而對于電源無污染的處理可以采用有源或無源功率因數技術進行校正處理。

3.4模塊化的發展方向

在通信電源的發展過程中,促進其模塊化的發展主要是為了使用分布式電源系統供電的需要,隨著通信網絡的快速發展,電源供電功率將會越來越大,如果依然采用單一集中的供電方式將會對整個供電系統造成一定的影響,因此,為了確保電源的充足必須采用模塊化的通信電源。

4通信電源發展前景

4.1功率半導體器件成為通信電源的重要支撐

現階段的通信電源發展的“龍頭”是功率半導體器件,之所以其能成為當前通信電源發展的主要器件,主要是因為功率場效應管的導電方式是單極性多子導電的,這種導電方式與以往的導電方式相比明顯地減短了電源開關的時間,并且其開關頻率很容易高達100kHz,由此人們對功率場效應管進行了廣泛的應用。在廣泛應用功率場效應管的同時,我們也應該看到作半導體器件材料的硅已經引領半導體器件的發展和應用超過了半個世紀之久,如今或者在未來對硅性能進行進一步的挖掘已經很難,這也在另一層面意味著對于硅的研究不能僅僅停留在硅材料的本身上,而是應該將其與其他材料性能進行結合研究,這樣可以在一定程度上增加硅的潛在性能。

4.2電路集成和系統集成

在通信電源的發展方向中,半導體器件和電路的發展是朝著模塊化和集成化的方向發展的,例如,如今的控制電路已經逐步轉換成專用的集成電路。與此同時,一些擁有一定控制功能的專用芯片發展速度也較快,例如,功率因數校正電路中使用的控制芯片、并聯均流控制芯片、較開關控制使用的ZVS、ZCS芯片、電流反饋控制芯片等都得到了很大程度的發展,并且得到了廣泛的應用。實質上,電路集成的進一步發展是為了做系統集成。例如,美國VICOR公司生產的第一代電源模塊受生產技術、功率和磁元件體積、封裝技術的限制,密度始終未能超過每立方英寸80W,近幾年推出的第二代電源模塊,內部結構也改為模塊式,達到高度集成化和全面電腦化的目標,其功率密度高到每立方英120W,電源模塊內含元件只有第一代產品的1/3。除此之外,第二代產品的集成度也得到了明顯的提高,其第三個突破是變壓器得到了極大的改良。但是,其仍然不是系統集成,電源的開關仍然需要依靠微處理器進行處理,但是如果在不久的未來微處理器的工作電壓降低為1V的時候,第二代產品的程度將會無法滿足微處理器的要求。因此,要想徹底解決這一問題,必須將電源開關與微處理器進行有效結合,從而形成系統集成,這是通信電源未來發展的展望,也是即將面臨的挑戰。

5結語

篇5

關鍵詞:通信電源開關技術

引言

通信電源是通信行業的動力,在電信網絡中發揮著不可替代的作用,具有無可比擬的重要基礎地位。通信電源又是通信設備系統的心臟,即使是瞬間的中斷也是不允許的,因為通信電源系統發生直流供電中斷故障是災難性的,往往會造成整個通信局(站)和通信網絡的全部中斷和癱瘓。通信電源是電信網絡中不可缺少的重要組成部分,是一個完整、規模日趨龐大和復雜的交換、傳輸、數據、信息、業務、智能等通信網的基石和后臺保障,因此通信電源直接關系到整個網絡的穩定、可靠和暢通,而開關電源因效率高、體積小、重量輕等優點被大量運用在通信設備供電中。

一、開關電源占據通信電源的主導地位

通信直流穩壓電源按照其實現直流穩壓方法的不同,可分為:線性電源、相控電源和開關電源三種。

1.1線性電源是通過串聯調整管來連續控制,其功率調整管總是工作在放大區。由于調整管上功率損耗很大,造成電源效率較低,只有20~40%,發熱損耗嚴重,安裝有體積很大的散熱器,因而功率體積系數只有20~30W/dm3。因此線性電源主要用于小功率、對穩壓精度要求很高的場合,如通信設備內部電路的輔助電源等。

1.2相控電源是將市電直接經整流濾波后提供直流,通過改變晶閘管的導通相位來控制直流電壓。由于相控電源的工作頻率低,工頻變壓器的體積和噪聲大,造成對電網干擾和負載變化的響應慢,設備笨重,且危害維護人員的身體健康。另外,其功率因數較低,只有0.6~0.7,嚴重污染電力電網,效率較低,只有60~80%,造成能源的極大浪費。因此傳統的相控電源已逐漸被淘汰。

1.3開關電源的功率調整管工作在開關狀態,主要的優點在"高頻"上。其工作頻率高,大都在40kHz以上,無煩人的噪聲。體積小,重量輕,適用于分散供電,可與通信設備放在同一機房。效率高,大于90%,在當前能源比較緊張的情況下,能夠在節能上做出很大的貢獻。功率因數高,大于0.92,當采用有效的功率因數校正電路時,功率因數可接近于1,且對公共電網基本上無污染。模塊化的設計,可實行N+1配置,可靠性高。維護方便,可在運行中更換模塊,而不影響系統供電,擴容方便、分段投資,可在初建時,預留終期模塊的機架,隨時擴容。調試方便,內設模擬測試電路,無需另配假負載。具有監控功能,并配有標準通信接口,可實現集中監控,無人值守。

二、開關電源的關鍵技術

開關電源中具有技術突破主要有體現在以下四個方面:

2.1均流技術。大功率電源系統需要用若干臺開關電源并聯,以滿足負載功率的要求,另外通信電源必須通過并聯技術來實現模塊備份,以提高電源系統的可靠性。因此并聯技術在供電系統中必不可少,而并聯運行的整流模塊間需要采用均流措施,它是實現大功率電源系統的關鍵,用以保證模塊間電流應力和熱應力的均勻分配,防止一臺或多臺模塊運行在限流或滿載狀態,同時延長電源系統的壽命和平均無故障時間。

2.2軟開關技術。DC-DC變換器是開關電源的主要組成部分,因此功率變換技術一直受到全世界電力電子學科和行業研究的關注。而如何降低開關損耗,提高開關電源的頻率和開關電源的系統效率,代表了開關電源的發展趨勢。在經過了硬開關PWM(或PFM)技術和硬開關加吸收網絡技術后,軟開關技術得到了廣泛應用。這樣能夠極大地降低開關損耗,減小功率器件電和熱應力,改善器件工作環境,降低電磁干擾,提高功率密度等,為開關電源實現高效、節能、體積小、重量輕和高可靠性的要求做出了貢獻。軟開關技術有:諧振技術、準諧振技術、PWM和準諧振相結合的技術。

2.3功率因數校正技術。功率因數校正技術有:采用三相三線制整流,即無中線整流方式,可使諧波含量大大降低,功率因數可達0.86以上;采用無源功率因數校正技術,即在三相三線整流方式下加入一定的電感,可使功率因數達0.93以上,諧波含量降到10%以下;采用有源功率因數校正技術,即在輸入整流部分加入一級功率處理電路,使無功功率幾乎為0,功率因數可達0.99以上,諧波含量降到5%以下。

2.4智能化監控技術。開關電源大量應用控制技術、計算機技術,進行各種異常保護、信號檢測、電池自動管理等,實時監視通信電源設備運行狀態,記錄和處理有關數據,及時發現故障,以先進的、集中的、自動化的維護管理方式來管理通信電源設備,從而提高供電系統的可靠性。智能化監控技術的應用,使得維護人員面對的不再是復雜的器件和電路,而是一個人機表達和交流的信息,大大改進了維護管理方式。

三、開關電源的發展

開關電源在發展,今后仍要不斷提高開關電源和供電系統的高新技術含量,以支撐高速發展的現代化通信網絡的建設和運行維護管理為主導方向,以高可靠性、高穩定性和可維護性為最終目的。具體有以下幾個方面:

3.1小型化。隨著通信設備日益集成化、小型化和分散化的發展,以及勢在必行的分散供電的廣泛應用,要求開關電源也相應小型化,而開關電源工作頻率高頻化和控制電路集成化,使開關電源的小型化成為可能。特別是隨著小型化開關電源的市場迅速擴大,如接入網、數據產品、移動基站、無線市話等,一些小功率模塊插件形式的開關電源將應運而生,大有蓬勃發展之勢。如中興通訊的ZXDU45嵌入式電源,在結構上采用標準的19英寸插框設計,高度為4U,功能齊全,使用起來極為安全方便。

3.2高智能化。隨著開關電源在通信領域多方面的廣泛使用,而維護人員又不是專業電源維護人員,只有借助其智能化,對電源設備的運行狀態自動檢測,對電源故障及時發現、診斷和處理。這就要求智能化在原有監控功能的基礎上,增加診斷功能,即故障診斷專家系統,以指導維護人員處理問題,加快故障診斷和檢修過程。

篇6

韶關學院是粵北地區本科應用型院校,其培養目標是為地方培養應用性技術人才,學生的理論基礎知識相對薄弱,學習方法和能力有所欠缺,對理論和抽象的知識不感興趣,理論知識的領悟能力相對差些,但思維活躍,興趣廣泛,更傾向于知識應用方面的學習.近年來進行跟蹤調查,學生普遍反映本課程比較難學,存在的主要問題有:

(1)所使用的通信電子線路教材的知識內容繁多,教材內容理論性強,數學公式和公式推導較多,絕大部分電路為非線性電路,要用非線性電路的分析方法來分析,強調掌握基本原理,忽視“感性材料”和“應用材料”的重要作用,較少考慮學生職業技能與應用能力的培養,妨礙了學生對相關知識基本原理的掌握.

(2)本課程工程性、應用性強,而且理論課安排與實踐不在同一個學期,實驗與課程設計僅36學時,在很大程度上影響學習效果.

(3)通信電子線路學習內容主要是分立元件電路,與社會需求的集成電路不一致.

2改革方案

2.1教學內容改革

目前有關通信電子線路的教材大部分以介紹分立元件電路為主,我們現選用的是劉彩霞等編著的《高頻電子線路》也不例外,分立元件電路學習更利于學生了解各電路的組成原理,而且分立元件價格便宜,實現成本低,有利于學生自主進行電路設計.但目前所售電子產品的結構主要以集成電路為主,大大減少分立元件使用,隨著集成規模不斷擴大,電路設計新技術、新器件不斷出現,為了達到學校應用型人才培養目標,滿足社會需求,在理論教學過程中,考慮適當淡化分立元件電路分析、設計內容,加強集成電路外部特性、功能應用的分析.例如:學習調幅、調角、鎖相電路時,可介紹一些芯片在這些電路的應用實例.課程學習以學生熟悉的無線話筒、收音機作為模擬通信系統的例子為主線,先介紹整個課程各章節涉及的模塊在系統中的功能,讓學生對系統有一個總體的概念,不至于“只見樹木不見森林”.各部分電路的授課側重點在電路各部分的作用、電路特點,推導過程僅做大概介紹,推導結果的實際意義可以做深入分析,講述電路工作原理跟實際電路要緊密結合,比如,學習反饋型振蕩器原理,可以結合廣泛應用、簡單可行的電容反饋三點式振蕩電路作分析,從這個切入點“舉一反三”,可以更好理解電路的原理;善于利用圖、表進行分析,比如,通過選頻特性曲線來理解放大電路的中心頻率、通頻帶、選擇性等指標參數的意義.課堂適當利用仿真軟件,通過調整電路一些元件的參數,觀察元件參數變化對輸出波形的影響,從直觀上看到電路各元件的作用.例如,講述調幅信號概念、分析調幅信號時,利用仿真軟件可以看到調幅電路輸出的調幅波,并改變調制輸入信號等參數觀察波形的變化,便于學生對比學習,激發學習興趣.

2.2教學方法的研究

以理論與實踐緊密結合為出發點,根據學生實際情況,探索集多媒體和板書教學、互動式教學、網絡教學于一體的立體教學方式.

(1)多媒體和板書教學相結合.多媒體教學手段能將難懂的內容直觀化,突出要點,有助于抽象的概念的理解和方法的掌握;多媒體方法圖文聲像并茂,能充分調動激發學生的學習興趣,吸引學生注意力,有助于提高教學效果.通過多媒體仿真實驗演示,讓學生更好地理解課程教學難點,培養學生的探索、創造能力,如講述頻率調制時,將調制前后的波形用多媒體展示進行對比,學生就十分容易理解頻率調制的概念.該課程有大量的電路圖、波形圖,利用多媒體還可以節省畫電路圖的時間,提高課堂教學效率,避免了傳統板書畫圖耗時,容易出錯的弊病.這門課程中公式推導很多,若只是利用多媒體展示,學生一下難以理解相關內容,因而對課程的重點、難點通過板書教學效果更好,教師邊寫邊提問讓學生對某個問題進行思考,通過問題驅動學生去學習、討論,從而解決問題.

(2)課堂授課的多樣化.在教學過程中,充分注重實踐的引導作用,需要時從實驗室找一些元器件、電路板等實物帶到課堂上讓大家傳看,讓學生可以切實感受到單元電路的功能,每個元件的作用,大大提高學習興趣.也可考慮把教學課堂搬到實驗室進行,邊演示邊講述理論知識,使學生有直觀感性認識,這樣能很好地幫助學生理解理論知識,激發學習積極性.

(3)網絡平臺作為輔助學習方式.網絡化教學提供了培訓教師與學生之間實時或非實時的、多種方式的互動平臺.利用這個平臺學生根據存在的問題選擇相應的內容進行學習,學生能在合適的時間輕松愉快的環境中更好地進行學習,極大地調動學生的學習積極性,教師可以利用平臺為學生構建含有豐富教學資源的學習環境,對學生學習行為的跟蹤,與學生互動,為教學提供很大的方便.

2.3實踐教學

以大實驗觀為指導思想,多方位利用現有教學資源,建立集類型多樣化實驗項目、課程設計、畢業設計、課外創新活動以及教師科研于一體的實踐教學體系,有效解決了課內學時不足帶來的瓶頸問題.

(1)實驗項目:實驗跟理論課安排在同一學期,便于學生邊學習邊實驗,有利于學生加深通信電子線路基本單元電路的理解,掌握通信電路參數的測量方法.另外,理論課教師要參加實驗教學,這樣有助于提高教師理論與實踐結合的能力.

(2)課程設計:課程設計旨在培養學生的設計應用能力、分析解決問題的能力.課程設計過程中,老師只從設計方法上做指導,具體設計由學生根據老師的要求到網上或圖書館自行查找資料,獨立完成無線發射接收系統的電路設計及其PCB板的設計,使學生的實踐技能和應用能力得到較大的提高.

(3)課外創新實踐:為了鼓勵學生積極參與科學研究、技術開發、學科競賽及各類社會實踐活動,提高學生綜合運用知識能力、系統設計與工程實踐能力,培養創新意識和團隊協作精神,在學生中搭建創新實踐的平臺.創新實踐以學生課外自學為主,教師輔導為輔,學生可根據興趣自行選題,或由教師給出相關參考方向,設計并制作一個具有某種功能的通信電子系統.同時,積極鼓勵學生參加國家級、省級、校級等各種電子信息類大賽活動,參加創新創業訓練計劃活動,讓學生參與教師的科研項目.項目組成員最好有層次搭配,讓高年級學生帶領低年級的學生一起完成實踐項目.通過實踐訓練,部分學生會具備一定的通信電路分析設計和解決問題能力,對通信方向產生強烈的興趣.通過做項目的少數同學激發班里其他同學參與項目的熱情,在同學中形成愛學習、愛動手的良好氛圍.

2.4考核方式的改革

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論文摘要:筆者結合多年現場實際工作經驗,對通信電源的常見故障進行了總結分析,并詳細介紹了各類故障的通用處理方法,僅供同行業工作人員參考。

1、引言

電源是通信系統的關鍵設備之一,因其采用模塊化設計,在發生局部的或單元的故障時一般不會擴散。電源系統故障分為一般性故障和緊急故障。一般性故障指不會影響通信安全的故障,包括交流防雷器雷擊損壞、系統內部通信中斷、單個模塊無輸出、監控單元損壞等;緊急故障指影響通信安全的故障,包括交流輸入與控制損壞而導致交流停電、直流采樣和控制電路損壞而導致直流負載掉電等。如果不能及時有效地對故障進行處理,將導致通信系統的癱瘓,帶來嚴重的損失,因此,必須對通信電源常見的故障與處理給予充分重視。

2、交流配電單元的故障處理

2.1 防雷器單元

防雷器是由四個片狀防雷單元組成,其中三個防雷單元具有狀態顯示功能,可以顯示防雷單元是否處于完好狀態。防雷單元窗口顏色為綠色時,表示防雷單元處于完好狀態;某個防雷單元窗口顏色為紅色時,則表示該防雷單元已損壞,應盡快更換防雷模塊。

如果防雷器沒有損壞,而監控單元報防雷器告警,就需要檢查防雷器的接觸是否良好,可以將防雷模塊拔下來重插。如果是菲尼克斯的防雷模塊,則需要檢查底座是不是良好。

2.2 交流輸入缺相

當監控單元或后臺報交流輸入缺相時,如果確定交流真的確相則無需理會;如果交流實際沒有確相,而是檢測問題,那么可能是交流變送器出現故障。可以用萬用表測量變送器的端子是否有3V左右的直流電壓,如果某一個沒有,則說明交流變送器損壞,應急解決辦法是將該端子的檢測線并到其他兩個端子的任意一個上;長久解決辦法則須更換交流變送器。

更換交流變送器的方法:首先必須斷開電源系統的交流電和關掉監控單元的電源,否則可能對人身造成傷害或燒壞交流變送器。更換時如果連接線上沒有標識,那么在拆交流變送器之前需要要做好相應的標識,否則在安裝時會造成不便。

注意事項:安裝好交流變送器后,需要檢查連線無誤后,方可送上交流電,然后打開監控單元的電源。核實交流顯示是否與實際測量電壓相符。

2.3交流接觸器不吸合

對于采用交流接觸器自動切換的電源系統,如果交流接觸器不吸合,那么可能是下面幾個情況引起的:①交流輸入的A相缺相;②交流接觸器線圈供電保險絲燒壞(此故障出現在早期的電源柜);③控制交流接觸的輔助交流接觸器損壞(早期電源上有輔助交流接觸器);④交流接觸器控制板(CEPU板)出現故障;⑤交流接觸器線圈燒壞。

解決方法:用萬用表進行檢查,斷開交流輸入用萬用表測量交流接觸器的線圈,如果開路,那么說明交流接觸器損壞,更換交流接觸器即可。

交流接觸器更換方法:首先必須將電源柜的交流電斷開,更換前將各個連接線用標簽做好標識;由于這兩個交流接觸器是機械互鎖的,所以要注意安裝好交流接觸器之間的輔助觸點和控制線;將交流接觸器兩端的交流導線連接牢靠,不能有松動。

3、直流配電單元故障處理

3.1 監控單元出現直流斷路器斷開告警

從兩個層面考慮:①屬于正常告警,直流斷路器確實已經斷開,無需處理;②斷路器沒有斷開,但是監控單元出現告警,出現這個故障是由于檢測線出現斷開所致。處理方法:檢查斷路器的檢測線,也可以用“替換法”來定位問題所在。

3.2 直流斷路器故障

蓄電池下電保護用的直流斷路器使用的是常閉觸點,在不控制的情況斷路器是閉合的。如果給了斷路器的斷開控制信號,但是斷路器不斷開,那么說明斷路器已經出現了故障,更換即可。

3.3 直流輸出電流顯示不正確

直流電流顯示不正確分兩種情況:①顯示值與實測值比較偏大或偏小,原因是電流傳感器的斜率選擇不正確,在監控中將調整斜率調整合適即可;②電流顯示出現異常情況,非常大或電流值顯示不穩定。對于用分流器檢測電流的設備來說是檢測通道不通導致的:一種可能是分流器兩邊的檢測線接觸不良,可以關掉監控單元的電源,取下檢測線用電烙鐵將其焊接好即可;另外一種可能就是檢測線接插件插針歪或接觸不好,可以用鑷子之類的工具將歪針校正或將接插件插好即可。 轉貼于

4、整流器故障處理

4.1 整流器無輸出

整流器不工作,面板指示燈均不亮

首先檢查交流電輸入是否已經供到了整流器(檢查整流器的交流輸入開關是否合上),其次檢查整流器的輸入熔絲是否熔斷;另一種情況是模塊可能發生故障,此時需要更換故障模塊。

整流器輸入燈亮,輸出燈不亮,故障燈亮

首先用萬用表測量交流輸入電壓是否在正常范圍內(160-280Vac),如果交流電壓不正常,那么整流器處于保護狀態;另一種情況是整流器出現了故障。

4.2過熱

整流器內部主散熱器上溫度超過85℃時,模塊停止輸出,此時監控單元有告警信息顯示。模塊過熱可能是因為風扇受阻或嚴重老化、整流器內部電路工作不良引起,對前一種原因應更換風扇,后一種原因需對該電源模塊進行維修。

4.3 風扇故障

風扇故障的特征是風扇在該轉的時候不轉。這時應檢查風扇是否被堵塞,如果是,清除堵塞物;否則,則是風扇本身損壞或連接控制部分發生故障,需拆下模塊進行維修。

4.4 過流保護

整流器具有過流保護功能。若輸出短路,則模塊回縮保護,輸出電壓低于20V時整流器關機,此時面板上的限流指示燈亮。故障排除后,模塊自動恢復正常工作。

結語

總之,電源作為通信系統的核心設備,是整個通信網絡穩定運行的保障。因此,工作人員必須認真做好通信電源的維護工作,不斷總結分析常見故障的原因和處理方法,做到有效預防、處理及時。

參考文獻

[1]趙倩.《電力通信網中通信電源故障的分析與維護》.通信電源技術,2009

[2]張曉軍.《注重通信電源運行管理保證通信質量和安全》.中國科技博覽,2009

[3]崔志東,趙艷.《高頻開關通信電源系統的組成及維護與故障處理》.通信電源技術,2008

篇8

    論文摘要:通信電源系統是對通信局站各種通信設備及建筑負荷等提供用電的設備和系統的總稱。主要由備用發電系統、高壓供電系統、變壓器系統、不間斷電源系統、后備電源系統、直流系統、接地防雷系統以及動力環境監控系統等多個子系統組成。通信離不開電源,通信電源是通信的保障,所以保證通信電源系統的安全運行,對保證通信系統的暢通乃至通信的安全有著積極的意義。 

    1 加強通信設備的過電壓防護

    以大規模集成電路為核心的通信設備隨著信息科學技術的發展而得到廣泛應用,比分立元器件設備體積小、運行速度快、功耗小、故障率低、便于維護管理是其顯著的優點。但它絕緣強度低,工作電壓低,承受過電壓能力弱,是屬于低電平、微電流系列的電子設備。當受到電網過電壓或雷電干擾時,電子通訊設備往往會受到較大的破壞。據有關研究顯示,過電壓對電子通信設備造成的故障損壞比重占到總事故的三至四成。因此加強通信設備的過電壓防護,降低設備故障率,已經成為通信維修工作的重中之重。

    1.1 加強電源設備的雷電過電壓防護

    電源是通信設備安全運行的基礎,一個良好的電源系統,為通信設備的安全運行提供了堅實的基礎。首先要消除由于雷電干擾引起的過電壓對通信電源的不良影響。信息產業部了專門的通信電源防雷標準,對各種通信站的電源防雷提出了具體要求,主要是兩條:一是電力電纜應有金屬屏蔽層,且必須埋地進出通信站。其次是在電源上逐級全面加裝電源防雷器,實現多等級防護。即在變壓器的低壓側加裝低壓防雷器,高壓端加裝高壓防雷器,在直流配電屏和交流配電屏分別加裝直、交流防雷器。防雷設計是保證通信電源系統可靠運行的不可缺少的環節,雷電對信息設備產生危害的根本原因在于雷電電磁脈沖,這種雷電電磁脈沖包括雷電流和雷電電磁場。產生過電壓的根源是雷電流,而雷電電磁場則是產生感應過電壓的根源。對于通信設備來說,雷電過電壓來源主要包括直擊雷/感應雷過電壓、雷電侵入波和反擊過電壓。在一般情況下,通信電源必須采取概率防護、系統防護和多級防護的防雷原則,通信電源系統應采用多級防雷體系。而采用防雷器件時還應該考慮到防雷器件對系統的影響,包括工工作電流、作電壓、工作頻率、諧波干擾、工作溫度、絕緣等級、泄漏電流、插入損耗、結構形式、遠程監控、操作與維護等,還有安規的影響等。

    1.2 通信線路防止過電壓

    各種通信設備的入口和出口,必須通過通信電纜才能與用戶發生聯系,而設置保安配線柜(架) 則就是為方便安全配線。有的公司只用一個分線箱就進行出線、入線的匯接而沒有安裝保安配線柜(架),這種做法極易造成通信設備的損壞。通信的特點是可靠性高、容量小,通信電纜沿電力桿路架設強電、故受強電磁場干擾的概率大。特別是在住宅區,電話線沿電力桿路與照明線同桿架設和通信音頻電纜,交叉處的絕緣層發生損壞,導致強電侵入。吊掛通信電纜的鋼絞線,由于城區地形不一、一些照明線、燈箱線交錯,容易引起強電侵入或干擾。雷電干擾或是一些線路故障、產生電流突變時,會產生瞬變強電磁場,從而造成對通信線路的強電磁感應過電壓。有時會產生程控電話交換機大面積燒壞、停運的故障,因此,通信電纜進入機房務必得接入保安配線柜。保安配線柜應裝有抑制電纜線對縱向對過電壓、過電流的限幅裝置。 壓敏電阻或固體(氣體)放電管與正溫度系數熱敏電阻,組成抑制過電壓能力強,響應速度快,通流量大的保安單元。當一些通信線路與電力線接觸時或遭受到雷電干擾,固體(氣體)放電管放電(或壓敏電阻限幅)將高壓入地,使危險電壓下降到安全范圍。如線路遭受幅值在350mA以上電流時,正溫度系數熱敏電阻的阻值會迅速增加,使線路呈現斷開狀態,回路電流幅度減小,從而保護了室內通信設備。當過過電流、電壓消除后,保安單元就會自動恢復正常。所以,保安配線柜的使用對于防止通信線路干擾過電壓,降低設備故障率是非常必要的。

    1.3 防止靜電引起的過電壓

    靜電是是一種處于靜止狀態的電荷。與流電相比,靜電電量雖然很小但電位很高,靜電能量累積到一定程度就可能干擾通信設備中內部電子元件工作甚至放電損傷通信設備。靜電引起的通信設備過電壓,主要通過靜電對設備內部半導體器件或集成電路放電,這類似于直擊。其次是靜電的高電位引起設備信號地(直流地)電位較大變動,這類似于反擊;靜電的放電電流瞬時流經設備機殼,也可能使設備內部電子器件或集成電路等產生感應噪聲,這類似于感應過電壓;靜電也能以過電壓波形式通過信號線、電源線進入設備內部,這類似于過電壓波入侵;靜電放電時的接觸部分產生的電磁波能對設備信號線產生輻射噪聲,這類似于電磁脈沖過電壓等等。靜電過電壓引起的設備故障往往是隨機故障,重復性不強,一般不容易被維護人員覺察,因此更應該引起重視。所以在通信機房必須安裝加濕器、空調、濕度計、掛設溫;用濕抹布擦地,增加濕度,用濕棉抹布,降低靜電產生的條件。在檢修通信設備時,先帶防靜電手環,或者用手先摸機殼放電后,再進行設備檢修,這些均能夠有效地降低因靜電引起的通信設備故障。

    1.4 通信設備的接地

    通信設備的接地,一般分為兩類:工作接地和保護接地,工作接地是將電氣設備外殼與大地直接連接,當發生漏電時,通過外殼傳入地下,減小通過人體電流防止發生觸電傷亡事故;保護接地是將電氣設備在正常情況下不帶電的金屬部分,以大地作金屬性連接,以保證人身安全。如結構架、金屬外殼等。通信設備的接地,有屏蔽、均壓、分流等作用。接地為各種干擾過電壓、過電流的泄放,提供一個出口,是各種過電壓、過電流保護的基石,因此是要引起足夠的重視。相關規程規定:通信局(站)的接地方式,應按聯合接地的原理設計,即單點接地方式。其優點是易獲得較小的接地電阻、可以避免因接地之間產生的電位差產生干擾影響、起到相應的屏蔽作用等。在實際工作中,人們一般比較重視接地而不容易注意接地線的布放,從而造成地線上的電流不均衡、引起電路干擾、設備運行不正常、甚至造成設備損害。在通信機房內,防雷地線、工作地線、保護地線、配電盤(低壓)的均應單獨布放,并要在地線排上匯接,然后經過接地線到單點接地體入地。 要保證電力通信設備的安全運行,就必須要認真分析通信設備的運行狀況,找出并克服危及運行的弱點。由事后性被動檢修,轉變成預防性主動維護,提高通信設備運行效率,保障電力通信網的暢通,確保電網安全、穩定、經濟的運行。

    2 建立健全新的維護機制和制度

    要對大規模的通信網提供安全可靠的供電并保證通信不間斷,同時在人員較少的清況下還要對種類繁雜、數量眾多、分布廣泛的電源設備進行日常維護和故障搶修,因此建立一套科學完善的通信電源維護機制和制度,實現維護工作效率最大化、科學化,使管理水平日益增高,以適應行業的更快速發展,就變得勢在必行,這也是通信電源專業追求的目標。當前要結合以集中維護、集中管理、集中監控為特征的本地網一體化維護管理體制,利用動力和環境監控系統的平臺來進行維護體制改革。不同地方可以按照自身不同的特征來設計屬于自己的維護機制。在制度方面要完善的集中維護、集中管理、集中監控的維護制度,實行故障的集中報障和閉環處理的政策。把維護管理的重點放在維護規范的執行和落實方面。在基礎管理工作上,務必倡導主動維護、預防性維護,以消除故障苗頭為目標;在故障發現和搶修方面,要利用各種監控手段,及早發現故障,然后集中技術力量,以最快的速度處理,做到及早、及時以減少故障造成的損失。

    參考文獻

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論文摘要:依據茂名聯通基站的實際情況,結合各大運營商的移動通信基站普遍存在的問題,提出了如何確保基站內的設備運行安全及防盜等問題。針對該問題設計出一套從根本上提高動力設備維護水平和效率,達到監控智能化的目的的系統,并對該系統進行需求分析和設計。

l概述

隨著我國移動通信事業的飛速發展,各大運營商的移動通信基站的數量日益增加,身處城鄉結合部或偏遠山區的移動通信基站因常年無人值守成為盜竊分子的光顧目標,基站的各種附屬設備如蓄電池、鐵塔角鋼、空調外機、銅地線(排)、饋線等設備也成了盜賊的主要偷竊目標。目前,如何確保基站內的設備運行安全及防盜,已成為基站維護的首要難題。

2目前基站的現狀

目前,茂名聯通基站環境監控設備仍為老式的環控箱接人監控,通過采集模擬量輸入到基站主設備上,從而完成上報,且只能上報簡單的停電、開門、高溫、積水和煙霧等告警,無法遠程測量和調整參數。另外,環控箱的告警上報依賴于主設備的運行,一旦bts斷站,其便無法工作。為緩解日益緊張的人員及維護工作的壓力,從根本上提高動力設備維護水平和效率,達到監控智能化的目的,建設一套高水平的基站動力設備及環境集中監控系統是十分必要的。

3需求分析和設計思路

對茂名聯通新建的動力環境集中監控系統,除了要達到基本的監控目的以外,更重要的是實現智能化監控要求。它包括以下三個方面:

(1)交、直流動力系統。監控對象包括:配電箱、開關電源、蓄電池等。監控范圍包括:市電輸入三相電壓、三相電流、功率因數、頻率、有功功率、電度、整流模塊單體輸出電流、總負載電流、蓄電池充電電流、市電狀態(市電有/無,缺相,欠壓/過壓)、蓄電池組總電壓、每組蓄電池充、放電電壓等。通過對動力系統實時不間斷的監控,了解每個基站電源輸入輸出、整流模塊設備的運行情況,對電源設備出現的問題和故障能在最短的時間內做出反應和處理;蓄電池是整個直流供電系統的后備電源,我們通過監控,對蓄電池組總電壓以及每組電池充、放電電壓進行統計和分析,對有問題的電池及時進行更換,真正做到有備無患。

(2)空調、環境系統。監控內容包括:機房智能空調系統、基站分體空調(開關機、工作狀態指示、空調工作電流)、溫度、濕度、水浸地濕、嫻霧告警以及動態圖像等。保證設備運行在恒溫恒濕的環境中。

(3)門禁系統。監控內容包括:遠程開門、修改門禁內部的各種工作和控制參數、授權、刪除用戶、用戶的準進時段管理,以及各種報警記錄、進、出門記錄、刷卡、出門按鈕開門事件、門禁內部參數被修改的記錄等。

4拓撲結構

茂名聯通基站動力環境集中監控系統采用逐級匯接的結構,由省公司監控中心(psc)、地市公司監控中心(sc)、監控單元(su)和監控模塊(sm)構成,采用監控中心(sc)與監控單元(su)直聯的方式。具體結構如下:

省監控中心(psc)主要對地市監控中心(sc)進行監督、維護管理。監控中心配有數據庫服務器,各地市監控中心(sc)的數據直接上傳省監控中心。

茂名監控中心(sc)主要對本地區的各個監控單元(su)進行管理,是本區域監控系統的管理中心,完成全網的監控信息的統計分析及處理,并對遠端監控設備進行遙測、遙調,對監控對象(機房設備、環境、圖像)進行管理,同時,還具有強大的門禁管理功能。所有的監控中心均可以通過d接口與廣東聯通綜合網管系統相連。

監控單元(su)是集數據采集、處理、存儲、傳輸為一體的智能化模塊化單元,能夠完成一個獨立的物理通信基站內所有監控模塊(sm)的管理工作,并將采集的數據集中通過1條2m電路上傳到監控中心(sc)。

監控模塊(sm)是面向具體的監控對象,具有完成數據采集和必要控制的功能。按照監控對象類型的不同,可分為:防盜、積水、電源管理、空調管理等模塊。

5參考規范

(1)中國聯通集團公司2009年3月《中國聯通移動網基站動力及環境集中監控系統總體技術要求》;(2)《通信電源和空調集中監控系統技術要求》(xdn023—96);(3)《通信局(站)電源系統總技術要求》(yd/t1051—2000);(4)《通信電源集中監控系統設計規范》(yd/t5027—2005);(5)《通信電源集中監控系統工程驗收規范》(yd/t5058—2005);(6)《通信開關電源系統監控技術要求和試驗方法》(yd/ti104—2001);(7)《通信局(站)電源、空調及環境集中監控系統技術規范》(gf006—2000)。

6具體功能和意義

(1)實時監控告警。無論基站距離遠近,一旦設備產生告警都能在數秒內將告警信息上報至監控中心。值班人員能在第一時間發現告警并做通知相關專業人員進行處理。例如深夜情況下基站上報防盜告警,這時值班人員可以通過轉動攝像頭觀察站內環境,從而判斷是否有盜賊入侵,并及時通知代維和l1o前往。

(2)數據采集分析。本監控系統能夠對設備數據進行24小時連續記錄,能真實可靠地反映設備的運行情況。這些數據是設備障礙分析的得力工具。比如在蓄電池維護方而。密封式閥控電池對均浮充電壓和溫度條件要求較高。通過監控系統就可以隨時查看電池電壓和環境溫度,省去了大量的現場測量工作。通過對采集的數據進行分析,還可以從中判斷哪些基站的電池單體存在問題并及時加以解決。

(3)加強維護管理。本監控系統徹底改變了舊的電源、空調等設備的維護模式。以前的維護方式是等設備出現問題后進行應急搶修,現在可以運營商可以真正掌握所有電源、空調設備24小時的運行狀況,實現有的放矢的主動維護,真正做到設備的預檢預修。這種管理從根本上改變了過去維護的被動局面,對設備的故障告警可以實現派單式的閉環流程管理。

(4)降低維護成本。本監控系統能大大提高維護質量,降低運營成本,給公司帶來直接的經濟效益,真正實現了移動通信基站的無人值守。以日常維護的基站巡檢為例,現在可以在監控中心對設備進行實時巡檢,減少了無謂的維護支出。基站實行設備代維之后,還可通過監控系統對代維廠家進行考核,從而提高維護管理質量。

篇10

【關鍵詞】機房;標準化

長江航運海事通信網通過幾十年的建設,已經具備一定規模,目前主要由船岸通信系統(含同頻廣播)、長途傳輸系統(含各類接入網)、電話交換系統(專網和公網)、數據通信系統、視頻會議系統(含桌面視頻會議系統)、應急通信系統等組成,并由服務器、存儲、CCTV、VTS、AIS以及眾多軟件組成了各類應用系統。隨著航運信息化的迅猛發展,通信信息在航運部門聯系、指揮調度、實時監控、救災救援等方面越來越重要,通信信息業務種類的需求也越來越多、越來越具有行業特色和個性化特點。

航運通信專網的特殊需求,使其各機房有別于運營商專業機房,也不同于一般企業的服務器機房。作為各種通信信息的起止點,服務于長江沿線各港航單位的的光纜、銅纜,這些數量龐大、粗細不等、業務不同的線纜穿梭于桿路、管井后匯聚在各通信信息機房,最后盤根錯節終結在各個機房的設備上。作為提供專業通信服務的海事通信信息基礎設施,保障長江航運通信暢通和船舶通航安全的職責也越來越重要,通信及信息機房的正常運轉面臨巨大的挑戰。通信信息設備種類繁多,維護人員不足等各類矛盾不斷顯現。合理有效地充分整合通信信息機房,逐步走向標準化,對于設備的運行維護、快速故障處理、降低成本、提高用戶響應速度具有十分重要的意義。

提高通信運行維護效率是一個綜合問題,涉及到組織構架設置、維護流程的重組、人員的定崗定編、技術人員的培訓和激勵機制、網絡管理支撐系統的建設等諸多方面,在當前或在未來一段時間內,無法快速改變上述情況,想要提高運行維護效率,降低設備和網絡故障率,提高反應速度,就必須不斷加強機房標準化改造,進行設備、線路、維護管理等軟硬實力的標準化改造。

一、設備的標準化工作

幾十年長期不斷演進,造就了現有通信信息機房內設備的七國八制,部分設備已經陳舊老化、效率低下。同時不同工程項目、不同時間點增加的設備放置在不同的機柜甚至不同的機房,設備間的不同類型的連線數量間斷性增長,造成了設備間的線纜布局極不合理,錯綜復雜。標準化工作需要合理布置機房設備,實現某一種特定通信功能的建筑空間,以便于完成相應專業內的操作、維護和生產。目前,在通信信息機房標準化建設中,無法實現專業化細分,但可將機房合理劃分為不同的功能區域。機房設備的布局嚴格按照設備間的邏輯關系,采取大機房、分塊布置的原則,合理布局設備及線纜。在設備選型方面,盡量統一設備類型,減輕維護人員知識更新負擔,同時利于不同機房維護人員相互交流,也利于全程全網的備品備件管理。

二、線纜標準化工作

目前,各通信信息機房有些采用下走線方式,有些為上走線,各類線纜均在防靜電地板下走線槽內或走線架上敷設。隨著業務的增加,各種線纜不斷增多,原有走線槽已經不能滿足需求。后續的線纜只能雜亂放在走線槽中,甚至走線槽槽外,大致按照走線槽原來的走向布放。越來越多的線纜以及不規范的布放,導致各種線纜交叉占壓,給線纜故障排查及線纜擴容布放帶來很大困難。同時,由于交直流電纜、接地線與信號線纜存在交叉點,既對通信業務的服務質量帶來一定程度的影響,也存在著火災隱患。造成通信機房線纜雜亂的原因主要有以下三點:

(1)建設期間,工程負責人沒有將通信機房設備布局、線纜走向等具體的標準提供給施工隊伍;施工單位在施工期間也僅僅提供了數字編號的手寫標簽;設備維護人員在維護期間對部分設備和線纜進行調整,并沒有做及時修改。(2)機房經過不斷的業務發展、擴容、改造、維護、并網、轉網,大量的廢舊線纜沒有及時清除,極少標識或者無標識。(3)在通信機房的實際使用過程中,維護部門缺乏長遠規劃和維護經驗,未合理布局各類設備,造成設備間線纜繁雜。

三線分離是將機房內的交流、直流電纜(線)與信號電纜(線)分開布放。信號線、直流電源線及交流電源線分開,各走各的槽路,以免三線間產生高熱,從而引發火災等安全隱患,給運維工作帶來災難。在標準化建設中,可采取上進線、下進線共用的方式。強電線纜通過地板下端走下進線,弱電線纜通過走線槽走上進線;并對機柜內強弱電走向進行規劃,左右側分開為強電進線和弱電進線,實現強弱電分開,杜絕電力線對信號線的信號干擾。交流和直流線分側布放,走不同的路由。

光纖配線柜、數字配線柜、音頻配線柜集中布置,集中配線架實現三線分離,減小跳線長度,同時按照統一規范,結合實際對所有線纜做好標識工作,包含線纜的起止點、用途等,有利于查找故障,縮短處理故障時間,維護更加方便、運行更加可靠。為了方便設備的更新、擴展和升級,在機房建設時需適當考慮各系統為設備發展留有一定的冗余和預留,減少因機房改造而帶來的系統停機時間。同時,在標準化建設中,可以規范線纜顏色規格,不同的線纜采用不同的色彩區分。在強弱電分層的通信機房,設備擺放可采取自下至上安裝方式,便于今后新增設備布線的美觀大方。搬遷蓄電池至獨立蓄電池室,實現蓄電池與通信設備的防爆隔離。

三、維護管理標準化

把“注重細節,力求完美”的思想運用于工作中,在工作實踐中,我們也深切的體會到細節化管理為維護質量提供的保證。首先,細節管理使得機房基礎維護開展的井然有序。如:嚴格執行值班制度,認真完成值班記錄、檢修記錄及故障記錄等;機房備品、備件、儀器儀表、工具、資料管理的每一項要求都嚴格執行;保證維護工作有計劃、有目標、有結果;認真進行周檢、月檢、季檢、年檢,并在各大節假日及重要會議前認真完成每一項即定的檢修細則;周、月報表及時全面準確完成;嚴格執行各項規章制度及維護管理制度,確保各項維護工作及運行配合有序開展等。其次,細節管理保證了各項維護任務的規范化,確保了設備、線纜的標識和技術維護資料準確、實用。第三,細節化管理使得維護人員的業務水平和處理故障的能力有了很大地提高。

各類維護資料的整理留存是機房標準化改造的一個關鍵環節,為了保證資料的實用性,我們力求做到在內容上全面、準確并及時更新,在形式上不斷改進,力求方便、快捷。為了方便工作,更好地服務于工作,同時也考慮資料的擴容,需對各類資料進行充足的分類整理,按專業合理劃分功能整理電子版資料,使得資料更易于查找,并和書面資料互為備份。同時可以考慮使用圖形化資源管理系統,為所有設備及線路建立了動態連接關系,方便資料更新。對于轄區遠端機房的資料,可利用去維護及巡檢之便,采集資料數據,整理后按機房分別建立資料檔案,形成一套完整的資料體系,將給各項工作的開展帶來極大的便利。

目前長江沿線由于機房類型的不同以及功能的差異,無法更多地在硬件設施上對機房建設標準化進行規范,但通過軟設施的規范改造,長江航運通信信息機房標準化工作必將推進通信信息的運行維護管理,降低了設備和線纜故障率,提高服務品質。

參 考 文 獻

[1]陳再峰.NGN SIP的標準化[A].2003年中國通信學會信息通信網絡技術年會論文集[C].2003

[2]唐健.淺談核心通信機房電源設備維護管理[A].中國通信學會信息通信網絡技術委員會2009年年會論文集(下冊)[C].2009