通信电源范文

时间:2023-03-21 07:16:27

导语:如何才能写好一篇通信电源,这就需要搜集整理更多的资料和文献,欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文,供你借鉴。

通信电源

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(1)犹如人们对阳光、空气、食物和水的依赖

从远古时代以来,阳光、空气、食物和水一直是人们赖以生存的必需品,而今在科学技术飞跃发展的时代,电也已成为人们的必需品。因为有了电,我们的生活才有了欢乐。

(2)摩天大楼与基础的关联性

摩天大楼高耸入云,雄伟壮观,强风中坚定不移,坚实的基础则是默默无闻的功臣。通信系统的安全优质运转,无处不在的通信电源则是坚实的基础和根本保障。

(3)广泛的实用性

在通信枢纽大楼里,在卫星地面站、光缆、微波中继站、国际海光缆登陆站……所有需要安装电器设施和通信设备的地方,都需要首先建设好电源和通信电源。众多电源设备能在不同类型外电环境中经不同组合生产出A、B和C不同级别的多种电源,以满足不同用户的不同需求,做到稳定、安全和可靠。

结论:电源是一切通信必不可少的坚实基础,而且是非常重要的根本保障。

2通信电源的重要性

下面列举了邮电行业几次因电源故障而引起的重大的事故:

A)1995年4月1日,广东汕头金砂邮电大楼电气特大火灾,直接经济损失1497.9万元;

B)1995年11月26日,贵州毕节地区邮电局通信大楼电气特大火灾,直接经济损失901万元,中断通信50h,间接经济损失335万元;

C)2002年2月27日0时35分,海南省海口市海府路通信楼无人值守市话传输机房失火,造成海府局的市话出入局中继大面积闭塞,出入局呼叫、数据通信、小灵通网络、部分金融系统网络和有线电视网络都受到不同程度的影响,同时造成6500个接入网用户通信中断,52个中国移动通信机站的通信受阻。其政治影响甚大。

若要恢复原有的通信能力,投入资金是损失资金的若干倍,投入的力量也将很大。

通信电源的质量与实用安全直接影响到通信质量、通信设施和人身安全,轻则影响通话质量,中断通信;重则毁坏机楼,酿成重大事故。A、B和C事故及以前的几个重大火灾,迫使邮电系统下大力气连续几年进行全行业的安全大检查。近年来暴露出的安全隐患问题,需要我们采取更有效的措施,扭转极不安全的被动局面。中国电信集团会经常性地进行安全大检查,扎扎实实地把安全生产抓好。

电源专业及应用对通信企业的安全生产有着至关重要的作用,万万不可忽视。

3通信电源的特点、现状及存在的问题

(1)设备品种甚多,使用组合奇特

高、低压配电设备;发电设备包括柴油、汽油发电机,风能、太阳能和燃汽轮发电机;交直流变换设备包括AC/AC、AC/DC、DC/DC、DC/AC、UPS和蓄电池设备等。

在通信枢纽大楼、卫星地面站、光缆、微波中继站、国际海光缆登陆站、交换机楼和模块局等众多的不同供电环境(条件)中,不同需求的魔方组合,神奇而多样化。一个关键问题是要严格贯彻通信电源的相关技术标准,遵循科学规律,做好设计、建设和维护工作。

(2)涉及专业学科知识多

通信电源的专业维护需要动力机械学、化学、电子、通信与自动控制技术和计算机应用知识。

(3)消耗能源巨大,设备资源丰富,需要精心管理通信生产用电和确保通信机房环境温度等用电,所消耗的电能源是巨大的。而且通信电源设备的种类多、数量多,通信电源、空调设备资产大约占总资产的3%~5%,在一个拥有4000多亿元人民币资产的强大通信企业——中国电信集团公司,通信电源、空调设备的资产约占200亿元人民币,因此加强管理,提高使用效率,降低成本,意义重大。

(4)维护好通信电源责任重大

电源专业工作常处于高电压、大电流、使用易燃油类和防雷保护等特殊环境,对安全生产、通信防护和消除火灾等方面有着不可推卸的责任。(5)通信电源专业维护体制亟待与通信维护体制改革同步

对于中国电信集团,该专业共有近万名员工,工作面广,维护设备多。目前的维护操作方法与传统方式变化不大,减员只是在人员看守设备方面有一定的潜力,而且必须达到通信电源设备自动化、监控手段完善化,只有安全防护达到无人值守条件时,才能实现无人值守。实际设备的检测需推广新技术和新方法,提高工作效率,减员才有实效。过去,通信能力飞速发展,而电源维护人员的数量却变化不大,这是生产效率提高的具体体现。

(6)电源专业方面存在的问题

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一、通信电源的组成结构分析

现今,如光端机、调度交换机、PCM设备、监控设备、室内空调等电力通信设备绝大多数都采用220V交流电源或-48V的直流电源供电。

(一)主要通信站的电源组成

为了满足不同设备的供电需求,并且保证通信电源的安全稳定运行,在相对比较重要的骨干网通信站中,通信电源设备大多都采用主备用工作模式,其组成框图如下图1所示:

上图中,交流配电屏具有两路电源自动切换功能,当主用电源市电1出现故障停电时,交流配电屏会自动将电源切换至备用电源市电2作为输入电源。

高频开关电源与电池组相连,系统正常运行时,高频开关电源向电池组充电;一但交流配电屏故障,失去交流输入时,电池组向高频开关电源返送直流电,在短期提供系统运行用电,直至电池电量用尽或恢复交流输入,其间,高频开关电源具有一次下电及二次功能,一次下电即自动切断次要负载功能,以维持重要负载更长时间运行;二次下电即自动切断所有负载以保护电池避免其过度放电导致损坏。

蓄电池组的容量选择要根据负载的大小来决定,系统失去外电源后,蓄电池应能继续维持一定时长的供电,对于电力通信系统机房来说,主要通信站蓄电池组的容量通常不小于300Ah。

两路直流配电屏间有联络开关,正常运行时,联络开关的状态是断开的。在特殊情况下,如设备检修需要更换一路开关电源时,可闭合联络开关,将原分配于两路开关电源的负载都切至正常运行的开关电源后,再进行作业,以避免因检修作业导致设备及业务中断的情况,进行该操作,务必确认所有负载切至一路开关电源后总负载电流未超过该开关电源的额定电流输出值,否则将可能造成该站通信设备全停事故的发生。

(二)次要通信站的电源组成

对于重要性相对较低的通信站来说,从经济性等因素上考虑,通信电源系统的组成可相对简单,示意图如下图2所示:

源一个电源设备,但是采用交流380V、直流110V两种输入作为系统电源,分别通过开关电源的AC/DC模块和DC/DC模块转换成设备所需的-48V直流电源为直流设备供电,配置较之前的重点通信站要简单许多。

二、通信电源设备的安装

通信电源的安装过程对后期的运行维护及其能否正常运行起着至关重要的作用,并且安装过程具有一定的危险性,必须仔细认真,稍有不慎就会造成严重后果。

(一)通信电源的安装环境

电力通信的次要通信站的通信机房一般都与其它电力设备合用机房(如变电主控室),其安装环境以现场要求为准;主要通信机房一般为独立机房,对于独立机房,在通信电源安装前,应确定通信机房的安装环境满足以下要求:1.机房室内及外部走廊等土建工程已全部完工,室内墙壁已充分干燥,门窗、天花板、取暖设施、空调设施应齐备且工作良好,确保以上设施无漏水现象。2.机房主要门高度和宽度应不妨碍设备的搬运和安装,机房室内最低高度(指梁下或风管下的净高度)以不低于3m为宜,机房面积要求能容纳设备并留有必要的维护道。门窗周围缝隙应用防尘胶条密封。3.机房已采用防静电措施,地板支柱接地良好,且接地电阻和防静电措施符合要求,地线铺设按设计要求进行施工。4.机房室内及走廊应保护干净,严禁堆放杂物。5.机房的各种排水管道不应穿过机房,消防设备应放置在机房附近明显而又易于取用的地方。6.机房墙面及顶棚应无粉化现象,不易积灰,不易脱落,装饰材料应采用阻燃材料。7.机房应尽量避免阳光直射,平均照度300lx~450lx,应无眩光,一般采用镶入天花板的日光灯,根据机房的具体条件应设有事故照明或备用照明系统。8.机房的地板承重应大于700kg/m2。

(二)通信电源的安装过程

通信电源的安装过程必须严格遵守电气安全规程,尤其是在变电所等高压场所内,必须是具有电气作业资格的人员使用电气专业工具进行作业。

1.机柜的安装

首先,在施工前必须进行现场勘查,了解现场情况,机柜的安装位置必须与通信机房设计图纸保持一致。设计要求机柜安装在底座上的,确保机柜底座坚实稳固;设计要求直接安装在地面上的,保证安装机柜处地面平整夯实。

机柜安装时应使用水平尺测量机柜的水平高度和倾斜角,反复进行校正,直至机柜倾斜角度小于5度,再在螺栓上加装弹簧片、垫片将机柜固定。

2.电池的安装

在电池安装前,须仔细阅读电池安装手册,掌握电池安装和连接的正确方法,电池的在电池机柜内的摆放须严格遵照安装手册有序排列,并确定开关电源与电池连接的熔丝处于断开状态。安装电池连接板及连接线缆时,应注意电池的正负极性,所有螺母和累栓需拧紧,避免由于接触面积小在充放电过程中造成发热、打火的危险现象。在将蓄电池并入电源系统前,应先把开关电源处系统电压调整到与蓄电池电压相同才可以合上蓄电池熔丝,阀控式铅酸蓄电池单体的均充电压范围一般为2.30~2.35V,一般取2.35V,故一般系统的均充电压设为56.4V,有的电宾不需要均充,可把均浮充电压设为相同值。

3.电缆的连接

对于通信电源线缆的选择,要根据负载来选择线缆粗细。

所以,上例中的蓄电池导线应选择35平方毫米的铜芯软电缆。

电缆在地板下走线多排叠加布放时,叠加高度不能超过防静电地板下净空的3/4,避免影响空调气流。电源线和地线布放时,应尽量同其它电缆分开布放,并预留足够长度,不得在电缆中做接头或焊接点。

电力通信机房采用联合接地方式,即工作地和保护地共用一组接地体。如果是中心机房,接地电阻应小于1Ω,如果是远端机房,接地电阻应小于5Ω。

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1选用高可靠电源系统

电源系统是否稳定,关键在于设备是否可靠,设计是否合理。一套电源设备只有在原理设计合理、设备选用可靠的情况下,才能确保其稳定性。

由于以前的电源系统多采用分立电子元件,如可控硅等元件,给运行维护带来很多不便。高频开关电源具有体积小、噪声低、效率高、功率因素高、动态性能好、均流特性好、可靠性高、可带电热插拔、电磁兼容性极好、对电网污染小的优点,必将取代相控整流器,此外,还易于监控、扩展、实现“N+1”备份的功能。

选用安全、稳定的硬件设备是实现通信电源可靠性的第一要素,合理的接线方式也非常重要。为了保证电源系统的独立性,每套通信设备的两路电源分别接到高可靠电源系统的独立直流母排上,每个直流母排上的输出端均带有隔离装置,即双电源/双母排概念;而蓄电池分别接入各自母排,组成完全独立又互不干涉的独立供电系统。

2建立通信电源监控系统

为了保证通信系统的畅通,提高设备运行水平,尽量缩短维修时间,使系统管理由局部、临时监测,变为系统、全天候管理,必须实施监控。通信电源监控系统是对通信设备进行遥测、遥信和遥控,能实时监视和显示其运行参数,自动监测和处理系统各种故障的设备,并且还能监测机房温度,并根据环境温度实时对蓄电池浮充时进行温度补偿。

2.1单套电源的监控

对于单套电源系统的监控,一般在整流屏配备本机监控装置,实时监测交流单元,整流单元、直流单元、蓄电池等工作状态,包括系统电压、系统工作状态显示,负载电流及各整流模块的输出电流,蓄电池的充放电电流及安时数、系统的各项运行参数设定值、蓄电池温度及环境温度,根据各项设定值发出各类告警信息,并且具有RS-232接口,对于紧急故障具有电话回叫功能,在第一时间通知运行人员。

2.2多套电源系统的监控

一般来说,一个供电局有多套通信电源,而且大多通信电源无人值班,因此,必须采用独立的通信电源监控系统,并且把各站的电源监控系统纳入通信设备总的监控系统。根据通信电源集中维护、统一管理的基本模式,监控系统是一个多级的分布式计算机监控网络,分为监控单元、监控站、区域监控中心、中心局监控中心。

一般以地调监控中心为中心局监控中心,各县调监控中心为区域监控中心。各级的功能为:

(1)设备监控单元完成周期性的采集数据,接收和执行命令,接受上一级下达的配置信息、刷新配置文件;

(2)监控站实现数据采集和处理,向下与各设备单元监控单元传送数据,进行处理后,向上级传送,实时监视各监控单元的工作状态,同时与监控中心通信,实时向监控中心转发告警信息,并接受各监控单元的参数,显示各监控单元采集的各种监测数据和告警信息;

(3)监控中心(包括区域监控中心)具有监控站的功能,还能实现各监控站工作状态显示和打印各种数据和信息。电源监控系统的基本原则应把可靠性放在第一位,监控系统本身的可靠性必须高于被监控设备的可靠性,监控系统要以监为主、控为辅,并且逐渐向智能化、规范化方向发展。

3加强对设备的维护工作

对通信电源的维护,主要是对蓄电池的维护。目前,通信电源大多采用免维护蓄电池(阀控式密封蓄电池),但其所谓的免维护其实是指使用过程中不需要加蒸馏水等工作。但在日常的工作中,还需对其进行精心维护。

3.1环境温度的稳定

阀控式蓄电池适合在清洁、干燥、通风、避免阳光直射的环境中运行,环境温度控制在15~35℃,最好是标准室温25℃。因此,必须安装空调,确保蓄电池室温度控制在25℃。

3.2对蓄电池的维护

蓄电池作为通信电源的后备电源,是确保设备不间断运行的最后一道防线,必须对其精心维护。在维护过程中,首先要经常观察其外观,检查有无活性物质脱落、极板变形、电解液外漏,栅极有否腐蚀和硫化,及时做好充放电,根据《电信电源维护规程》中规定:

(1)蓄电池应每年做1次放电试验,放电额定容量的30%~40%,每3年做1次容量实验,使用6年后应每年1次,蓄电池放电期间应每小时测量1次端电压和放电电流;

(2)还要引进先进的测试方法对蓄电池进行定期测试。根据研究,蓄电池的真正等效内阻是由其金属电阻和电化学电阻组成,内阻的增加导致蓄电池实际容量的减少。现在市场上蓄电池测试仪很多,通过选用合适的蓄电池测试仪对蓄电池进行日常维护,再加上目前电源都对蓄电池装有巡检、监控功能,更加能保证蓄电池的日常工作效率。

4高度重视防雷接地

雷电是对电力系统产生较大影响的一种自然灾害,现在很多通信设备发生雷电事故,大多是由电源系统进入,因此必须重视电源系统的防雷接地工作。

4.1防雷

根据YD5078-98《通信工程电源系统防雷技术规定》以及各通信站内主要电源配套设备的耐压冲击指标和防雷器残压要求,电力系统雷害的防护可采取分级协调的防护措施进行电源设备的保护。

(1)市电引入端安装OBO电源防雷模块,可以预先引雷;

(2)在交流输入到整流器中间安装一组低压避雷器,确保整流设备及有关低压设备;

(3)直流电源的“正极”在电源设备侧和通信设备侧均应接地,“负极”在电源机房侧和通信机房侧均应接氧化锌压敏电阻。

4.2接地

对于通信等弱电设备的防雷,接地系统的良好与否,直接关系到防雷的效果和质量。当有直接雷时,尽管接地电阻很小(1.0Ω左右),但地网上还会产生很大的地位抬升。因此,应该采用联合接地,通信机房和电源机房还要形成环形地网并多点入地。

5加强人员培训管理工作

现代电源技术大量应用电力电子半导体器件,采用自动控技术、计算机技术、电磁技术的多学科交叉技术,是现代电力电子的具体应用。积极让专业人员参与、把关工程设计,方案审查,工程实施、竣工验收;加大培训力度和搞好技术练兵;积极让专业人员学习新的专业知识;积极引进高素质的电源专业人才等各方面来实施,确实提高维护水平。

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关键词:通信电源;蓄电池的保养;维修管理技术;防雷技术;

1.前言

通信电源系统主要由直流的供电系统、交流的供电系统、监督控制系统、接地的系统这4个主要部分构成[1]。它的主要任务是向整个通信的设备源源不断的提供电力,并且一定要保证供电的质量达到标准,他处于整个通信系统的中心位置。它运行的好坏与整个通信网络运行的速度快慢以及通信的安全息息相关。通信电源系统在迅速发展的同时,也对所有在电源维护方面的工作者提出更多艰辛的任务。本文根据实际经验,在管理维护技术方面对系统对了进一步阐述。

2.通信电源需满足电力通信系统的基本要求

为了在一定程度上保证整个通信系统的安全运行,通信电源系统要满足可靠(即当交流的电源进行供电时,整个通信的设备要使用交流连续的电源;直流的电源进行供电时,整个通信的设备要采用电池和整流器一起并联进行浮充的方式供电)、稳定(用稳压的电源进行供电,不能超过被允许的误差范围)、小型(整个电源的装置设备向着集成小型的方向发展)、高效(用不同的节能措施来提高社会的经济效益和资源的利用效率)的要求。

2.1交流电源应满足的要求

交流的供电系统主要是由降压变压器、高压配电所、UPS、油机式发电机以及低压的配电屏构成。它可以提供的3种基本交流电源分别为:由变化的UPS提供的后备交流用电、由电站提供的市用电、由油机式发电机提供的自备用交流用电。小类型的通信电站的交流电源通常是采用三相或者单向式的交流电源,单向的电压(零线和相线之间有效电压值)一般是220V,三相线电压(相线和相线之间的有效电压值)一般使用380伏。利用三相五线制的交流电源的时候,要综合协调最大值、相序以及频率这三个因素之间的关系。图1为三相五线制的接线原理图。

2.2直流电源应满足的要求

直流电源系统主要由整流器、直流的配电屏、蓄电池组等构成。直流的电源应该满足的要求:(1)直流电源供电应该提供相应的备用设备;(2)电源中的脉动要低于允许值,不允许有电压瞬变;(3)要时常进行分析检修,确保供电及时、可靠。到目前为止,常见的直流设备的供电的电压一般为+24V和-48V,然而一般通信设备采用的电源一般为-48V。

2.3对监控与接地系统的不同要求

通信电源的监控系统要求要把整个电源的维护人员从繁杂的维修护理工作中解脱出来,来提高整体的劳动生产率,减少设备维修和运行的资本,以提高不同设备在运行过程中的经济可靠性。监控功能简单分为监视与控制功能。监视系统要对设备整体的运行状况进行实时监测,并同时对影响设备运行的环境进行监测,以达到获取设备运行中的原始的数据和各种不同的状态,为系统作分析和处理提供来源。监视的功能要求系统一定达到良好的准确性和实时监测性。当维修护理人员发出控制的命令,监测控制系统能够把它转换为让设备可以识别的指令,以保证设备能够执行既定的动作。监控系统可以控制的对象除了主要包括不同种的被监测设备,同时也控制监控系统自身的一些设备。控制功能一样要求整个系统达到更好的实时精确性,以便获得比较满意。接地系统主要有直流的、交流的工作接地以及保护样式的接地和防雷样式的接地等。目前一般使用联合方式的接地,即直流、交流样式接地与保护式的接地和防雷式的接地共同组合用地网。联合式的接地包括接地本体、接地的引入线、接地的汇集地点以及接地本体之间的连接线、导出引线等各个部分构成,它综合有很好的阻抗干扰和预防雷电的作用。

3.通信电源系统的维修护理技术

3.1通信电源系统的维修护理技术

通信电源的维修护理工作指的是对站点的电源设备来进行巡逻检查、安全性能的分析、以及做好应急的准备等。其中包括不定期和定期的对各种电源设备的不同参数设定进行分析和整合,以保证整个通信网络的正常运行。通信电源系统的维修护理工作中应该注重以下几个问题。

(1)通信电源系统功率的大小要适度。在维修护理中,一定要保持整个通信房屋的清洁卫生。并且在使用的时候,着重避免额外增加大功率的设备以及在负载满的情况下运行,否则会使整流模块出现问题。

(2)通信电源系统的设备要按照要求使用。不同的厂家、不同类型的模块是不允许一起使用的,这样因为频率不同,负荷承载程度也就不一样,很容易由于不稳定而出现问题。

(3)一定要防止电池充放电时的大电流。如果电流过大,会使电极板变形导致电极物质脱落,从而造成内阻过大,影响寿命。

3.2蓄电池的维修护理技术

如果市电不正常或者整流器处于非正常状态下,蓄电池就会承担起所有的负载任务。在正常的状况下,整流器与蓄电池是并列运行的,这样可以为整流器提供更高的电质量。因此蓄电池的使用应注意以下几个方面。

(1)电压的范围设置。当蓄电池超过它的浮冲电压时,就会造成蓄电池的损坏;当蓄电池低于它的浮冲电压时,会造成蓄电池的缺电状态,使电池报废。正常应该把浮冲电压设置在53.4~53.9V之间。

(2)对温度设置的要求。如果蓄电池所处的温度过高,就会加重电池自放电现象。因此放电的时候,应该把环境温度设置在-10~+40℃。并保证良好的充放电电压精度,一般2%为宜。

(3)维修护理工作。要不定时的对蓄电池的外貌以及是否出现了一些异常情况比如有无裂缝、漏液现象进行观察。3-6个月对其进行充放电一次,日常还可以涂凡士林对电池的接线柱上进行保护。

3.3防雷技术在通信电源系统方面的应用

雷击会造成很大的生命和财产损失,因此要预防雷电,在运行时做好电源的维修护理工作。最重要的是一定要对进出厂的电缆电线进行防雷以及屏蔽操作。消雷器、接闪器以及避雷器是比较常见的3种防雷设备。消雷器是比较新型的主动式的防雷器件;接闪器用来专门接收被雷直击的金属物品;避雷器是为了防止雷电入侵而防止保护设备破坏的一种器件。做好防雷工作应该做好以下几个方面。

(1)做好配电系统的防雷措施。为了消除直接雷浪涌电流与电网电压的波动影响,根据负荷的特点用分等级减弱雷击带来的残留电压以及能量,以防止雷电的破坏。

(2)做好通信电源系统的三级保护。其中一级保护主要是排泄雷电量,防止雷电沿着架空的线路进入居民室内而造成的破坏。采用的标称泄放电流是25kA/线,为了吸收由电源的前端架空线进入的高压脉冲,同时也为了防止感应的电磁脉冲以及大类型的设备带来的瞬时高压破坏系统。二级保护主要是把防雷技术用在交流屏内,它可以承受15kA/线以下的雷击通流量,防止由配电系统的前端带来的高压脉冲及电脉冲带累的瞬间高压脉冲。三级保护主要是把防雷器设置在断路器的前面,这样可以吸收过量的内部电压,使分配电前引来的传导雷电流降低到设备可以承受的安全电压以下。

4.结语

因此,为了提供合理、安全、稳定的电能,通信电源系统的管理应该制度化先进化,这样才能保证整个系统的安全运行,提高工作效率,取得更好的业绩。

参考文献:

[1]樊勤.通信电源的管理与应用[J].内蒙古科技与经济,2006(3):119-120.

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[论文摘要]:通信电源是向通信设备提供交直流电的电能源,是整个通信电信网的能量保证。通信电源系统由交流供电系统、直流供电系统和相应的保护系统构成。通信电源系统的设备多,分布广,不仅单个电源设备的可靠性会影响系统的可靠性,电源系统的总体结构也会对自身的可靠性造成很大的影响。

一、通信电源的发展现状

(一)供电系统的现状

通信电源是通信系统必不可少的重要组成部分,其设计目标是安全、可靠、高效、稳定、不间断地向通信设备提供能源。通信电源必须具备智能监控、无人值守和电池自动管理等功能,从而满足网络时代的需求。通信电源系统由交流配电、整流柜、直流配电和监控模块组成。

(二)通信电源设备的更新换代

近年来,随着技术的进步,特别是功率器的更新换代,新型电磁材料的不断使用,功率变换技术的不断改进,控制方法的不断进步,以及相关学科的技术不断融合,通信电源在系统的可靠性、稳定性,电磁兼容性,消除网侧电流谐波、提高电能利用率、降低损耗、提高系统的动态性能等等方面都取得长足的进步。

(三)现行通信电源的电路模型和控制技术

目前通信电源的变换电路拓扑结构主要采用双单端电路,半桥电路和全桥电路,各有优缺点。一般认为,在中、小功率场合,采用双单端电路或半桥电路是适宜的;在大功率场合则采用全桥变换电路。

二、通信电源发展趋势

(一)开关器件的发展趋势

电源技术的精髓是电能变换,即利用电能变化技术将市电或电池等一次电源变换成适用于各种用电对象的二次电源。其中,开关电源在电源技术中占有重要地位,从10kHz发展到高稳定度、大容量、小体积、开关频率达到兆赫兹级,开关电源的发展为高频变化提供了硬件基础,促进了现代电源技术的繁荣和发展。

(二)通信直流电源产品的技术发展市场需求发展

在需求与技术的共同推动下,通信直流电源产品体现了如下的发展态势:

体系架构相当长的一段时间内维持稳定。通信直流电源在相当长的时间内还是维持现有的交流配电、整流器模块(并联)、直流配电、监控单元、蓄电池等为主要组成部分的架构;功率变换模式也将维持现有的高频开关模式,暂时不会出现类似从线性电源到开关电源的阶跃性的变化。

功率密度不断提高。通信一次电源的核心部件整流器的功率密度不断提高,推动了通信直流电源整机的功率密度不断提高,但配电器件、蓄电池等密度基本维持稳定,一定程度制约了整机系统的功率密度的提高比率。

更高的可靠性。高可靠性是通信电源的最基本要求。随着器件技术、通信电源技术的成熟,以及各通信直流电源设备厂家在可靠性研究上大力投入,通信直流电源产品可靠性呈不断提高的趋势。

按照TRIZ理论(“创造性解决问题的理论”的俄语缩略语)描述的技术系统发展进化规律,一般而言,技术的生命周期包含四个阶段:婴儿期、成长期、成熟期和衰退期,种种迹象表明,通信直流电源的核心技术,开关电源技术基本上开始步入成熟期:效率的提升变得缓慢和困难、而电源损耗不能大幅度降低限制了功率密度的进一步提高,未来几年甚至十几年内,通信直流电源产品将进入一个缓慢发展的阶段,直至有一天,一种新的电源变换技术出现,通信直流电源产品就会再出现一个阶跃性的发展,就像开关稳压技术替代线性稳压技术,给电源带来了革命性的变化。

(三)通信用蓄电池技术研究的新进展

通信用蓄电池作为通信系统后备的能源供应手段,其研制、生产和应用技术一直备受世界各国通信行业的重视。随着科技的发展和技术的不断进步,国外正在研制和试验新一代的通信用蓄电池,有的已经进入商用化阶段。这些新的蓄电池,由于其材料、结构和技术上的先进性,在性能上具有传统的VRLA电池无可比拟的优越性。

1.钒电池(VanadiumRedoxBattery)。钒电池(VRB)是一种电解值可以流动的电池,目前正在逐步进入商用化阶段。

2.燃料电池。燃料电池是一种化学电池,也是一种新型的发电装置,它所需的化学原料由外部供给,如氢氧燃料电池,只要外部供给氢和氧,经过内部电极、催化剂和碱性电解液的作用,就能产生0.9V电压的直流电能,同时产生大量的热能.

3.电源监控系统的发展。随着互联网技术应用日益普及和信息处理技术的不断发展,通信系统从以前的单机或小局域系统逐渐发展至大局域网系统或广域网系统,大量人力、物力被投入到网络设备的管理和维护工作上。不过通信设施所处环境越来越复杂,人烟稀少、交通不便都会增大维护的难度,这对电源设备的监控管理提出了新的需求,保护通信互联网终端的电源设备必须具备数据处理和网络通信能力。此时,数字化技术就表现出了传统模拟技术无法实现的优势,数字化技术的发展逐步表现出传统模拟技术无法实现的优势.

4.通信电源的环保要求。环保问题,一方面的指标是通信电源的电流谐波要符合要求,降低电源的输入谐波,不但可以改善电源对电网的负载特性,减少给电网带来严重污染的情况,还可减少对其他网络设备的谐波干扰。另一个重要方面,是材料的可循环利用和环境的无污染,这方面需要产品满足WEEE/ROHS指令。

在通信电源开发、生产早期,人们主要集中研究电源的输出特性,较少考虑到电源的输入特性。例如:传统的在线式电源输入AC/DC部分通常采用桥式整流滤波电路,其输入电流呈脉冲状,导通角约为π/3,波峰因数大于纯电阻负载的1.4倍。这些谐波电流大的电源给电网带来了严重的污染,使电网波形失真,实际负荷能力降低,对于三相四线制的电网来说,还很有可能因中性线电流过大而出现不安全隐患。

参考文献:

[1]朱雄世,《通信电源的现状与展望》.

[2]《浅析全球通信电源技术发展趋势》.

[3]《通信直流电源发展趋势》.

[4]孙向阳、张树治,《国外通信用蓄电池技术研究的新进展》.

[5]《通信电源技术发展趋势及标准研究方向》.

[6]曾瑛,《浅谈通信电源》.

[7]王改娥、李克民,《谈我国通信电源的发展方向》.

[8]王改娥、李克民,《我国通信电源的发展回顾与展望》.

[9]侯福平,《UPS系统在通信网络中使用的特点及要求》.

[10]《全球通信电源技术发展呈现五大趋势》.

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关键词 通信电源系统 维护 防雷

通信电源系统承担着向电力系统交换机、光端设备、PCM设备、微波设备等通信设备供电的任务,是所有通信设备的“心脏”,一旦发生供电中断,通信系统、超高压输电线路高频保护及电网安全稳定装置通道、调度自动化远动信息通道将无法运行,将极大地威胁电力系统的安全稳定运行。下面可以从以下几个方面来分析通信电源的稳定安全。

1 选用高可靠电源系统

电源系统是否稳定,关键在于设备是否可靠,设计是否合理。一套电源设备只有在原理设计合理、设备选用可靠的情况下,才能确保其稳定性。

由于以前的电源系统多采用分立电子元件,如可控硅等元件,给运行维护带来很多不便。高频开关电源具有体积小、噪声低、效率高、功率因素高、动态性能好、均流特性好、可靠性高、可带电热插拔、电磁兼容性极好、对电网污染小的优点,必将取代相控整流器,此外,还易于监控、扩展、实现“N+1”备份的功能。

选用安全、稳定的硬件设备是实现通信电源可靠性的第一要素,合理的接线方式也非常重要。为了保证电源系统的独立性,每套通信设备的两路电源分别接到高可靠电源系统的独立直流母排上,每个直流母排上的输出端均带有隔离装置,即双电源/双母排概念;而蓄电池分别接入各自母排,组成完全独立又互不干涉的独立供电系统。

2 建立通信电源监控系统

为了保证通信系统的畅通,提高设备运行水平,尽量缩短维修时间,使系统管理由局部、临时监测,变为系统、全天候管理,必须实施监控。通信电源监控系统是对通信设备进行遥测、遥信和遥控,能实时监视和显示其运行参数,自动监测和处理系统各种故障的设备,并且还能监测机房温度,并根据环境温度实时对蓄电池浮充时进行温度补偿。

2.1单套电源的监控

对于单套电源系统的监控,一般在整流屏配备本机监控装置,实时监测交流单元,整流单元、直流单元、蓄电池等工作状态,包括系统电压、系统工作状态显示,负载电流及各整流模块的输出电流,蓄电池的充放电电流及安时数、系统的各项运行参数设定值、蓄电池温度及环境温度,根据各项设定值发出各类告警信息,并且具有RS-232接口,对于紧急故障具有电话回叫功能,在第一时间通知运行人员。

2.2多套电源系统的监控

一般来说,一个供电局有多套通信电源,而且大多通信电源无人值班,因此,必须采用独立的通信电源监控系统,并且把各站的电源监控系统纳入通信设备总的监控系统。

根据通信电源集中维护、统一管理的基本模式,监控系统是一个多级的分布式计算机监控网络,分为监控单元、监控站、区域监控中心、中心局监控中心。

一般以地调监控中心为中心局监控中心,各县调监控中心为区域监控中心。各级的功能为:

(1)设备监控单元完成周期性的采集数据,接收和执行命令,接受上一级下达的配置信息、刷新配置文件;

(2)监控站实现数据采集和处理,向下与各设备单元监控单元传送数据,进行处理后,向上级传送,实时监视各监控单元的工作状态,同时与监控中心通信,实时向监控中心转发告警信息,并接受各监控单元的参数,显示各监控单元采集的各种监测数据和告警信息;

(3)监控中心(包括区域监控中心)具有监控站的功能,还能实现各监控站工作状态显示和打印各种数据和信息。电源监控系统的基本原则应把可靠性放在第一位,监控系统本身的可靠性必须高于被监控设备的可靠性,监控系统要以监为主、控为辅,并且逐渐向智能化、规范化方向发展。

3 加强对设备的维护工作

对通信电源的维护,主要是对蓄电池的维护。目前,通信电源大多采用免维护蓄电池(阀控式密封蓄电池),但其所谓的免维护其实是指使用过程中不需要加蒸馏水等工作。但在日常的工作中,还需对其进行精心维护。

3.1环境温度的稳定

阀控式蓄电池适合在清洁、干燥、通风、避免阳光直射的环境中运行,环境温度控制在15~35℃,最好是标准室温25℃。因此,必须安装空调,确保蓄电池室温度控制在25℃。

3.2对蓄电池的维护

蓄电池作为通信电源的后备电源,是确保设备不间断运行的最后一道防线,必须对其精心维护。在维护过程中,首先要经常观察其外观,检查有无活性物质脱落、极板变形、电解液外漏,栅极有否腐蚀和硫化,及时做好充放电,根据《电信电源维护规程》中规定:

(1)蓄电池应每年做1次放电试验,放电额定容量的30%~40%,每3年做1次容量实验,使用6年后应每年1次,蓄电池放电期间应每小时测量1次端电压和放电电流;

(2)还要引进先进的测试方法对蓄电池进行定期测试。根据研究,蓄电池的真正等效内阻是由其金属电阻和电化学电阻组成,内阻的增加导致蓄电池实际容量的减少。现在市场上蓄电池测试仪很多,通过选用合适的蓄电池测试仪对蓄电池进行日常维护,再加上目前电源都对蓄电池装有巡检、监控功能,更加能保证蓄电池的日常工作效率。

4 高度重视防雷接地

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通信电源系统是通信系统的重要组成部分,采取有效措施提高其安全可靠性是十分必要的。本文结合通信电源系统的主要组成,通过提出单独提高各个组成部分的安全性可靠性的方法,从而达到整体提高通信电源系统安全性和可靠性的目的。

【关键词】

通信电源系统;安全性;可靠性

通信电源系统是通信系统的重要组成部分,常被称为通信系统的“心脏”。没有通信电源,就没有通信业务,所以为保证通信畅通,必须对通信电源给予足够的重视,并采取各种必要措施,以达到通信电源的高可靠性的要求。本文结合通信电源系统的组成,详细介绍提高通信电源系统的安全性和可靠性的一些方法和措施。

1通信电源系统的组成

通信电源系统一般包括变电站、高/低压供电系统、高频开关电源系统、备用发电机组、UPS系统、环境集中监控管理系统和防雷接地系统等。在一般的通信台站供电系统中,受实际条件限制,通常不包括变电站和高压系统,一般直接引入当地的市电电源。通信台站通信电源系统构成如图1。

2提高通信电源系统的安全性和可靠性的一些方法和措施

分析通信电源系统的组成部分可以看出,要求各种电源设备(包括高频开关电源模块、UPS模块、蓄电池、备用发电机)和其他配电设备必须非常可靠,具有很高的MTBF指标。虽然目前通信系统的安全性和可靠性已经比较高,但是要保证给通信设备稳定供电并非易事,这就要求我们力求简单,并采取消除或减少单点故障的方法,做好可靠供电。以下提出一些具体方法和措施,能够提高各主要组成部分的安全性和可靠性,从而达到提高整个通信电源系统的安全性和可靠性的目的。

2.1高/低压系统(1)提供高压双回路供电。高压供电最好从不同的变电站引入,这样当其中一条线路停电时,另一条线路能够及时供电。(2)主要设备要采取冗余备份和相互备份。(3)线缆布放时要分开。要将交流线、直流线、信号/数据线分开布放,不能交叉,这样可以最大程度防止电磁干扰和火灾的发生。

2.2整流设备在通信电源系统中,整流设备的作用是将交流电整流为各个设备所需的直流电,并通过直流配电屏与各个设备和蓄电池组相连,给通信设备供电同时对蓄电池组浮充,直流电源电压一般为-48V。它具有频率高、功耗低、工作效率高、体积小、输入范围宽、可靠性高等优点。(1)整流模块的数量应采用冗余配置。(2)正极要可靠的接地,防止雷电产生干扰。(3)具有过压、过流、欠压、欠流、防雷等保护及地和远程告警。(4)直流电缆的颜色要统一规范。一般正极选用红色电缆,负极选用蓝色电缆,保护地选用黄绿双色电缆。(5)有适合阀控电池温度补偿要求的自动调压功能。(6)因为直流电源的安全可靠性高,所以设备要尽量选用直流供电。同时由于设备的精细化程度高,采取直流供电会减小电磁干扰。(7)尽量把集中供电改为分散供电,区分重要设备和一般设备。分散供电后,供电系统的风险系数就会降低,这样就可以提高安全性和可靠性,防止出现全局性断电的情况。

2.3蓄电池蓄电池在系统中的作用主要作为储能设备,因此,蓄电池是关键时刻的最后保障。目前通信台站的直流供电系统和UPS中的蓄电池都采用阀控式密封铅酸蓄电池。由于其具有无酸雾溢出、不污染环境、使用中不需要加水、维护量小及安装使用方便等优点,在通信电源系统中已被广泛采用。(1)阀控式密封铅酸蓄电池为少维护型蓄电池,绝非免维护蓄电池。作为系统供电的最后保障,一旦出现问题,会引起整个通信系统的瘫痪,所以应当引起高度重视。(2)要定期用内阻仪测试每个蓄电池内阻,这样能够及时发现有问题的电池。某一个电池的电压下降,可能会引起整个蓄电池组电压的迅速下降,有可能会使通信中断。(3)要注意能影响蓄电池寿命的因素,有效延长它的使用寿命。主要因素包括:放电次数、温度环境、放电频度、充电电压和放电深度等。(4)按时检查蓄电池,不符合使用要求就要及时更换。更换的标准:蓄电池电压容量不足其额定容量的20%,就要加以更换。

2.4UPS设备UPS中文名称是不间断电源系统。它是一种电力变化设备,以市电为交流输入电源,将其进行适当的变换和调节,为关键负载提供稳定可靠的交流电源。当市电停电时,由内部的储能装置(蓄电池)作为输入能源,仍可以继续为关键负载供电。(1)UPS的机房应保持通风,便于散热。(2)为保持其可靠性,UPS的输出负载最好保持在60%。(3)如果UPS负载过少,例如不到10%,可能会造成电池的深度放电,必然会降低电池的使用寿命。(4)如果市电长期不停,那就要对电池进行适当的放电,这样有助于激活电池。人工放电可以每个季度断掉输入市电放电一次,注意UPS必须带负载,这样会蓄电池的寿命会延长。(5)为有效避免电池因为过度的自放电而造成损坏,UPS在放电后应注意及时充电。

2.5发电机通信电源系统中,由于蓄电池容量有限,不可能长时间供电,因此,为保证市电长时间停电后能够正常工作,在通信电源系统中还必须配置发电机组。发电机组是将燃料的热能转化为机械能,机械能再通过发电机组转化为电能。(1)发电机组及机房应保持清洁,经常检查四漏(漏油、漏水、漏气、漏电)。(2)由于本地季节的变化和各地气候的不同,柴油和汽油应选用不同的标号。(3)滤清器要定期清洗,及时更换。(4)固定机组的启动电池应处于浮充状态,定期检查启动电池状态。(5)油机室内应面积充裕、进出风通畅、采取降噪处理、有利于维护。(6)冬季室温低于0℃时,油机的水箱内应添加防冻剂。

2.6防雷接地雷击的危害主要来自三个方面:直击雷、感应雷、雷电过电压侵入。其直接造成的后果包括:电磁干扰、设备损坏、人身伤亡和系统崩溃等,所以各项防雷接地措施一定要做好。接地的作用主要是防止人身遭受电击、设备和线路遭受损坏、预防火灾和防止雷击、防止静电损坏和保障电力系统正常运行。接地主要分为工作接地、保护接地和防雷接地。(1)通信设备的防雷措施要全面考虑外部防护和内部防护。(2)入局电力电缆应有金属屏蔽层,且必须埋地进出通信站。(3)站内电源系统采用分级加装电源避雷器,实现多级保护。(4)重视接地系统的建设和维护。(5)采取分区保护和多级保护。(6)定期测量接地电阻值(非湿地),并做好记录。(7)接地端子必须经过防腐、防锈处理,其连接应牢固可靠。

2.7集中监控单纯依靠传统的人工轮巡维护方式已经无法满足高质量维护的需求,通信站动力及环境集中监控管理系统实施后,通过该监控系统可以发现故障,提示维护人员采取必要的措施解决问题,大大提高了维护质量,成为动力维护的一种必要而且有效的手段。监控系统包括各种采集设备、网络传输设备和监控终端等。(1)监控系统的软/硬件必须具有可应扩展性,因此最好采用模块化结构。这样可以满足各种规模的监控系统网络。(2)监控系统必须具备自我诊断和容错功能。当通信干扰和数据紊乱出现时它能够自动恢复,故障出现时能及时诊断并告警。(3)监控系统应具备安全、人员、管理、资源、配置和告警管理等功能。

3小结

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我过目前采用的大多自断器件是依靠进口,国内基本没有能力对该部件进行生产,更没有有效的测试手段,很多检测只能依靠宏观测试来实现,对于器件内部原理和参数分布根本就不了解。在遇到高频工作,由于通信电源采用的开关频率比较高,所以器件分布参数对于其工作会造成影响,严重时可能造成器件停止工作。那么这就要求设计人员必须对于器件的特性进行的深入了解,而这也正是目前的问题所在。目前主要还是依靠设计者的经验以及技巧,这造成很多设计系统五花八门,没有形成统一的系统化。所以就通信电源系统来看,目前存在的问题就是没有统一的系统化、模块化、工程化的设计方法与仿真手段以及缺乏电磁兼容性认知,所以造成了很多系统运转问题。目前使用的开关电源系统具有非线性,所以系统会出现不同程度的过渡,这就造成了在理论分析时与实际情况产生巨大出入。而防雷措施做的不到为或者考虑不周同样对于通信电源的正常稳定工作造成了影响。

2通信电源系统安全运行与发展的主要措施

1)强化通信设备的过电压防护

目前汇集了设备体积小、运行速度快、功耗低、便于维护管理等优点的大规模集成电路通信设备,已经得到了非常广泛的应用。然而同样要看到的是,它所存在的缺点,主要包括绝缘强度、工作电压以及电压长寿能力比较低,其属于低电平、微电流系列电子设备。这种设备在遇到过压或者雷电干扰时,非常容易造成电子通讯设备的破坏。所以必须强化通信设备的过压防护,从而降低通信电源系统受损率。

2)重视电源设备的雷电过电压防护

作为通信设备安全运作的重要基础,电源在一个良好的电源系统构造中是主要的运作基础。那么,首先就必须消除雷电干扰可能对其造成的不良影响,主要是在要求所使用的电力电缆添加金属屏蔽层,而且应该埋进通信站。再就是可以在电源上逐级安装防雷器实现多层次的雷电防护。其实雷电对信息设备造成危害的主要原因在于电磁脉冲,这种脉冲分为雷电流和雷电电磁场。而可以对通信设备造成危害的雷电过压则主要来自雷电电磁场,它主要分为直击雷、感应雷过电压、雷电侵入波和反击过电压。所以在做好基本的防雷措施时,还应该考虑到其可能对系统造成的影响。

3)防止静电引起的过电压

作为一种静止状态的电荷,静电也是可以产生过电压作用的。虽然与流电相比,其电量比较小,而且电位也不高,但是只要累计到一定程度之后也是能够对通信设备中的电子原件造成放电损伤的。所以防止静电引起的过电压也是非常有必要的。一般而言,可以通过在通信机房进行加湿器、空调、湿度计、挂设温的安装,或者试用湿棉抹布,来防止静电的产生,同时在工作人员进行日常维护操作时,必须要求其做好防静电措施。

4)通信设备的接地

在通信设备安装时,必须要做好接地工作,接地的主要目的在于,可以把电器设备与大地直接相连从而在设备发生漏电时,将电流导入到地下,降低电流对于人体或者设备造成的伤害,接地一般非为工作接地与保护接地两种。

5)建立健全新的维护机制和制度

为了保障大规模通信的正常、可靠运行,同时也为了方便日常情况下进行维护和抢修。必须建立一套科学完善的通信维修机制与制度。以方便所有工作的顺利进行与效益最大化。特别是在当今科学管理水平逐渐提升的背景下,完善通信电源维护机制和制度是非常有必要的。在具体的实施过程中主要遵循集中管理、维护以及监控的特征,并且还应该倡导主动维护、主动维护、预防性维护,以消除故障苗头为主旨,建立预防、控制为一体的通信电源系统运行环境。

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【关键词】监控系统;交流配电单元;数据采集

随着通信事业的飞速发展、通信设备的不断更新,现代通信对通信电源的要求也越来越高。通信设备对电源系统的一般要求是:可靠、稳定、小型、高效率。为了保证通信电源的正常运行,对电源的监控尤为重要。设计一款经济、实用、耐用的电源监控系统则为本文希望达到的目的。

一、通信电源框架结构及总体设计要求

一个完整的组合通信电源系统(框图如图1)包括五个基本组成部分,分别是交流配电单元、整流部分、直流配电单元、蓄电池组、监控系统。

电源监控系统以多级自下而上逐级汇接的方式构成。每个监控级一般按辐射方式与若干下级监控级连接成一点对多点的监控系统,最低一级为设备监控单元(监控模块)与其监控的若干设备的连接。

组合电源系统中的设备监控单元就是通常说的监控模块。监控模块通过RS485总线对各个被监控部分(包括整流模块、交、直流配电部分、蓄电池,有些还包括一些环境量)进行控制,控制液晶的显示,接受键盘的操作,并与后台监控系统或远端监控中心进行通讯,实现远程监控功能。有些开关整流器内部具有独立的监控单元,完成对整流器的参数检测与控制、液晶显示和与监控模块的信息传递等。

通信系统的监控部分结构基本如图2所示。

二、交流配电单元监控硬件设计

数据采集系统组成的结构,如图3所示。

由于在数据采集系统中有很多信号要被处理,这里我们以交流配电单元的输入电压为设计对象,分析对其如何进行采集处理。

1. 交流配电单元数据采集硬件设计方案

1)几个参数的确定。采样周期为Ts

2)A/D转换器与CPU之间的数据通信。

A/D转换器与CPU之间通信采用中断方式。在此方式下,A/D转换器的转换信号(EOC)送到CPU的中断输入线上,向CPU申请,CPU响应中断后,在中断服务程序中读取A/D输出的数据。

ADC0809的数据输出格式为并行(8位)输出。在中断方式下,当转换结束时EOC发出一脉冲向单片机提出中断请求,单片机响应,并执行外部中断1的中断服务程序读A/D转换的结果,同时启动ADC0809的下一次转换。

3)交流配电监控系统中的抗干扰处理

在设计数据采集通道以及信号传输时,考虑到可能存在的干扰对通道造成的影响,在本系统中,采取了多种抗干扰的措施。

a.利用光电耦合器实现微机控制电路与前面的设备之间的电气隔离,使控制电路中的核心部分能正常可靠的工作。采用光电耦合器后能有效抑制尖峰脉冲及噪声干扰,从而提高通道上的信噪比。

b.接地处理

在该系统中存在模拟信号与数字信号,其地线在设计时应尽量分开,以减小它们之间的干扰。其基本原则是电路的全部模拟地与数字地仅仅在一点相连。

c. 传输线的选用

在本系统中,需用到MCS-51单片机的串行口(TxD、RxD)与远程微机之间进行数据通信,采用双绞线传输,其具有抑制电磁干扰的能力,双绞线可用一根塑料护套线扭起来,双绞的节距越短,电磁感应干扰就越低。

2.串行通信的实现

由于PC机给出的是标准的RS-232电平,而MCS-51给出的是TTL电平,选用MAX232芯片实现电平转换。PC机所选用的通信适配器向外界提供了标准的RS-232接口,引出的是标准的母25芯“D”型插座。

单机之间的串行通信,在系统的实际应用中往往都是“点对多”的通信,以提高系统的利用率。

三、交流监控系统软件部分设计

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关键词:通信电源;通信机房;企业专网

0.引言

通信电源是通信机房的心脏,一个稳定可靠的通信电源供电系统是企业专网通信系统安全、可靠、稳定运行的基础。一旦通信电源发生故障,进而导致通信设备断电,就会引发通信中断,造成通信系统瘫痪。现有通信电源系统为集团固定电话交互通信网供电,其中包括生产调度电话,一旦发生通信系统瘫痪,则会影响港口正常生产,甚至引发安全生产事故。本文提出的技术方案就是利用先进组网方式为集团通信机房提供安全可靠并且优质的通信电源。

1.现网概况

河北港口集团通信信息工程分公司现有电话交互通信网机房由一个核心机房、一个有人值守机房和六个无人值守机房组成。核心机房通信电源主要为计费服务器、网管服务器、有线业务WEB服务器、OA服务器、程控交换机等重要设备供电,并且该机房负责与电信、移动等大运营商汇接。其他机房均为普通机房,通信电源主要为程控交换机、传输和宽带设备等设备供电。

2.建设的必要性分析

现有通信电源系统已服役超过20年,近期内系统运行情况不稳定,设备维修保养过程中主要体现着以下几个方面。

(1)设备老化严重,近期内故障频发。原有电力系统设备均已运行超过20年,部分设备已经严重老化。老式空开断路器由于长期运行,存在接触发热、负载能力降低,经常出现不明原因的自动跳闸,造成设备供电出现异常,致使设备日常维护和维修成本日益增高

(2)维修保养难度较高。由于现阶段技术发展迅速,在用电力设备已经停产,并逐步退出市场。一旦发生设备损坏,将无法得到厂家技术支持,以及相关配件供应。

(3)运行期间内,多次扩容导致设备接近满负荷运作。随着生产设备扩容带来的用电增长以及办公用电量增加,原有配电系统已经接近满负荷运转。

3.通信电源更新改造项目建设方案

3.1总体设计规划

本次更新改造计划,旨在更新老旧设备,并根据设备使用状态相对扩容。本次改造涉及一个核心机房、一个有人值守机房和六个无人值守机房。核心机房和有人值守机房为电力公司直接供电,通过使用智能电源、UPS、固定柴油发电机以及其他监控设备保障供电。无人值守机房一般由机房所在位置楼宇供电,部分楼宇内供电质量差的机房由最近的电力公司配电所供电,机房内设立相对容量较小的智能电源、UPS,并设置移动柴油发电机作为应急电源。

3.2核心机房设计规划

核心机房所在位置为公司机关办公楼,除了实现可靠的通信电源为设备供电的同时还要兼顾办公用电。并且通信电源所供设备均为重要服务器,所需电源必须可靠安全。

具体组网如下图:

核心机房采用双路市电接入交流输入柜,并通过电动操作开关实现双路市电切换,一旦主用市电发生断电事故,可以在合理时间内,自动倒换至备用市电。备用源采用主各柴油发电机供电,由于安全问题,不建议采用停电自启动功能。一旦发生两路市电停电事故,需手动开启柴油发电机,备用电源输入柜会自动识别开启的柴油发电机,并将备用电源接入。

根据用电设备的断电影响范围,将办公楼用电设备分为三个等级,分别为一般动力设备供电,一般照明设备供电和重要设备供电。一般动力设备供电包括办公用空调、水泵等大功率非重要设备,一旦发生双路停电事故,此类设备将无法使用。一般照明设备包括办公用照明、办公电脑等办公设备,当发生双路断电后,此类设备将会断电,备用电源接入后,设备将会恢复使用。重要设备包括机房重要服务器、传输设备、程控交换机设备等重要通信设备。当发生设备停电后,智能电源和UPS将会暂时提供不间断的交直流供电,柴油发电机需要在蓄电池耗尽前启动并接入网内,从而实现重要设备的不间断供电。

3.3有人值守机房设计规划

有人值守机房所在位置线为线务维修站办公楼,需要实现可靠的设备供电和办公用电,还需为维修厂房供电。

具体组网如下图:

由于维修厂房设备功率较大,启动较频繁,宜采用单独市电为维修厂房供电,另一路市电为办公楼供电。维修厂房供电要求较低,故未接入备用电源设备。市电二为办公楼供电,一旦市电二发生停电事故时,需手动启动柴油发电机,备用电源输入柜会自动识别开启的柴油发电机,并将备用电源接入。

3.4其他无人值守机房设计规划

无人值守机房一般由机房所在位置楼宇供电,部分楼宇内供电质量差的机房由最近的电力公司配电所供电,仅需要实现可靠的设备供电。无人值守机房由于负载较小,所需供电设备较少,一般采用小容量智能电源和UPS。