通信电源论文范文

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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：

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[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；设备管理；设备维护；阀控式蓄电池

通信电源的基本任务是向通信设备提供不间断的、符合质量要求的电能。它作为通信网的“血脉”，是确保通信畅通的必要条件。要保证现代化通信网全程全网的畅通并做到高可靠、低电磁干扰，低功耗通信电源系统是基础。

一、加强通信电源管理的专业化

随着通信网装备水平的逐步提高，电源也同样处在大量引进新设备、淘汰旧设备的时期，同时为配合维护体制全专业、大配套的改革，用了许多新的维护手段，出台了许多新的维护管理办法。论文百事通所以在通信网的各级管理层次及建设、维护方面都应该有独立的电源专业管理机构和人员。因为通信电源不仅是一个专业，而且是一个包括多种系统和学科的大专业，由其他专业的人员来兼管电源专业是不科学的，也是不专业的。因此，要管理和维护好现代化通信网，电源专业同其专业一样存在着维护人员素质、水平亟待提高的问题。要解决这一问题可以采取以下一些措施：

加强日常及定期管理，根据新设备、新技术的采用及新的网络体系结构重新制定和完善各项规章制度。

在新建工程时，要从工程设计、方案会审、工程实施到验收竣工各个阶段积极参与和把关。继续搞好技术练兵，加大培训力度。引进电源专业的高素质人才。

二、加强通信电源安全可靠运行的管理与维护

通信电源安全可靠运行是由多种因素和环节所决定的，它与设备质量、工程勘察与设计、运行方式选择、建设管理、运行维护管理等各环节相关。其中对于设备选择、方案设计、工程管理等环节尤其要加强重视和管理。一个先天不足的通信电源系统将造成通信安全的巨大风险和后期人力、物力、财力的巨大重复投入。

2.1动力电源

动力电源设备是所有通信设备运行的动力之源，其运行状态直接影响到通信业务能否有效提供。在日常设备运行中，常存在高压电源单引入、逆变电源不稳定、UPS应用不当等问题，为此应做好以下工作：

机房的高压宜采用双回路供电，即两路不同的变电站输入，以确保供电不间断。对于给机房通信设备供电的交直流电源列头柜，也应采用双路供电，以保障业务设备用电安全。逆变电源与整流电源应采用一体化设备，以保障安全供电，易于监控，同时可减少设备投资，降低维护工作量。目前，一些通信机房为部分设备提供220V交流电时，采用2KVA～6KVA的UPS(另带有220V蓄电池组)供电，单机工作不可靠，成本高。建议使用逆变且与整流功能一体化的电源设备，其结构为：在整流电源机架的空余子框中插入1KVA～1.5KVA逆变模块，1个子框一般插3～4个，逆变模块均流输出，实现N+1容量冗余，这样不会因某个模块出现故障而影响正常供电。逆变模块的运行监控由整流电源的监控模块统一实现，从而可节省机房空间。由于共用原有的-48V蓄电池组，省去了UPS必须另带其他型号电池组的费用(以16个单体65AH电池为一组，约需1.5万元)及其维护，并减少了动力环境监控系统的协议转换节点(约需0.4万元)，6KVA的逆变器(4个1.5KVA模块)比同容量UPS少2万元，因此1个机房就可减少建设投资及运行维护成本约4万元，同时可大幅度减少维护工作量，设备运行也更安全可靠。同时建议在机房新建通信项目时，不应另购小的UPS/逆变器，而应使用机房原有的大UPS交流电源，以保障设备用电可靠，减少故障环节。

2.2蓄电池

蓄电池作为直流(直流系统)或交流(UPS系统)不间断供电的保证，在整个系统中最为关键。电池不但在交流系统或整流器出现问题时保证不间断供电，而且还要在市电正常转换时提供保证。如果电池丧失容量，即使对前端的交流高低压系统、整流系统等配置管理得再好，在一次正常的市电转换中，都可能造成失电而引致通信故障。因此，应把蓄电池的维护管理作为一项重点工作来抓。目前阀控式密封蓄电池以其体积小、电压稳定、无污染、重量轻、放电性能高、维护量小等特点，而成为通信电源系统的首选电池。但在实际使用中，达不到理论预期寿命的比比皆是。

2.2.1影响阀控式蓄电池使用寿命的主要因素

阀控式蓄电池全浮充正常使用寿命在10年以上，理论上可到20年，但在实际使用中，影响阀控式蓄电池使用寿命的因素很多，主要有：

环境温度。环境温度过高对蓄电池使用寿命的影响很大。温度升高时，蓄电池的极板腐蚀将加剧，同时将消耗更多的水，从而使电池寿命缩短。蓄电池在25℃的环境下可获得较长的寿命，长期运行温度若升高10℃，使用寿命约降低一半。

过度充电。长期过充电状态下，正极因析氧反应，水被消耗，H+增加，从而导致正极附近酸度增加，板栅腐蚀加速，使板栅变薄加速电池的腐蚀，使电池容量降低；同时因水损耗加剧，将使蓄电池有干涸的危险，从而影响蓄电池寿命。

过度放电。蓄电池过度放电主要发生在交流电源停电后，蓄电池长时间为负载供电。当蓄电池被过度放电到其电压过低甚至为零时，会导致电池内部有大量的硫酸铅被吸附到蓄电池的阴极表面，在电池的阴极造成“硫酸盐化”。硫酸铅是一种绝缘体，它的形成必将对蓄电池的充、放电性能产生很大的负面影响，因此在阴极上形成的硫酸盐越多，蓄电池的内阻越大，电池的充、放电性能就越差，蓄电池的使用寿命就越短。

2.2.2阀控式蓄电池的正确使用和维护

蓄电池应放置在通风、干燥、远离热源处和不易产生火花的地方，安全距离为0.5m以上。在环境温度为25℃～0℃内，每下降1℃，其放电容量约下降1%，所以电池宜在15℃～20℃环境中工作。

要使蓄电池有较长的使用寿命，应使用性能良好的自动稳压限流充电设备。当负载在正常范围内变化时，充电设备应达到±2%的稳压精度，才能满足电池说明书中所规定的要求。浮充使用的蓄电池非工作期间不要停止浮充。

必须严格遵守蓄电池放电后，再充电时的恒流限压充电恒压充电浮充电的充电规律，条件允许的最好使用高频开关电源型充电装置，以便随时对蓄电池进行智能管理。

新安装或大修后的阀控式蓄电池组，应进行全核对性放电实验，以后每隔2～3年进行一次核对性放电实验，运行了6年的阀控式蓄电池，每年作一次核对性放电实验。若经过3次核对性放充电，蓄电池组容量均达不到额定容量的80%以上，可认为此组阀控式蓄电池寿命终止，应予以更换。

三、结语

虽然通信电源不是通信网的主流设备，但它却是整个通信网中最重要、最关键的设备。必须看到，通信电源是整个通信网的能量保证，它的作用是整体性和全局性的。在日常维护工作中，要引起足够的重视，明确工作重点，抓住工作重心，确保重点系统的安全运行，减少因电源引起的通信故障，降低故障的影响程度，从而确保通信网的安全畅通。

参考文献：

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1UPS

1、UPS组成。UPS由整流器、逆变器、静态开关、维修旁路开关和监控模块组成，当交流正常供电时，UPS可看成一台稳频稳压电源，输入电源既向蓄电池组充电又向逆变器供电，逆变器输出洁净的交流电源。市电中断时，UPS立即将电池的直流电能，通过逆变器向负载供电。为保证通信设备在主电源中断或波动等情况下通信各子系统仍能可靠的工作。

2、UPS运行方案。本工程选取了艾默生的UL33系列UPS系统，根据实际情况，将UPS的运行分成控制中心并机方案和车站、车辆段、停车场单机方案。a)控制中心并机方案（1、2号线合用UPS）。在南关岭控制中心由专用通信系统对UPS进行整合，为1、2号线专用通信、信号、AFC、FAS、BAS、SCADA系统统一供电。此方案采用由2台三进三出工频UPS构成“1+1”冗余并联设备。b)车站、车辆段、停车场单机方案3、UPS系统的几种工作模式.正常工作模式：整流器将三相交流电转化为直流电，经逆变器后转为交流供给负载，主要起到稳定电流的作用。蓄电池工作模式：主电源供电中断，蓄电池由充电状态转为放电状态，经逆变器给负载供电。由于蓄电池放点的时间由实际设置的数量决定，所以，当主电源恢复供电前，电池有可能放电停止，这种情况下，逆变器将会停止运行；若主电源在蓄电池电未放尽前恢复供电，则蓄电池自动由放电状态转为充电状态。静态旁路工作模式：当逆变器的输出出现负载短路、过载、欠压、过压或故障时，系统会自动切断逆变器，转为静态旁路直接输出给负载。手动旁路模式：手动旁路模式通常是在维修时用到，首先手动合上旁路开关，将负载转向维修旁路直接供电，以实现对UPS不停电维护。此时，维修人员可对UPS柜内的设备进行维修。

2开关电源

开关电源为传输设备、电话交换机、部分无线设备等通信设备提供质量良好的直流不间断电源。直流配电输出单元将整流器输出端接入配电装置的输入端进行分配，输出至有关通信设备。高频开关电源的工作方式采用输出电压软启动工作方式，所有模块和插板均可带电插拔。开关电源具备对蓄电池限流充电、过放电保护；具有电池容量在线监测、设置电池放电终止电压，并具有强制蓄电池退出功能；能够在网管中心对电池进行定期充放电维护。

3交流配电屏

交流配电屏在控制中心、车站、车辆段为专用地铁通信系统提供UPS输入输出配电。在控制中心可实现在停电期间对负载回路进行分时供电方式（2小时、1小时、0.5小时）：为专用通信系统后备时间2小时，信号系统后备时间0.5小时，AFC后备时间2小时，FAS后备时间1小时，BAS后备时间1小时，SCADA后备时间1小时的分时输出配电。

4蓄电池

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在通信系统中，电源是其重要的、不可或缺的组成部分，一直以来通信电源都被认为是通信系统的心脏，如果没有高效、良好的通信电源，那么整个通信网络将处于非正常运行状态或者瘫痪状态，而通信电源的核心功能就是为通信网络提供持续而稳定的动力供应，从而确保通信网络的正常运行。通信电源系统之所以被广泛应用与其本身的五个组成部分紧密相关，通信电源系统的五个组成部分分别是：交流配电单元、整流模块、直流配电单元、蓄电池组、监控系统。正是因为这五个组成部分的高效性，使通信电源系统不仅适用于电力系统通信，也适用所有专网通信和公众网通信。通信电源系统之所以被人们广泛认同，主要是因为其基本要求是必须具有可靠性和稳定性。其可靠性和稳定性主要体现在日常使用过程中，在正常使用通信电源系统时，该设备发生故障的可能性较小，并且如果发生故障，故障引起的其他问题较少，影响面较小。但是，一旦通信电源系统本身出现问题或者发生故障，那么整个通信电源系统都将中断，并且因故障而造成的影响面非常大，因此，为了避免因通信电源系统本身出现问题而导致的负面影响，必须有备份设备，其中电源设备要有备品备件，市电要有双路或者多路输入，而交流和直流应互为备用。通信电源作为通信系统的重要组成部分，必须具有完善的防雷措施，设备允许的交流输入电压波动范围必须达到一定要求，为了避免电源系统发生故障而出现中断问题，应具有多重备用系统。通信电源在电网和市电应用过程中，由于电网分布和市电条件存在较大差异，不同地方的市电波动范围较大，所以交流电压波动范围也较大，这就需要电源设备具有更为宽广的工作电压范围。

2通信电源的管理

2.1提高对电源设备管理的重视度

通信电源设备与通信系统中的其他设备有着明显的差异，通信网中的设备基本上都是用于通信的设备，例如交换机、传输机等，而电源设备是非通信设备。也正是因为电源设备在通信系统中不具有通信功能，所以在使用过程中得不到充分的重视，但是，我们必须认识到通信电源作为整个通信网络正常工作的保障，它在整个通信网络传输和运行中所起到的作用是整体性和全局性的，虽然电源设备不是通信网络中的主流设备，通信电源管理过程中也必须加强对其的管理，不可忽视其潜在的巨大作用。

2.2确保专业化的电源管理

通信电源虽然是通信系统中的一部分，但是对通信电源的管理不能与通信系统中的其他设备进行混合管理，而是要保证通信网络上的各级管理层次和建设、维护方面都具有独立的电源专业管理人员，实现通信电源管理的专业化。因为通信电源本身就是一门专业，并且在这门专业中包含了多种系统和学科，具有一定的复杂性，所以在管理过程中必须对其进行专业化管理。

2.3电源设备购置管理

在购置通信电源设备时，需要考虑多方面的影响因素，例如电源设备的性价比、电源设备的可靠性大小、是否具有多种自动保护功能、工作电压宽松与否、是否有良好的均流、均衡性能是否满足要求、电源设备的在线运行模式和热备份模式是怎样的、在生产过程中是否按照ISO-9000质量保证体系组织生产的以及电源设备本身的配置情况等。在购置过程中只有综合考虑多方面的情况和因素，才能够选购出可靠性高的电源设备，并对设备进行更加合理的配置备份。

2.4电源设备的维护

2.4.1对通信电源设备进行维护的主要目的是提高网上设备的技术水平，从而保证本地网维护工作的正常进行，因此，为了确保企业的利益，应首先对主要的电源设备进行选型，电源设备在获取入网认证之前就该对每类设备的品牌和型号进行选择，在选择合适的品牌和型号之后，便可以准许其在通信网上使用。与此同时，还应该注意在规范本地网每类设备选用的品牌只能是3个以内，这样可以促进技术人员的技术水平的提高，而设备上有了一定规模之后，也可以争取到更好的售后服务条件。

2.4.2对于通信电源的维护管理工作，应该将其重点放在规范维护的执行和落实方面。为了避免故障问题的出现，应该在基础管理工作中对主动维护和预防性维护进行倡导，这样可以减少故障根源的产生；当出现故障问题或者在对故障问题进行维修时，应该利用各种监控手段，对潜在的故障问题进行挖掘，然后将主要的技术力量集中在维修故障工作中，从而保证在最短的时间内将故障问题进行处理，最终实现高效处理故障的效果。

2.4.3为了进一步提高电源维护技术人员的维护技术水平，应该在各站点的中心局设立相应的电源维护中心，对全局性和高层次性的研究工作加以支持和指导，这样也可以在一定程度上提高电源维护技术人员的宏观决策能力。

2.4.4为了高质量地维护通信电源，应该在可能的情况下逐步用高频开关电源取代相控整流设备。因为高频开关电源在通信电源系统中的有效应用可以在一定程度上提高电源的功率、智能化程度，也可以促进电源系统的集成化、模块化，有利于维护和扩容，而这些优点在相控整流设备的应用中是没有的，所以，高频开关电源也将成为整流设备未来的发展方向，在对通信电源设备的管理中必须加强对其应用的高度重视。

2.4.5在采用低压系统的设备时，应该尽可能地使用自动倒换装置，并且确保这种低压系统具有机械式手动切换功能，这样可以保证在紧急情况下能够及时使用。

3通信电源的未来发展方向

3.1高频化的发展方向

通信电源中应用的高频开关直流电源本身就具有高频化的特点，通信系统在不久的将来通过对高频开关直流电源的广泛使用，实现其电源的高频化是显而易见的。所谓的高频化通信电源就是相对于以往的通信电源而言，其电源的体积和重量得到了大大的缩减，并且其功率密度也在一定程度上得到了提高，通过这两方面的优化，通信电源的动态品质便可以得到极大的保证。通信电源实现高频化之后，小功率直流二次电源的开关频率将会达到更高，而且其功率密度也会有目前的每立方英寸50W达到100W以上。

3.2高效化的发展方向

通信电源在整个通信系统中虽然不是主流通信设备，但是其工作效率的高低对通信系统中其他设备的工作运行情况有着直接的影响，也可以说，对于通信电源而言效率是重要的指标之一。电源效率越高，其发热损耗就越小，散热情况就越好，其运作时的高功率密度才能够得到保证。因此，在通信电源未来发展方向中，高效率也是其主要的方向之一。

3.3无污染的发展方向

在整个通信网络系统中，由于电力电子装置和电源的大量使用，使得输入电流中的谐波明显增加，而由此导致的功率因数也在明显下降，导致供电网受到的污染越来越严重。由于供电网受到的严重污染使得通信网络运作效率得不到显著提高，所以在通信电源未来发展方向中必须重视电源的无污染处理，而对于电源无污染的处理可以采用有源或无源功率因数技术进行校正处理。

3.4模块化的发展方向

在通信电源的发展过程中，促进其模块化的发展主要是为了使用分布式电源系统供电的需要，随着通信网络的快速发展，电源供电功率将会越来越大，如果依然采用单一集中的供电方式将会对整个供电系统造成一定的影响，因此，为了确保电源的充足必须采用模块化的通信电源。

4通信电源发展前景

4.1功率半导体器件成为通信电源的重要支撑

现阶段的通信电源发展的“龙头”是功率半导体器件，之所以其能成为当前通信电源发展的主要器件，主要是因为功率场效应管的导电方式是单极性多子导电的，这种导电方式与以往的导电方式相比明显地减短了电源开关的时间，并且其开关频率很容易高达100kHz，由此人们对功率场效应管进行了广泛的应用。在广泛应用功率场效应管的同时，我们也应该看到作半导体器件材料的硅已经引领半导体器件的发展和应用超过了半个世纪之久，如今或者在未来对硅性能进行进一步的挖掘已经很难，这也在另一层面意味着对于硅的研究不能仅仅停留在硅材料的本身上，而是应该将其与其他材料性能进行结合研究，这样可以在一定程度上增加硅的潜在性能。

4.2电路集成和系统集成

在通信电源的发展方向中，半导体器件和电路的发展是朝着模块化和集成化的方向发展的，例如，如今的控制电路已经逐步转换成专用的集成电路。与此同时，一些拥有一定控制功能的专用芯片发展速度也较快，例如，功率因数校正电路中使用的控制芯片、并联均流控制芯片、较开关控制使用的ZVS、ZCS芯片、电流反馈控制芯片等都得到了很大程度的发展，并且得到了广泛的应用。实质上，电路集成的进一步发展是为了做系统集成。例如，美国VICOR公司生产的第一代电源模块受生产技术、功率和磁元件体积、封装技术的限制，密度始终未能超过每立方英寸80W，近几年推出的第二代电源模块，内部结构也改为模块式，达到高度集成化和全面电脑化的目标，其功率密度高到每立方英120W，电源模块内含元件只有第一代产品的1/3。除此之外，第二代产品的集成度也得到了明显的提高，其第三个突破是变压器得到了极大的改良。但是，其仍然不是系统集成，电源的开关仍然需要依靠微处理器进行处理，但是如果在不久的未来微处理器的工作电压降低为1V的时候，第二代产品的程度将会无法满足微处理器的要求。因此，要想彻底解决这一问题，必须将电源开关与微处理器进行有效结合，从而形成系统集成，这是通信电源未来发展的展望，也是即将面临的挑战。

5结语

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关键词：通信电源开关技术

引言

通信电源是通信行业的动力，在电信网络中发挥着不可替代的作用，具有无可比拟的重要基础地位。通信电源又是通信设备系统的心脏，即使是瞬间的中断也是不允许的，因为通信电源系统发生直流供电中断故障是灾难性的，往往会造成整个通信局（站）和通信网络的全部中断和瘫痪。通信电源是电信网络中不可缺少的重要组成部分，是一个完整、规模日趋庞大和复杂的交换、传输、数据、信息、业务、智能等通信网的基石和后台保障，因此通信电源直接关系到整个网络的稳定、可靠和畅通，而开关电源因效率高、体积小、重量轻等优点被大量运用在通信设备供电中。

一、开关电源占据通信电源的主导地位

通信直流稳压电源按照其实现直流稳压方法的不同，可分为：线性电源、相控电源和开关电源三种。

1.1线性电源是通过串联调整管来连续控制，其功率调整管总是工作在放大区。由于调整管上功率损耗很大，造成电源效率较低，只有20～40%，发热损耗严重，安装有体积很大的散热器，因而功率体积系数只有20～30W/dm3。因此线性电源主要用于小功率、对稳压精度要求很高的场合，如通信设备内部电路的辅助电源等。

1.2相控电源是将市电直接经整流滤波后提供直流，通过改变晶闸管的导通相位来控制直流电压。由于相控电源的工作频率低，工频变压器的体积和噪声大，造成对电网干扰和负载变化的响应慢，设备笨重，且危害维护人员的身体健康。另外，其功率因数较低，只有0.6～0.7，严重污染电力电网，效率较低，只有60～80%，造成能源的极大浪费。因此传统的相控电源已逐渐被淘汰。

1.3开关电源的功率调整管工作在开关状态，主要的优点在"高频"上。其工作频率高，大都在40kHz以上，无烦人的噪声。体积小，重量轻，适用于分散供电，可与通信设备放在同一机房。效率高，大于90%，在当前能源比较紧张的情况下，能够在节能上做出很大的贡献。功率因数高，大于0.92，当采用有效的功率因数校正电路时，功率因数可接近于1，且对公共电网基本上无污染。模块化的设计，可实行N+1配置，可靠性高。维护方便，可在运行中更换模块，而不影响系统供电，扩容方便、分段投资，可在初建时，预留终期模块的机架，随时扩容。调试方便，内设模拟测试电路，无需另配假负载。具有监控功能，并配有标准通信接口，可实现集中监控，无人值守。

二、开关电源的关键技术

开关电源中具有技术突破主要有体现在以下四个方面：

2.1均流技术。大功率电源系统需要用若干台开关电源并联，以满足负载功率的要求，另外通信电源必须通过并联技术来实现模块备份，以提高电源系统的可靠性。因此并联技术在供电系统中必不可少，而并联运行的整流模块间需要采用均流措施，它是实现大功率电源系统的关键，用以保证模块间电流应力和热应力的均匀分配，防止一台或多台模块运行在限流或满载状态，同时延长电源系统的寿命和平均无故障时间。

2.2软开关技术。DC-DC变换器是开关电源的主要组成部分，因此功率变换技术一直受到全世界电力电子学科和行业研究的关注。而如何降低开关损耗，提高开关电源的频率和开关电源的系统效率，代表了开关电源的发展趋势。在经过了硬开关PWM（或PFM）技术和硬开关加吸收网络技术后，软开关技术得到了广泛应用。这样能够极大地降低开关损耗，减小功率器件电和热应力，改善器件工作环境，降低电磁干扰，提高功率密度等，为开关电源实现高效、节能、体积小、重量轻和高可靠性的要求做出了贡献。软开关技术有：谐振技术、准谐振技术、PWM和准谐振相结合的技术。

2.3功率因数校正技术。功率因数校正技术有：采用三相三线制整流，即无中线整流方式，可使谐波含量大大降低，功率因数可达0.86以上；采用无源功率因数校正技术，即在三相三线整流方式下加入一定的电感，可使功率因数达0.93以上，谐波含量降到10%以下；采用有源功率因数校正技术，即在输入整流部分加入一级功率处理电路，使无功功率几乎为0，功率因数可达0.99以上，谐波含量降到5%以下。

2.4智能化监控技术。开关电源大量应用控制技术、计算机技术，进行各种异常保护、信号检测、电池自动管理等，实时监视通信电源设备运行状态，记录和处理有关数据，及时发现故障，以先进的、集中的、自动化的维护管理方式来管理通信电源设备，从而提高供电系统的可靠性。智能化监控技术的应用，使得维护人员面对的不再是复杂的器件和电路，而是一个人机表达和交流的信息，大大改进了维护管理方式。

三、开关电源的发展

开关电源在发展，今后仍要不断提高开关电源和供电系统的高新技术含量，以支撑高速发展的现代化通信网络的建设和运行维护管理为主导方向，以高可靠性、高稳定性和可维护性为最终目的。具体有以下几个方面：

3.1小型化。随着通信设备日益集成化、小型化和分散化的发展，以及势在必行的分散供电的广泛应用，要求开关电源也相应小型化，而开关电源工作频率高频化和控制电路集成化，使开关电源的小型化成为可能。特别是随着小型化开关电源的市场迅速扩大，如接入网、数据产品、移动基站、无线市话等，一些小功率模块插件形式的开关电源将应运而生，大有蓬勃发展之势。如中兴通讯的ZXDU45嵌入式电源，在结构上采用标准的19英寸插框设计，高度为4U，功能齐全，使用起来极为安全方便。

3.2高智能化。随着开关电源在通信领域多方面的广泛使用，而维护人员又不是专业电源维护人员，只有借助其智能化，对电源设备的运行状态自动检测，对电源故障及时发现、诊断和处理。这就要求智能化在原有监控功能的基础上，增加诊断功能，即故障诊断专家系统，以指导维护人员处理问题，加快故障诊断和检修过程。

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韶关学院是粤北地区本科应用型院校，其培养目标是为地方培养应用性技术人才，学生的理论基础知识相对薄弱，学习方法和能力有所欠缺，对理论和抽象的知识不感兴趣，理论知识的领悟能力相对差些，但思维活跃，兴趣广泛，更倾向于知识应用方面的学习.近年来进行跟踪调查，学生普遍反映本课程比较难学，存在的主要问题有：

（1）所使用的通信电子线路教材的知识内容繁多，教材内容理论性强，数学公式和公式推导较多，绝大部分电路为非线性电路，要用非线性电路的分析方法来分析，强调掌握基本原理，忽视“感性材料”和“应用材料”的重要作用，较少考虑学生职业技能与应用能力的培养，妨碍了学生对相关知识基本原理的掌握.

（2）本课程工程性、应用性强，而且理论课安排与实践不在同一个学期，实验与课程设计仅36学时，在很大程度上影响学习效果.

（3）通信电子线路学习内容主要是分立元件电路，与社会需求的集成电路不一致.

2改革方案

2.1教学内容改革

目前有关通信电子线路的教材大部分以介绍分立元件电路为主，我们现选用的是刘彩霞等编著的《高频电子线路》也不例外，分立元件电路学习更利于学生了解各电路的组成原理，而且分立元件价格便宜，实现成本低，有利于学生自主进行电路设计.但目前所售电子产品的结构主要以集成电路为主，大大减少分立元件使用，随着集成规模不断扩大，电路设计新技术、新器件不断出现，为了达到学校应用型人才培养目标，满足社会需求，在理论教学过程中，考虑适当淡化分立元件电路分析、设计内容，加强集成电路外部特性、功能应用的分析.例如：学习调幅、调角、锁相电路时，可介绍一些芯片在这些电路的应用实例.课程学习以学生熟悉的无线话筒、收音机作为模拟通信系统的例子为主线，先介绍整个课程各章节涉及的模块在系统中的功能，让学生对系统有一个总体的概念，不至于“只见树木不见森林”.各部分电路的授课侧重点在电路各部分的作用、电路特点，推导过程仅做大概介绍，推导结果的实际意义可以做深入分析，讲述电路工作原理跟实际电路要紧密结合，比如，学习反馈型振荡器原理，可以结合广泛应用、简单可行的电容反馈三点式振荡电路作分析，从这个切入点“举一反三”，可以更好理解电路的原理；善于利用图、表进行分析，比如，通过选频特性曲线来理解放大电路的中心频率、通频带、选择性等指标参数的意义.课堂适当利用仿真软件，通过调整电路一些元件的参数，观察元件参数变化对输出波形的影响，从直观上看到电路各元件的作用.例如，讲述调幅信号概念、分析调幅信号时，利用仿真软件可以看到调幅电路输出的调幅波，并改变调制输入信号等参数观察波形的变化，便于学生对比学习，激发学习兴趣.

2.2教学方法的研究

以理论与实践紧密结合为出发点，根据学生实际情况，探索集多媒体和板书教学、互动式教学、网络教学于一体的立体教学方式.

（1）多媒体和板书教学相结合.多媒体教学手段能将难懂的内容直观化，突出要点，有助于抽象的概念的理解和方法的掌握；多媒体方法图文声像并茂，能充分调动激发学生的学习兴趣，吸引学生注意力，有助于提高教学效果.通过多媒体仿真实验演示，让学生更好地理解课程教学难点，培养学生的探索、创造能力，如讲述频率调制时，将调制前后的波形用多媒体展示进行对比，学生就十分容易理解频率调制的概念.该课程有大量的电路图、波形图，利用多媒体还可以节省画电路图的时间，提高课堂教学效率，避免了传统板书画图耗时，容易出错的弊病.这门课程中公式推导很多，若只是利用多媒体展示，学生一下难以理解相关内容，因而对课程的重点、难点通过板书教学效果更好，教师边写边提问让学生对某个问题进行思考，通过问题驱动学生去学习、讨论，从而解决问题.

（2）课堂授课的多样化.在教学过程中，充分注重实践的引导作用，需要时从实验室找一些元器件、电路板等实物带到课堂上让大家传看，让学生可以切实感受到单元电路的功能，每个元件的作用，大大提高学习兴趣.也可考虑把教学课堂搬到实验室进行，边演示边讲述理论知识，使学生有直观感性认识，这样能很好地帮助学生理解理论知识，激发学习积极性.

（3）网络平台作为辅助学习方式.网络化教学提供了培训教师与学生之间实时或非实时的、多种方式的互动平台.利用这个平台学生根据存在的问题选择相应的内容进行学习，学生能在合适的时间轻松愉快的环境中更好地进行学习，极大地调动学生的学习积极性，教师可以利用平台为学生构建含有丰富教学资源的学习环境，对学生学习行为的跟踪，与学生互动，为教学提供很大的方便.

2.3实践教学

以大实验观为指导思想，多方位利用现有教学资源，建立集类型多样化实验项目、课程设计、毕业设计、课外创新活动以及教师科研于一体的实践教学体系，有效解决了课内学时不足带来的瓶颈问题.

（1）实验项目：实验跟理论课安排在同一学期，便于学生边学习边实验，有利于学生加深通信电子线路基本单元电路的理解，掌握通信电路参数的测量方法.另外，理论课教师要参加实验教学，这样有助于提高教师理论与实践结合的能力.

（2）课程设计：课程设计旨在培养学生的设计应用能力、分析解决问题的能力.课程设计过程中，老师只从设计方法上做指导，具体设计由学生根据老师的要求到网上或图书馆自行查找资料，独立完成无线发射接收系统的电路设计及其PCB板的设计，使学生的实践技能和应用能力得到较大的提高.

（3）课外创新实践：为了鼓励学生积极参与科学研究、技术开发、学科竞赛及各类社会实践活动，提高学生综合运用知识能力、系统设计与工程实践能力，培养创新意识和团队协作精神，在学生中搭建创新实践的平台.创新实践以学生课外自学为主，教师辅导为辅，学生可根据兴趣自行选题，或由教师给出相关参考方向，设计并制作一个具有某种功能的通信电子系统.同时，积极鼓励学生参加国家级、省级、校级等各种电子信息类大赛活动，参加创新创业训练计划活动，让学生参与教师的科研项目.项目组成员最好有层次搭配，让高年级学生带领低年级的学生一起完成实践项目.通过实践训练，部分学生会具备一定的通信电路分析设计和解决问题能力，对通信方向产生强烈的兴趣.通过做项目的少数同学激发班里其他同学参与项目的热情，在同学中形成爱学习、爱动手的良好氛围.

2.4考核方式的改革

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论文摘要：笔者结合多年现场实际工作经验，对通信电源的常见故障进行了总结分析，并详细介绍了各类故障的通用处理方法，仅供同行业工作人员参考。

1、引言

电源是通信系统的关键设备之一，因其采用模块化设计，在发生局部的或单元的故障时一般不会扩散。电源系统故障分为一般性故障和紧急故障。一般性故障指不会影响通信安全的故障，包括交流防雷器雷击损坏、系统内部通信中断、单个模块无输出、监控单元损坏等；紧急故障指影响通信安全的故障，包括交流输入与控制损坏而导致交流停电、直流采样和控制电路损坏而导致直流负载掉电等。如果不能及时有效地对故障进行处理，将导致通信系统的瘫痪，带来严重的损失，因此，必须对通信电源常见的故障与处理给予充分重视。

2、交流配电单元的故障处理

2.1 防雷器单元

防雷器是由四个片状防雷单元组成，其中三个防雷单元具有状态显示功能，可以显示防雷单元是否处于完好状态。防雷单元窗口颜色为绿色时，表示防雷单元处于完好状态；某个防雷单元窗口颜色为红色时，则表示该防雷单元已损坏，应尽快更换防雷模块。

如果防雷器没有损坏，而监控单元报防雷器告警，就需要检查防雷器的接触是否良好，可以将防雷模块拔下来重插。如果是菲尼克斯的防雷模块，则需要检查底座是不是良好。

2.2 交流输入缺相

当监控单元或后台报交流输入缺相时，如果确定交流真的确相则无需理会；如果交流实际没有确相，而是检测问题，那么可能是交流变送器出现故障。可以用万用表测量变送器的端子是否有3V左右的直流电压，如果某一个没有，则说明交流变送器损坏，应急解决办法是将该端子的检测线并到其他两个端子的任意一个上；长久解决办法则须更换交流变送器。

更换交流变送器的方法：首先必须断开电源系统的交流电和关掉监控单元的电源，否则可能对人身造成伤害或烧坏交流变送器。更换时如果连接线上没有标识，那么在拆交流变送器之前需要要做好相应的标识，否则在安装时会造成不便。

注意事项：安装好交流变送器后，需要检查连线无误后，方可送上交流电，然后打开监控单元的电源。核实交流显示是否与实际测量电压相符。

2.3交流接触器不吸合

对于采用交流接触器自动切换的电源系统，如果交流接触器不吸合，那么可能是下面几个情况引起的：①交流输入的A相缺相；②交流接触器线圈供电保险丝烧坏(此故障出现在早期的电源柜)；③控制交流接触的辅助交流接触器损坏(早期电源上有辅助交流接触器)；④交流接触器控制板(CEPU板)出现故障；⑤交流接触器线圈烧坏。

解决方法：用万用表进行检查，断开交流输入用万用表测量交流接触器的线圈，如果开路，那么说明交流接触器损坏，更换交流接触器即可。

交流接触器更换方法：首先必须将电源柜的交流电断开，更换前将各个连接线用标签做好标识；由于这两个交流接触器是机械互锁的，所以要注意安装好交流接触器之间的辅助触点和控制线；将交流接触器两端的交流导线连接牢靠，不能有松动。

3、直流配电单元故障处理

3.1 监控单元出现直流断路器断开告警

从两个层面考虑：①属于正常告警，直流断路器确实已经断开，无需处理；②断路器没有断开，但是监控单元出现告警，出现这个故障是由于检测线出现断开所致。处理方法：检查断路器的检测线，也可以用“替换法”来定位问题所在。

3.2 直流断路器故障

蓄电池下电保护用的直流断路器使用的是常闭触点，在不控制的情况断路器是闭合的。如果给了断路器的断开控制信号，但是断路器不断开，那么说明断路器已经出现了故障，更换即可。

3.3 直流输出电流显示不正确

直流电流显示不正确分两种情况：①显示值与实测值比较偏大或偏小，原因是电流传感器的斜率选择不正确，在监控中将调整斜率调整合适即可；②电流显示出现异常情况，非常大或电流值显示不稳定。对于用分流器检测电流的设备来说是检测通道不通导致的：一种可能是分流器两边的检测线接触不良，可以关掉监控单元的电源，取下检测线用电烙铁将其焊接好即可；另外一种可能就是检测线接插件插针歪或接触不好，可以用镊子之类的工具将歪针校正或将接插件插好即可。 转贴于

4、整流器故障处理

4.1 整流器无输出

整流器不工作，面板指示灯均不亮

首先检查交流电输入是否已经供到了整流器(检查整流器的交流输入开关是否合上)，其次检查整流器的输入熔丝是否熔断；另一种情况是模块可能发生故障，此时需要更换故障模块。

整流器输入灯亮，输出灯不亮，故障灯亮

首先用万用表测量交流输入电压是否在正常范围内(160－280Vac)，如果交流电压不正常，那么整流器处于保护状态；另一种情况是整流器出现了故障。

4.2过热

整流器内部主散热器上温度超过85℃时，模块停止输出，此时监控单元有告警信息显示。模块过热可能是因为风扇受阻或严重老化、整流器内部电路工作不良引起，对前一种原因应更换风扇，后一种原因需对该电源模块进行维修。

4.3 风扇故障

风扇故障的特征是风扇在该转的时候不转。这时应检查风扇是否被堵塞，如果是，清除堵塞物；否则，则是风扇本身损坏或连接控制部分发生故障，需拆下模块进行维修。

4.4 过流保护

整流器具有过流保护功能。若输出短路，则模块回缩保护，输出电压低于20V时整流器关机，此时面板上的限流指示灯亮。故障排除后，模块自动恢复正常工作。

结语

总之，电源作为通信系统的核心设备，是整个通信网络稳定运行的保障。因此，工作人员必须认真做好通信电源的维护工作，不断总结分析常见故障的原因和处理方法，做到有效预防、处理及时。

参考文献

[1]赵倩.《电力通信网中通信电源故障的分析与维护》.通信电源技术，2009

[2]张晓军.《注重通信电源运行管理保证通信质量和安全》.中国科技博览，2009

[3]崔志东，赵艳.《高频开关通信电源系统的组成及维护与故障处理》.通信电源技术，2008

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    论文摘要:通信电源系统是对通信局站各种通信设备及建筑负荷等提供用电的设备和系统的总称。主要由备用发电系统、高压供电系统、变压器系统、不间断电源系统、后备电源系统、直流系统、接地防雷系统以及动力环境监控系统等多个子系统组成。通信离不开电源,通信电源是通信的保障,所以保证通信电源系统的安全运行,对保证通信系统的畅通乃至通信的安全有着积极的意义。 

    1 加强通信设备的过电压防护

    以大规模集成电路为核心的通信设备随着信息科学技术的发展而得到广泛应用,比分立元器件设备体积小、运行速度快、功耗小、故障率低、便于维护管理是其显着的优点。但它绝缘强度低,工作电压低,承受过电压能力弱,是属于低电平、微电流系列的电子设备。当受到电网过电压或雷电干扰时,电子通讯设备往往会受到较大的破坏。据有关研究显示,过电压对电子通信设备造成的故障损坏比重占到总事故的三至四成。因此加强通信设备的过电压防护,降低设备故障率,已经成为通信维修工作的重中之重。

    1.1 加强电源设备的雷电过电压防护

    电源是通信设备安全运行的基础,一个良好的电源系统,为通信设备的安全运行提供了坚实的基础。首先要消除由于雷电干扰引起的过电压对通信电源的不良影响。信息产业部了专门的通信电源防雷标准,对各种通信站的电源防雷提出了具体要求,主要是两条:一是电力电缆应有金属屏蔽层,且必须埋地进出通信站。其次是在电源上逐级全面加装电源防雷器,实现多等级防护。即在变压器的低压侧加装低压防雷器,高压端加装高压防雷器,在直流配电屏和交流配电屏分别加装直、交流防雷器。防雷设计是保证通信电源系统可靠运行的不可缺少的环节,雷电对信息设备产生危害的根本原因在于雷电电磁脉冲,这种雷电电磁脉冲包括雷电流和雷电电磁场。产生过电压的根源是雷电流,而雷电电磁场则是产生感应过电压的根源。对于通信设备来说,雷电过电压来源主要包括直击雷/感应雷过电压、雷电侵入波和反击过电压。在一般情况下,通信电源必须采取概率防护、系统防护和多级防护的防雷原则,通信电源系统应采用多级防雷体系。而采用防雷器件时还应该考虑到防雷器件对系统的影响,包括工工作电流、作电压、工作频率、谐波干扰、工作温度、绝缘等级、泄漏电流、插入损耗、结构形式、远程监控、操作与维护等,还有安规的影响等。

    1.2 通信线路防止过电压

    各种通信设备的入口和出口,必须通过通信电缆才能与用户发生联系,而设置保安配线柜(架) 则就是为方便安全配线。有的公司只用一个分线箱就进行出线、入线的汇接而没有安装保安配线柜(架),这种做法极易造成通信设备的损坏。通信的特点是可靠性高、容量小,通信电缆沿电力杆路架设强电、故受强电磁场干扰的概率大。特别是在住宅区,电话线沿电力杆路与照明线同杆架设和通信音频电缆,交叉处的绝缘层发生损坏,导致强电侵入。吊挂通信电缆的钢绞线,由于城区地形不一、一些照明线、灯箱线交错,容易引起强电侵入或干扰。雷电干扰或是一些线路故障、产生电流突变时,会产生瞬变强电磁场,从而造成对通信线路的强电磁感应过电压。有时会产生程控电话交换机大面积烧坏、停运的故障,因此,通信电缆进入机房务必得接入保安配线柜。保安配线柜应装有抑制电缆线对纵向对过电压、过电流的限幅装置。 压敏电阻或固体(气体)放电管与正温度系数热敏电阻,组成抑制过电压能力强,响应速度快,通流量大的保安单元。当一些通信线路与电力线接触时或遭受到雷电干扰,固体(气体)放电管放电(或压敏电阻限幅)将高压入地,使危险电压下降到安全范围。如线路遭受幅值在350mA以上电流时,正温度系数热敏电阻的阻值会迅速增加,使线路呈现断开状态,回路电流幅度减小,从而保护了室内通信设备。当过过电流、电压消除后,保安单元就会自动恢复正常。所以,保安配线柜的使用对于防止通信线路干扰过电压,降低设备故障率是非常必要的。

    1.3 防止静电引起的过电压

    静电是是一种处于静止状态的电荷。与流电相比,静电电量虽然很小但电位很高,静电能量累积到一定程度就可能干扰通信设备中内部电子元件工作甚至放电损伤通信设备。静电引起的通信设备过电压,主要通过静电对设备内部半导体器件或集成电路放电,这类似于直击。其次是静电的高电位引起设备信号地(直流地)电位较大变动,这类似于反击;静电的放电电流瞬时流经设备机壳,也可能使设备内部电子器件或集成电路等产生感应噪声,这类似于感应过电压;静电也能以过电压波形式通过信号线、电源线进入设备内部,这类似于过电压波入侵;静电放电时的接触部分产生的电磁波能对设备信号线产生辐射噪声,这类似于电磁脉冲过电压等等。静电过电压引起的设备故障往往是随机故障,重复性不强,一般不容易被维护人员觉察,因此更应该引起重视。所以在通信机房必须安装加湿器、空调、湿度计、挂设温;用湿抹布擦地,增加湿度,用湿棉抹布,降低静电产生的条件。在检修通信设备时,先带防静电手环,或者用手先摸机壳放电后,再进行设备检修,这些均能够有效地降低因静电引起的通信设备故障。

    1.4 通信设备的接地

    通信设备的接地,一般分为两类:工作接地和保护接地,工作接地是将电气设备外壳与大地直接连接,当发生漏电时,通过外壳传入地下,减小通过人体电流防止发生触电伤亡事故;保护接地是将电气设备在正常情况下不带电的金属部分,以大地作金属性连接,以保证人身安全。如结构架、金属外壳等。通信设备的接地,有屏蔽、均压、分流等作用。接地为各种干扰过电压、过电流的泄放,提供一个出口,是各种过电压、过电流保护的基石,因此是要引起足够的重视。相关规程规定:通信局(站)的接地方式,应按联合接地的原理设计,即单点接地方式。其优点是易获得较小的接地电阻、可以避免因接地之间产生的电位差产生干扰影响、起到相应的屏蔽作用等。在实际工作中,人们一般比较重视接地而不容易注意接地线的布放,从而造成地线上的电流不均衡、引起电路干扰、设备运行不正常、甚至造成设备损害。在通信机房内,防雷地线、工作地线、保护地线、配电盘(低压)的均应单独布放,并要在地线排上汇接,然后经过接地线到单点接地体入地。 要保证电力通信设备的安全运行,就必须要认真分析通信设备的运行状况,找出并克服危及运行的弱点。由事后性被动检修,转变成预防性主动维护,提高通信设备运行效率,保障电力通信网的畅通,确保电网安全、稳定、经济的运行。

    2 建立健全新的维护机制和制度

    要对大规模的通信网提供安全可靠的供电并保证通信不间断,同时在人员较少的清况下还要对种类繁杂、数量众多、分布广泛的电源设备进行日常维护和故障抢修,因此建立一套科学完善的通信电源维护机制和制度,实现维护工作效率最大化、科学化,使管理水平日益增高,以适应行业的更快速发展,就变得势在必行,这也是通信电源专业追求的目标。当前要结合以集中维护、集中管理、集中监控为特征的本地网一体化维护管理体制,利用动力和环境监控系统的平台来进行维护体制改革。不同地方可以按照自身不同的特征来设计属于自己的维护机制。在制度方面要完善的集中维护、集中管理、集中监控的维护制度,实行故障的集中报障和闭环处理的政策。把维护管理的重点放在维护规范的执行和落实方面。在基础管理工作上,务必倡导主动维护、预防性维护,以消除故障苗头为目标;在故障发现和抢修方面,要利用各种监控手段,及早发现故障,然后集中技术力量,以最快的速度处理,做到及早、及时以减少故障造成的损失。

    参考文献

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论文摘要：依据茂名联通基站的实际情况，结合各大运营商的移动通信基站普遍存在的问题，提出了如何确保基站内的设备运行安全及防盗等问题。针对该问题设计出一套从根本上提高动力设备维护水平和效率，达到监控智能化的目的的系统，并对该系统进行需求分析和设计。

l概述

随着我国移动通信事业的飞速发展，各大运营商的移动通信基站的数量日益增加，身处城乡结合部或偏远山区的移动通信基站因常年无人值守成为盗窃分子的光顾目标，基站的各种附属设备如蓄电池、铁塔角钢、空调外机、铜地线(排)、馈线等设备也成了盗贼的主要偷窃目标。目前，如何确保基站内的设备运行安全及防盗，已成为基站维护的首要难题。

2目前基站的现状

目前，茂名联通基站环境监控设备仍为老式的环控箱接人监控，通过采集模拟量输入到基站主设备上，从而完成上报，且只能上报简单的停电、开门、高温、积水和烟雾等告警，无法远程测量和调整参数。另外，环控箱的告警上报依赖于主设备的运行，一旦bts断站，其便无法工作。为缓解日益紧张的人员及维护工作的压力，从根本上提高动力设备维护水平和效率，达到监控智能化的目的，建设一套高水平的基站动力设备及环境集中监控系统是十分必要的。

3需求分析和设计思路

对茂名联通新建的动力环境集中监控系统，除了要达到基本的监控目的以外，更重要的是实现智能化监控要求。它包括以下三个方面：

(1)交、直流动力系统。监控对象包括：配电箱、开关电源、蓄电池等。监控范围包括：市电输入三相电压、三相电流、功率因数、频率、有功功率、电度、整流模块单体输出电流、总负载电流、蓄电池充电电流、市电状态(市电有／无，缺相，欠压／过压)、蓄电池组总电压、每组蓄电池充、放电电压等。通过对动力系统实时不间断的监控，了解每个基站电源输入输出、整流模块设备的运行情况，对电源设备出现的问题和故障能在最短的时间内做出反应和处理；蓄电池是整个直流供电系统的后备电源，我们通过监控，对蓄电池组总电压以及每组电池充、放电电压进行统计和分析，对有问题的电池及时进行更换，真正做到有备无患。

(2)空调、环境系统。监控内容包括：机房智能空调系统、基站分体空调(开关机、工作状态指示、空调工作电流)、温度、湿度、水浸地湿、娴雾告警以及动态图像等。保证设备运行在恒温恒湿的环境中。

(3)门禁系统。监控内容包括：远程开门、修改门禁内部的各种工作和控制参数、授权、删除用户、用户的准进时段管理，以及各种报警记录、进、出门记录、刷卡、出门按钮开门事件、门禁内部参数被修改的记录等。

4拓扑结构

茂名联通基站动力环境集中监控系统采用逐级汇接的结构，由省公司监控中心(psc)、地市公司监控中心(sc)、监控单元(su)和监控模块(sm)构成，采用监控中心(sc)与监控单元(su)直联的方式。具体结构如下：

省监控中心(psc)主要对地市监控中心(sc)进行监督、维护管理。监控中心配有数据库服务器，各地市监控中心(sc)的数据直接上传省监控中心。

茂名监控中心(sc)主要对本地区的各个监控单元(su)进行管理，是本区域监控系统的管理中心，完成全网的监控信息的统计分析及处理，并对远端监控设备进行遥测、遥调，对监控对象(机房设备、环境、图像)进行管理，同时，还具有强大的门禁管理功能。所有的监控中心均可以通过d接口与广东联通综合网管系统相连。

监控单元(su)是集数据采集、处理、存储、传输为一体的智能化模块化单元，能够完成一个独立的物理通信基站内所有监控模块(sm)的管理工作，并将采集的数据集中通过1条2m电路上传到监控中心(sc)。

监控模块(sm)是面向具体的监控对象，具有完成数据采集和必要控制的功能。按照监控对象类型的不同，可分为：防盗、积水、电源管理、空调管理等模块。

5参考规范

(1)中国联通集团公司2009年3月《中国联通移动网基站动力及环境集中监控系统总体技术要求》；(2)《通信电源和空调集中监控系统技术要求》(xdn023—96)；(3)《通信局(站)电源系统总技术要求》(yd／t1051—2000)；(4)《通信电源集中监控系统设计规范》(yd／t5027—2005)；(5)《通信电源集中监控系统工程验收规范》(yd／t5058—2005)；(6)《通信开关电源系统监控技术要求和试验方法》(yd／ti104—2001)；(7)《通信局(站)电源、空调及环境集中监控系统技术规范》(gf006—2000)。

6具体功能和意义

(1)实时监控告警。无论基站距离远近，一旦设备产生告警都能在数秒内将告警信息上报至监控中心。值班人员能在第一时间发现告警并做通知相关专业人员进行处理。例如深夜情况下基站上报防盗告警，这时值班人员可以通过转动摄像头观察站内环境，从而判断是否有盗贼入侵，并及时通知代维和l1o前往。

(2)数据采集分析。本监控系统能够对设备数据进行24小时连续记录，能真实可靠地反映设备的运行情况。这些数据是设备障碍分析的得力工具。比如在蓄电池维护方而。密封式阀控电池对均浮充电压和温度条件要求较高。通过监控系统就可以随时查看电池电压和环境温度，省去了大量的现场测量工作。通过对采集的数据进行分析，还可以从中判断哪些基站的电池单体存在问题并及时加以解决。

(3)加强维护管理。本监控系统彻底改变了旧的电源、空调等设备的维护模式。以前的维护方式是等设备出现问题后进行应急抢修，现在可以运营商可以真正掌握所有电源、空调设备24小时的运行状况，实现有的放矢的主动维护，真正做到设备的预检预修。这种管理从根本上改变了过去维护的被动局面，对设备的故障告警可以实现派单式的闭环流程管理。

(4)降低维护成本。本监控系统能大大提高维护质量，降低运营成本，给公司带来直接的经济效益，真正实现了移动通信基站的无人值守。以日常维护的基站巡检为例，现在可以在监控中心对设备进行实时巡检，减少了无谓的维护支出。基站实行设备代维之后，还可通过监控系统对代维厂家进行考核，从而提高维护管理质量。

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【关键词】机房；标准化

长江航运海事通信网通过几十年的建设，已经具备一定规模，目前主要由船岸通信系统（含同频广播）、长途传输系统（含各类接入网）、电话交换系统（专网和公网）、数据通信系统、视频会议系统（含桌面视频会议系统）、应急通信系统等组成，并由服务器、存储、CCTV、VTS、AIS以及众多软件组成了各类应用系统。随着航运信息化的迅猛发展，通信信息在航运部门联系、指挥调度、实时监控、救灾救援等方面越来越重要，通信信息业务种类的需求也越来越多、越来越具有行业特色和个性化特点。

航运通信专网的特殊需求，使其各机房有别于运营商专业机房，也不同于一般企业的服务器机房。作为各种通信信息的起止点，服务于长江沿线各港航单位的的光缆、铜缆，这些数量庞大、粗细不等、业务不同的线缆穿梭于杆路、管井后汇聚在各通信信息机房，最后盘根错节终结在各个机房的设备上。作为提供专业通信服务的海事通信信息基础设施，保障长江航运通信畅通和船舶通航安全的职责也越来越重要，通信及信息机房的正常运转面临巨大的挑战。通信信息设备种类繁多，维护人员不足等各类矛盾不断显现。合理有效地充分整合通信信息机房，逐步走向标准化，对于设备的运行维护、快速故障处理、降低成本、提高用户响应速度具有十分重要的意义。

提高通信运行维护效率是一个综合问题，涉及到组织构架设置、维护流程的重组、人员的定岗定编、技术人员的培训和激励机制、网络管理支撑系统的建设等诸多方面，在当前或在未来一段时间内，无法快速改变上述情况，想要提高运行维护效率，降低设备和网络故障率，提高反应速度，就必须不断加强机房标准化改造，进行设备、线路、维护管理等软硬实力的标准化改造。

一、设备的标准化工作

几十年长期不断演进，造就了现有通信信息机房内设备的七国八制，部分设备已经陈旧老化、效率低下。同时不同工程项目、不同时间点增加的设备放置在不同的机柜甚至不同的机房，设备间的不同类型的连线数量间断性增长，造成了设备间的线缆布局极不合理，错综复杂。标准化工作需要合理布置机房设备，实现某一种特定通信功能的建筑空间，以便于完成相应专业内的操作、维护和生产。目前，在通信信息机房标准化建设中，无法实现专业化细分，但可将机房合理划分为不同的功能区域。机房设备的布局严格按照设备间的逻辑关系，采取大机房、分块布置的原则，合理布局设备及线缆。在设备选型方面，尽量统一设备类型，减轻维护人员知识更新负担，同时利于不同机房维护人员相互交流，也利于全程全网的备品备件管理。

二、线缆标准化工作

目前，各通信信息机房有些采用下走线方式，有些为上走线，各类线缆均在防静电地板下走线槽内或走线架上敷设。随着业务的增加，各种线缆不断增多，原有走线槽已经不能满足需求。后续的线缆只能杂乱放在走线槽中，甚至走线槽槽外，大致按照走线槽原来的走向布放。越来越多的线缆以及不规范的布放，导致各种线缆交叉占压，给线缆故障排查及线缆扩容布放带来很大困难。同时，由于交直流电缆、接地线与信号线缆存在交叉点，既对通信业务的服务质量带来一定程度的影响，也存在着火灾隐患。造成通信机房线缆杂乱的原因主要有以下三点：

（1）建设期间，工程负责人没有将通信机房设备布局、线缆走向等具体的标准提供给施工队伍；施工单位在施工期间也仅仅提供了数字编号的手写标签；设备维护人员在维护期间对部分设备和线缆进行调整，并没有做及时修改。（2）机房经过不断的业务发展、扩容、改造、维护、并网、转网，大量的废旧线缆没有及时清除，极少标识或者无标识。（3）在通信机房的实际使用过程中，维护部门缺乏长远规划和维护经验，未合理布局各类设备，造成设备间线缆繁杂。

三线分离是将机房内的交流、直流电缆（线）与信号电缆（线）分开布放。信号线、直流电源线及交流电源线分开，各走各的槽路，以免三线间产生高热，从而引发火灾等安全隐患，给运维工作带来灾难。在标准化建设中，可采取上进线、下进线共用的方式。强电线缆通过地板下端走下进线，弱电线缆通过走线槽走上进线；并对机柜内强弱电走向进行规划，左右侧分开为强电进线和弱电进线，实现强弱电分开，杜绝电力线对信号线的信号干扰。交流和直流线分侧布放，走不同的路由。

光纤配线柜、数字配线柜、音频配线柜集中布置，集中配线架实现三线分离，减小跳线长度，同时按照统一规范，结合实际对所有线缆做好标识工作，包含线缆的起止点、用途等，有利于查找故障，缩短处理故障时间，维护更加方便、运行更加可靠。为了方便设备的更新、扩展和升级，在机房建设时需适当考虑各系统为设备发展留有一定的冗余和预留，减少因机房改造而带来的系统停机时间。同时，在标准化建设中，可以规范线缆颜色规格，不同的线缆采用不同的色彩区分。在强弱电分层的通信机房，设备摆放可采取自下至上安装方式，便于今后新增设备布线的美观大方。搬迁蓄电池至独立蓄电池室，实现蓄电池与通信设备的防爆隔离。

三、维护管理标准化

把“注重细节，力求完美”的思想运用于工作中，在工作实践中，我们也深切的体会到细节化管理为维护质量提供的保证。首先，细节管理使得机房基础维护开展的井然有序。如：严格执行值班制度，认真完成值班记录、检修记录及故障记录等；机房备品、备件、仪器仪表、工具、资料管理的每一项要求都严格执行；保证维护工作有计划、有目标、有结果；认真进行周检、月检、季检、年检，并在各大节假日及重要会议前认真完成每一项即定的检修细则；周、月报表及时全面准确完成；严格执行各项规章制度及维护管理制度，确保各项维护工作及运行配合有序开展等。其次，细节管理保证了各项维护任务的规范化，确保了设备、线缆的标识和技术维护资料准确、实用。第三，细节化管理使得维护人员的业务水平和处理故障的能力有了很大地提高。

各类维护资料的整理留存是机房标准化改造的一个关键环节，为了保证资料的实用性，我们力求做到在内容上全面、准确并及时更新，在形式上不断改进，力求方便、快捷。为了方便工作，更好地服务于工作，同时也考虑资料的扩容，需对各类资料进行充足的分类整理，按专业合理划分功能整理电子版资料，使得资料更易于查找，并和书面资料互为备份。同时可以考虑使用图形化资源管理系统，为所有设备及线路建立了动态连接关系，方便资料更新。对于辖区远端机房的资料，可利用去维护及巡检之便，采集资料数据，整理后按机房分别建立资料档案，形成一套完整的资料体系，将给各项工作的开展带来极大的便利。

目前长江沿线由于机房类型的不同以及功能的差异，无法更多地在硬件设施上对机房建设标准化进行规范，但通过软设施的规范改造，长江航运通信信息机房标准化工作必将推进通信信息的运行维护管理，降低了设备和线缆故障率，提高服务品质。

参 考 文 献

[1]陈再峰.NGN SIP的标准化[A].2003年中国通信学会信息通信网络技术年会论文集[C].2003

[2]唐健.浅谈核心通信机房电源设备维护管理[A].中国通信学会信息通信网络技术委员会2009年年会论文集（下册）[C].2009