SCHMID內(nèi)話系統(tǒng)的電源供應

摘 要SCHMID內(nèi)話系統(tǒng)是珠海進近管制中心最重要的空管通信設備之一，通過其他空管傳輸設備引接甚高頻、專線及電信運營商熱線電話信號，為中心管制員提供與飛行員地對空通信服務及與鄰近管制區(qū)域人員地對地的通信服務，內(nèi)話系統(tǒng)工作穩(wěn)定性的好壞將直接影響管制工作運行，而電源供應系統(tǒng)又是內(nèi)話設備中非常重要的一部分。本文對SCHMID內(nèi)話系統(tǒng)供電結(jié)構(gòu)、各板卡部署進行了介紹，通過分析系統(tǒng)的電源設計考慮及配備，幫助維護人員更深入認識系統(tǒng)電源供應及其維護。

【關(guān)鍵詞】SCHMID 內(nèi)話 電源

1 系統(tǒng)供電簡介

珠海進近管制中心使用的主用語音通信交換系統(tǒng)是由瑞士SCHMID公司生產(chǎn)的ICS200/60型內(nèi)話系統(tǒng)，ICS200/60機柜的電源供應系統(tǒng)可以安裝為單電源供應，也可為完全冗余模式，可根據(jù)各空管運行單位實際運行需求引接交直流供電。系統(tǒng)電源供應框（SZ 690 000）負責整個ICS200/60主機柜的電源供應，包括接口模塊框和服務器框。電源供應框?qū)㈦娫磦魉徒o各個框的電源模塊，每框左右各一個。當某一側(cè)電源模塊故障時，另一側(cè)的電源模塊接管整個框。該功能可以通過設定背板上的跳線來實現(xiàn)。目前珠海進近管制中心的配置為接口模塊框有該功能，而服務器框取消了該功能。

電源供應系統(tǒng)能夠提供500W的功率，各業(yè)務板卡包括服務器板卡的功率總和應控制在此之內(nèi)。以珠海進近管制中心SCHMID內(nèi)話系統(tǒng)現(xiàn)有的板卡配置情況為例，計算功率消耗如表1、圖1所示。

2 電源供應框

從圖2可以看出，框內(nèi)各板件通過背板連通。中間的電源供應模塊和直流電源適配模塊向母板輸出直流電壓。最兩側(cè)的鈴流從背板輸入直流電壓，兩板的直接連接形成鈴流電壓的冗余關(guān)系。

前面板的連接包括：

（1）接入AC交流輸入；

（2）接入后備電池（充放電）；

（3）鈴流模塊輸出DC直流電壓、Ring鈴流電壓和Power-OK信號。

圖3展示了ICS200/60型內(nèi)話系統(tǒng)電源框的具體組成部分，最左邊和最右邊均為SZ 695 081鈴流產(chǎn)生模塊，中間兩個是PSU 230/48-500電源供應模塊，最中間的是SZ695 001直流輸入適配器模塊。

2.1 DC Input直流輸入適配器模塊

SZ.695.001直流輸入適配器模塊轉(zhuǎn)換直流輸入電壓到另外一個直流電壓，直流適配器模塊輸入電源由4個12V，65AH蓄電池提供供電。LED燈顯示-48V DC輸入電壓的狀態(tài)，最大功率為500W。前面面板的連接頭允許連接溫度傳感器到背板。通過前面面板上的兩個小連接頭可以直接測量到輸出電壓。

2.2 AC Input直流輸入適配器模塊

左右兩個PSU 230/48-500電源供應模塊均連接220V交流輸入，提供給整個接口框和服務器框的電源。每個電源供應模塊模塊產(chǎn)生額定48V、最高功率500W的直流，單獨的一塊直流電源模塊就足夠提供所有接口框和服務器框的電源供應。為了達到冗余配置，一般在同時配置兩個直流模塊。在該模塊上，有三個LED燈用于顯示模塊的工作狀態(tài)：System：AC輸入狀態(tài)；U0：DC輸出狀態(tài)；Error：當該模塊自檢檢測出電壓超過限制的時候，指示燈將亮起以示告警。在模塊前面面板上還提供兩個接口給技術(shù)維護人員用于輸出電壓測試，一般正常情況下浮充電壓為54.6V（設備機房環(huán)境溫度20℃時）。

在PSU 230/48-500電源供應模塊中，分為SZ.695.010 V1和SZ.695.010 V2兩種型號。SZ.695.010 V1單元由于沒有將溫度測量加入計算，因此也無法適應不同的電池種類的電壓設置，無法提供電池充電功能，而SZ.695.010 V2單元則可以用于電池充電。在冗余配置上，可以同時配置兩個SZ.695.010 V1單元（此時不能夠?qū)﹄姵爻潆姡┗蛘邇蓚€SZ.695.010 V2單元在電源供應框。在電源框的設計中，右邊框放置SZ.695.010 V2用于通過SZ.695.001直流輸入單元給電池供電。因此如果配置的是SZ.695.010 V1和SZ.695.010 V2，為了能夠給電池進行供電，則必須將V1置于電源框的左邊，V2置于右邊。當在右邊的框SZ.695.010 V2出現(xiàn)故障時，電池將無法進行充電，而可能會出現(xiàn)充電電池的電壓高于左邊的框SZ.695.010 V1的整流電壓，此時所使用的電源將是從電池輸出而不是SZ.695.010 V1整流輸出，為了避免這樣的情況出現(xiàn)，必須將左邊的SZ.695.010 V1模塊替換到右邊框，雖然對電池不充電，但是可以在交流電供電正常時，優(yōu)先使用交流電。需要注意的是，在更換PSU 230/48-500電源供應模塊的時候，無論是主用模塊還是備用模塊，任何一個電源供應模塊均需要連接上交流電源后再進行插拔。

2.3 鈴流產(chǎn)生模塊

在ICS200/60內(nèi)話設備中，鈴流電壓是一種特殊形式的電源，它是由鈴流信號發(fā)生器產(chǎn)生，鈴流源為用戶話機提供振鈴信號和工作電源。SZ695 081鈴流產(chǎn)生模塊產(chǎn)生一個72V、25Hz的鈴流電壓，同時從背板傳輸直流電壓到前面板Output連接頭，單塊鈴流產(chǎn)生模塊足夠提供所有接口框的鈴流供應。在冗余配置的時候，為了避免冗余發(fā)生器在啟動階段并行產(chǎn)生鈴流，因此鈴流輸出通過繼電器以延遲。在鈴流產(chǎn)生模塊前面有一個小的連接頭，可以用來直接測量電壓和電流，當該模塊出現(xiàn)錯誤的時候，將會出現(xiàn)告警指示。

3 通信服務器框

在通信服務系統(tǒng)框中，左右兩邊均配置了SZ695 090 PSU 48/5/+-12/150電源供應模塊，負責所在框的電源供應，輸入為-48V的直流輸入，輸出電壓為+5V，-12V和+12V。前面板的三個LED表示三種輸出的狀態(tài)。為了使得電源供應不中斷，因此每個框左右兩邊都將安裝一個電源供應模塊。一般的，每個電源供應模塊將各支持半邊框的電源供應，一旦某一個電源供應模塊出現(xiàn)故障，另外一塊將會接管整個框的電源供應，不影響服務器板塊的正常使用。當輸出出現(xiàn)故障時，前面的相應的LED燈將會有告警。該模塊還提供了服務器的ALARM和WARNING狀態(tài)信號輸出，可以通過外圍電路實現(xiàn)語音或者視覺告警。該電源板塊使用的-48V輸入電壓，是從電源供應框SZ695 081鈴流產(chǎn)生模塊輸出，如圖4所示。

SZ695 090電源模塊主要功能：

（1）DC/DC轉(zhuǎn)換輸出電壓 +5VDC；

（2）DC/DC轉(zhuǎn)換分別輸出電壓 +12VDC和-12VDC；

（3）電壓、輸入和輸出的保護電路。

模塊第一排三個LED燈分別指示了輸出電壓+5V，-12V和+12V的狀態(tài)，綠燈為正常狀態(tài)；剩下的九個燈分別顯示了輸入輸出狀態(tài)（外圍電路）：ALARM表示當一個或者多個服務單元有警報，紅燈將亮起；Warning表示當一個或者多個服務單元有警告，黃燈將亮起。

4 接口模塊框

接口模塊框高度為3U，在左右兩邊分別放置SZ695 020（或SZ695 070電源供應模塊）帶G.703 48VDC/5VDC電壓轉(zhuǎn)換電源模塊，提供DIN 41612 M型接口以及60（或者40）普通連接方式用于連接電源供應單元；最右邊SZ693 000 EIA-485適配器模塊，使用96孔（或48孔）DIN 41612連接頭；中間是10個用于安裝通用無線電接口塊板或者電話業(yè)務接口板。該接口模塊的背板是使用96孔DIN 41612連接頭。在電源供應模塊和EIA-485適配器板之間采用跳線針腳。這些跳線用于選擇subrack地址以及接口總線。在第一個接口卡和鄰近的電源供應之間、最后一個接口卡和鄰近的電源供應之間，是用于安裝link。在安裝時，這些link主要將電源供應模塊從左邊橋接到右邊電源供應槽。這個主要用于單電源供應模塊的系統(tǒng)，如圖5所示。

每一塊槽或者接口板（Interface board）有自己唯一的地址，Interface 1（從左開始）地址為Address 1，Interface 10（從左開始）地址為Address 10。這些地址是固定的，不能夠通過跳線（jumers）來配置。而且，每個接口有公共的Interface bus address，以及公共的“Subrack”address。這兩個就是可以通過跳針來配置（跳針連接到地）。在接口單元框的最右邊是SZ693 000 EIA-485轉(zhuǎn)接器模塊，該模塊的主要作用是從服務器到其他附屬框的數(shù)據(jù)總線通過轉(zhuǎn)接板連接到信號板。該板完全透明傳輸。通過專門的線路設置讓線路阻抗恒定，達到最小阻抗匹配的目的。連接到信號板后面接口的轉(zhuǎn)接器接口是普通的2或3排的DIN 41612連接頭。連接頭針腳的定義可以從相關(guān)的資料中查找到，電纜的錯誤連接或者不正確的插入到該轉(zhuǎn)接器，不會對其造成損壞。SZ 695 020帶G.703 轉(zhuǎn)換模塊的48VDC/5VDC電源模塊的輸入為-48VDC，輸出電壓為+5V，-48V和-48V的鈴流疊加。這三種輸出通過保險絲分離，然后將各個輸出狀態(tài)顯示在前面的LED燈。為了能夠提供不中斷電壓，需要掛接兩個電源供應。三個電壓輸出任何一個出現(xiàn)錯誤，前面相應的LED就不會亮。另外，POWER OK信號（即alarm interface）也相應配置。

一般情況下，在這一個框中左右兩邊各配置一塊電源供應模塊，每個模塊個管理半框設備，而且當某一塊電源供應模塊出現(xiàn)問題，另外一塊可能馬上接管整個框的設備的電源供應。當只配置一個單電源供應時，則需要根據(jù)前面的說明安裝link和進行相關(guān)跳線。

5 總結(jié)

筆者從整體上把握和理解SCHMID內(nèi)話系統(tǒng)，從系統(tǒng)供電結(jié)構(gòu)、供電原理、服務器框、接口模塊框進行了深入的分析，以期這些分析能對維護人員深入理解這兩套系統(tǒng)有一定的幫助。限于筆者知識經(jīng)驗所限，本文的對比分析方法和結(jié)果未免有錯漏之處，懇請同行批評指正。

參考文獻

[1]Schmid ICS200/60 Hardware Technical Documents，2006.

[2]Schmid ICS200/60 System Documentation & Manuals，2006.

[3]瑞士施密德電信公司，SCHMID ICS200/60內(nèi)話系統(tǒng)安裝手冊，北京，2016：1-2.

[4]瑞士施密德電信公司，SCHMID ICS200/60內(nèi)話系統(tǒng)技術(shù)維護手冊，北京，2016：1-2.

作者簡介

黃宇軍（1985-），男，廣東省珠海市人。工程碩士學位。工程師。研究領域為空中交通管理。

作者單位

中國民用航空珠海進近管制中心技術(shù)保障部 廣東省珠海市 519015