關(guān)于通信保障中便攜式應(yīng)急電源的研究與使用

王薇

摘要：隨著通信企業(yè)網(wǎng)絡(luò)和業(yè)務(wù)的快速演變，人們對(duì)通信網(wǎng)絡(luò)的業(yè)務(wù)需求和性能要求不斷提高，因通信網(wǎng)絡(luò)一直處于不斷建設(shè)和優(yōu)化的交迭中，經(jīng)常發(fā)生基站設(shè)備斷電故障的情況。對(duì)于蓄電池續(xù)航不足、動(dòng)力環(huán)境監(jiān)控失效、配電空開熔絲及線纜故障等通信保障的搶修時(shí)限均可控。但如果動(dòng)力設(shè)備中最重要的開關(guān)電源設(shè)備發(fā)生嚴(yán)重故障、燒毀、水毀、雷擊或者其他問(wèn)題時(shí)，機(jī)房?jī)?nèi)所有業(yè)務(wù)全部中斷，替換開關(guān)電源搶修時(shí)間至少需要12小時(shí)以上，會(huì)導(dǎo)致客戶感知體驗(yàn)較差并引起大量投訴。因而，針對(duì)通信保障中便攜式應(yīng)急電源的使用值得深入研究。

關(guān)鍵詞：通信網(wǎng)絡(luò);開關(guān)電源;電池;動(dòng)力環(huán)境監(jiān)控;

正文：

隨著開關(guān)電源設(shè)備入網(wǎng)使用年限的增加，設(shè)備的性能在逐年下降，如果開關(guān)電源出現(xiàn)故障且備件庫(kù)房有備件，開關(guān)電源整機(jī)替換，由于設(shè)備分路較多恢復(fù)時(shí)限全在12小時(shí)以上，如替換過(guò)程中備件的新電源與原電源規(guī)格型號(hào)、大小尺寸不一致，那就需要用電設(shè)備線纜重新布放，替換時(shí)間需要進(jìn)一步延長(zhǎng)，但如果出現(xiàn)庫(kù)房無(wú)備件情況，需要3天以上時(shí)間才能完成備件的申請(qǐng)及替換工作。如果故障的開關(guān)電源下帶重要業(yè)務(wù)如家寬bras、交換機(jī)或集團(tuán)客戶業(yè)務(wù)將會(huì)產(chǎn)生大量投訴，后果及其嚴(yán)重，需要一種應(yīng)急直流電源設(shè)備，在原有開關(guān)電源系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，緊急調(diào)用該應(yīng)急設(shè)備，并能夠快速連接安裝，確保機(jī)房?jī)?nèi)通信不退服不中斷。

1.便攜式應(yīng)急電源的思路

通信保障的搶修原則本著“先搶通再搶修”，如何利用最短的歷時(shí)搶通業(yè)務(wù)是關(guān)鍵點(diǎn)，同時(shí)也考慮到故障搶修工作并不是人多力量大而是更多依靠維護(hù)人員的經(jīng)驗(yàn)和技術(shù)水平完成的，因而應(yīng)急設(shè)備具備靈活、便攜和安全的操作是設(shè)計(jì)的核心點(diǎn)，從而需要一個(gè)體積小、重量輕、易安裝的便攜式電源，最好到站應(yīng)急安裝時(shí)間控制在30分鐘以內(nèi)，為開關(guān)電源整機(jī)替換搶修爭(zhēng)取時(shí)間。經(jīng)過(guò)調(diào)查市面上已出現(xiàn)有一定的生產(chǎn)規(guī)模的高價(jià)值產(chǎn)品，但購(gòu)買一臺(tái)應(yīng)急設(shè)備的價(jià)格遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于集中采購(gòu)單臺(tái)電源柜的價(jià)格，從成本核算上存在一定的采購(gòu)風(fēng)險(xiǎn)，因而方案的最初設(shè)計(jì)思路是從積累的實(shí)際工作經(jīng)驗(yàn)中探索，隨著5G站點(diǎn)建設(shè)比例逐漸提升，越來(lái)越多的"陳舊"開關(guān)電源被替換，或放置倉(cāng)庫(kù)或報(bào)廢處理。造成了大量的資產(chǎn)閑置和浪費(fèi)，為充分發(fā)揮當(dāng)前降本增效的理念，最好對(duì)利舊報(bào)廢的開關(guān)電源進(jìn)行改造。

2.便攜式應(yīng)急電源的成果展示

通信系統(tǒng)基站用的開關(guān)電源裝置，包括交流配電、整流模塊、監(jiān)控模塊和直流配電。實(shí)際便攜式應(yīng)急電源主要工作目標(biāo)是速實(shí)現(xiàn)交流電轉(zhuǎn)換成直流電，保證直流供電的設(shè)備及所攜帶的業(yè)務(wù)穩(wěn)定，并不需要完全替代開關(guān)電源的所有功能，因而便攜式應(yīng)急電源主要核心器件就在整流模塊上。最簡(jiǎn)單的連接為交流配電模塊的交流輸出端接整流模塊的交流電源輸入端，整流模塊的直流輸出端接直流配電模塊的輸入端，電池輸入端設(shè)置在直流配電模塊的下部，目前現(xiàn)網(wǎng)開關(guān)電源直流負(fù)荷在200A以下的占比為90%，考慮到模塊備份，應(yīng)急電源容量設(shè)計(jì)為直流300A，可放置6個(gè)直流模塊同時(shí)工作。

2.1便攜式應(yīng)急電源的設(shè)計(jì)

按照設(shè)計(jì)方案利用報(bào)廢的開關(guān)電源為有源器件的來(lái)源，經(jīng)過(guò)對(duì)艾默生、珠江、動(dòng)力源、中達(dá)等廠家的多臺(tái)報(bào)廢開關(guān)電源工作原理和供電路由走向的研究，按照體積小、重量輕、易安裝的原則并對(duì)可行性進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)探討，綜合考量后選取珠江品牌的開關(guān)電源進(jìn)行設(shè)計(jì)。于2021年9月開始對(duì)珠江開關(guān)電源整流部件拆除，同時(shí)制定拼裝原理圖及路由圖，同期根據(jù)原理圖進(jìn)行供電路由拼裝，經(jīng)過(guò)多次試驗(yàn)后確定最終供電線路組裝方式，于2021年12月份完成設(shè)備外部器件設(shè)計(jì)，截止到2022年4月份進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試8次夜間割接測(cè)試38次，業(yè)務(wù)均未中斷，使用效果較好。

2.2便攜式應(yīng)急電源的成品展示

便攜式應(yīng)急電源運(yùn)輸方便、攜帶輕便及可快速部署，輸出為直流-48V，直流輸出線纜只有正負(fù)2條電源線，使用時(shí)只需要連接4條交流線纜，2條直流線纜。

常規(guī)開關(guān)電源尺寸600mm*600mm*2200mm，重量75KG，需要3～4人搬運(yùn)。便攜式應(yīng)急電源尺寸535mm（寬）×300mm（深）×200mm（高），重量10KG，一人就可以完成攜帶、接線、安裝等操作，到站安裝接線最短時(shí)間為20分鐘。

2.3便攜式應(yīng)急電源的特點(diǎn)

便攜式應(yīng)急電源具備高可靠性，超寬電壓輸入范圍160～270V，適用于市電及油機(jī)，超寬工作溫度范圍-30～+45℃，環(huán)境適應(yīng)能力強(qiáng)，適應(yīng)各種地理區(qū)域，配備6個(gè)獨(dú)立運(yùn)行模塊，模塊間互為主備，安全性高，模塊效率>92%，節(jié)省電費(fèi)支出，便攜式開關(guān)電源輸出功率直流可達(dá)到300A，適用于現(xiàn)網(wǎng)所有開關(guān)電源的應(yīng)急使用。

3.便攜式應(yīng)急電源的應(yīng)用

如整機(jī)開關(guān)電源替換，需要連接4條交流線纜，26條以上直流線纜，且有可能存在原有線纜長(zhǎng)度不足情況，搶修時(shí)間長(zhǎng)，時(shí)間不可控，業(yè)務(wù)不能及時(shí)恢復(fù)，極易產(chǎn)生重大故障。便攜式應(yīng)急電源依據(jù)多年維護(hù)經(jīng)驗(yàn)，根據(jù)現(xiàn)網(wǎng)開關(guān)電源燒毀不易快速恢復(fù)的痛點(diǎn)難點(diǎn)問(wèn)題而研發(fā)，理論搶通時(shí)間30分鐘以內(nèi)，保證機(jī)房?jī)?nèi)設(shè)備均通電正常運(yùn)行。適用于室內(nèi)機(jī)房/戶外機(jī)柜/于弱電井 / 樓梯間/地下室等不同應(yīng)用場(chǎng)景。適用于匯聚機(jī)房、節(jié)點(diǎn)機(jī)房、室外基站、下沉olt機(jī)房、微站/拉遠(yuǎn)站等不同性質(zhì)機(jī)房。適用于bras設(shè)備、9306、6330、5700、ptn、otn、bbu、rru等不同業(yè)務(wù)的通信設(shè)備。

結(jié)論：

便攜式應(yīng)急電源在開關(guān)電源嚴(yán)重故障等緊急情況可以快速搶通業(yè)務(wù)，為開關(guān)電源整機(jī)維修或替換爭(zhēng)取時(shí)間，具有便攜性、可靠性、易操作性，在通信動(dòng)力搶修中應(yīng)用及使用價(jià)值極高。設(shè)備利舊預(yù)估單臺(tái)節(jié)省費(fèi)用為：每臺(tái)電源配置6個(gè)模塊，每個(gè)模塊造價(jià)1450元，每臺(tái)電源節(jié)省1450*6=8700元。

參考文獻(xiàn)

[1]李正良. 通信基站老開關(guān)電源改造再利用

[2]王軼群， 王立軍， 任獻(xiàn)忠，等. 通信系統(tǒng)基站用開關(guān)電源裝置