通信網(wǎng)電源設(shè)備管理與維護(hù)

呂 嵩

（河北遠(yuǎn)東通信系統(tǒng)工程有限公司，河北 石家莊 052000）

0 引 言

很多時(shí)候，通信設(shè)備雖然會(huì)發(fā)生故障，但是故障一般都體現(xiàn)在局部，并不會(huì)引發(fā)重大問題。但是如果電源設(shè)備出現(xiàn)故障，將會(huì)引起通信網(wǎng)的大面積癱瘓，造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失。因此，在通信網(wǎng)建設(shè)中應(yīng)該做好電源設(shè)備的管理維護(hù)工作，提升電源運(yùn)行的可靠性，為通信網(wǎng)的穩(wěn)定運(yùn)行提供可靠支撐。

1 通信網(wǎng)電源設(shè)備的重要性

對于整個(gè)通信網(wǎng)絡(luò)而言，電源設(shè)備是基礎(chǔ)設(shè)備。從保證通信網(wǎng)穩(wěn)定可靠運(yùn)行的角度，電信運(yùn)營商每年都會(huì)對電源設(shè)備進(jìn)行維護(hù)。穩(wěn)定可靠的通信電源設(shè)備是保證通信網(wǎng)絡(luò)正常運(yùn)行的前提，如果通信電源設(shè)備出現(xiàn)故障，將會(huì)導(dǎo)致供電中斷，造成通信系統(tǒng)局部或整體癱瘓，引發(fā)階段性的經(jīng)濟(jì)損失。通信電源設(shè)備與通信系統(tǒng)中的交換設(shè)備、傳輸設(shè)備等存在很大的區(qū)別。從本質(zhì)上分析，電源設(shè)備雖然處于通信網(wǎng)中，但是其并非通信設(shè)備，而是屬于機(jī)電設(shè)備的范疇。要想保證通信網(wǎng)絡(luò)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，通信電源必須能夠?yàn)橥ㄐ旁O(shè)備提供不間斷且符合要求的電能[1]。基于此，相關(guān)運(yùn)營部門必須充分重視電源設(shè)備，做好相應(yīng)的管理維護(hù)工作，提升電源系統(tǒng)整體的可靠性。

2 通信網(wǎng)電源設(shè)備存在的問題

2.1 設(shè)計(jì)缺陷

通信電源的設(shè)計(jì)一般都是從當(dāng)前通信網(wǎng)絡(luò)的需求出發(fā)，很多時(shí)候并沒有充分沒考慮通信網(wǎng)的長遠(yuǎn)發(fā)展，存在一定的設(shè)計(jì)缺陷。當(dāng)通信網(wǎng)絡(luò)規(guī)模擴(kuò)大、通信設(shè)備數(shù)量增加時(shí)，電源設(shè)備需要承受的壓力也在不斷擴(kuò)大，容易出現(xiàn)滿載甚至超載的情況，導(dǎo)致電源設(shè)備很容易出現(xiàn)故障問題，影響通信網(wǎng)絡(luò)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。此外，通信網(wǎng)有著較大的范圍，在通信網(wǎng)電源設(shè)備維修過程中影響范圍大且施工難度大，需要消耗大量的人力和物力資源，如果不能從長遠(yuǎn)角度對其進(jìn)行設(shè)計(jì)，則會(huì)給網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行維護(hù)增加難度。很多時(shí)候，有關(guān)部門在對通信網(wǎng)電源設(shè)備進(jìn)行選擇和設(shè)計(jì)的過程中，忽視了應(yīng)急方案的設(shè)計(jì)，導(dǎo)致在出現(xiàn)緊急狀況時(shí)無法及時(shí)做出反應(yīng)，很容易造成故障影響范圍擴(kuò)大[2]。

2.2 施工問題

當(dāng)前，在通信電源施工中同樣存在很多問題，例如施工材料選擇不當(dāng)、材料質(zhì)量及性能不達(dá)標(biāo)等。這些問題的存在不僅會(huì)影響通信電源的施工質(zhì)量，而且還會(huì)導(dǎo)致其使用壽命縮短，給日常運(yùn)營維護(hù)工作增加難度。如果不能及時(shí)對存在的問題進(jìn)行處理，則必然會(huì)對通信電源設(shè)備乃至通信網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行產(chǎn)生負(fù)面影響。

2.3 管理不當(dāng)

通信電源設(shè)備本身比較復(fù)雜，運(yùn)行環(huán)境中影響因素眾多，對于管理工作有著相當(dāng)嚴(yán)格的要求。由于相關(guān)管理標(biāo)準(zhǔn)制定的時(shí)間較早，并不能很好地切合當(dāng)前通信網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展需求，也就沒有能夠形成可以對通信電源設(shè)備進(jìn)行監(jiān)督管控的統(tǒng)一規(guī)則。想要做好通信電源設(shè)備管理工作，需要制定完善的管理體系，滿足通信網(wǎng)的長遠(yuǎn)發(fā)展需求[3]。從實(shí)際情況分析，通信電源的管理缺乏統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，存在管理混亂的現(xiàn)象，導(dǎo)致設(shè)備管理及運(yùn)行維護(hù)淪為表面形式，無法及時(shí)發(fā)現(xiàn)設(shè)備運(yùn)行中存在的問題，在影響通信電源正常運(yùn)行的同時(shí)，也給通信網(wǎng)絡(luò)帶來了巨大危害。

2.4 維護(hù)薄弱

現(xiàn)階段，通信電源運(yùn)行維護(hù)管理中并沒有設(shè)置專門的崗位，工作人員的專業(yè)素質(zhì)不高，維修能力較弱，在設(shè)備維護(hù)中存在走過場的情況，不能及時(shí)找出其中存在的不足和問題。管理技術(shù)體系薄弱，沒能形成對通信技術(shù)的深入研究，也缺乏具體有效的通信電源維修方案。即便是發(fā)現(xiàn)了通信電源中存在的問題，也無法對其進(jìn)行處理和解決。此外，部分運(yùn)維人員未嚴(yán)格依照通信設(shè)備的相關(guān)要求對電源進(jìn)行定期檢查，導(dǎo)致在實(shí)際操作中存在很多問題影響電源設(shè)備的維護(hù)效果[4]。

3 通信網(wǎng)電源設(shè)備管理及維護(hù)

3.1 完善管理機(jī)構(gòu)

通信電源包含的內(nèi)容十分復(fù)雜，涉及多個(gè)專業(yè)領(lǐng)域，將其管理工作交給非專業(yè)人員并不合理。在通信網(wǎng)電源設(shè)備管理維護(hù)的過程中，應(yīng)該對相應(yīng)的管理機(jī)構(gòu)進(jìn)行規(guī)范化，設(shè)置專門的管理人員。一是應(yīng)該做好宣傳工作，確保所有崗位的工作人員都能夠重視通信電源管理，樹立起良好的風(fēng)險(xiǎn)防范意識，做到防患于未然；二是應(yīng)該提高工作人員的專業(yè)化水平，組建一支高素質(zhì)專業(yè)化的通信電源維護(hù)隊(duì)伍，確保隊(duì)伍中的成員都具備良好的專業(yè)素質(zhì)，能夠發(fā)現(xiàn)通信電源設(shè)備運(yùn)行中存在的問題，采取有效措施對問題進(jìn)行控制和解決；三是應(yīng)該強(qiáng)化人員管理能力，在保證通信電源設(shè)備穩(wěn)定可靠運(yùn)行的前提下盡可能降低事故發(fā)生的概率，避免惡性事故的發(fā)生，將預(yù)防控制落實(shí)到日常工作中，消除安全隱患；四是應(yīng)該做到強(qiáng)化配合、優(yōu)化組合，為通信電源設(shè)備提供一個(gè)良好的運(yùn)行環(huán)境[5]。

3.2 構(gòu)建監(jiān)控系統(tǒng)

監(jiān)控系統(tǒng)能夠?qū)νㄐ啪W(wǎng)電源設(shè)備的運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控測量，對于存在問題的零部件或設(shè)備也能夠通過遠(yuǎn)程操作的方式進(jìn)行參數(shù)的調(diào)整優(yōu)化，實(shí)時(shí)監(jiān)測電源設(shè)備所處環(huán)境的各項(xiàng)參數(shù)，如溫度、濕度等。如果發(fā)現(xiàn)環(huán)境溫度超標(biāo)，可以借助監(jiān)控系統(tǒng)對蓄電池的工作強(qiáng)度進(jìn)行調(diào)節(jié)，實(shí)現(xiàn)環(huán)境溫度的調(diào)整控制，為通信電源設(shè)備提供良好的運(yùn)行環(huán)境，同時(shí)也可以減少事故發(fā)生的概率，提高系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)能效。

3.3 引入先進(jìn)技術(shù)

在通信電源設(shè)計(jì)的過程中，需要做好必要的審核工作，對可能存在的影響因素進(jìn)行全面分析，保證設(shè)計(jì)的合理性。

首先，從意識層面去主動(dòng)學(xué)習(xí)。要想保證通信電源設(shè)計(jì)的科學(xué)性、有效性，需要從意識上進(jìn)行強(qiáng)化。在不斷的發(fā)展過程中，通信電源的設(shè)計(jì)要求不斷提高，對于設(shè)計(jì)人員的專業(yè)素質(zhì)和思想認(rèn)識提出了更加嚴(yán)格的要求，設(shè)計(jì)人員必須充分認(rèn)識到通信電源設(shè)計(jì)在通信網(wǎng)中的重要性，提升設(shè)計(jì)水平[6]。其次，明確通信電源設(shè)計(jì)是一個(gè)系統(tǒng)性工作。從實(shí)踐中落實(shí)，加強(qiáng)每天對于通信電源的考察及監(jiān)管工作，做好日常指導(dǎo)。從全局角度去看待問題，立足長遠(yuǎn)，對設(shè)計(jì)中的每一個(gè)細(xì)節(jié)進(jìn)行充分考慮，保證設(shè)計(jì)方案的合理性和可行性。設(shè)計(jì)完成后，需要有技術(shù)人員和維護(hù)人員做好分析審核，結(jié)合自身經(jīng)營提出意見和建議，從而切實(shí)保證通信電源設(shè)計(jì)的效果。最后，在完成通信電源建設(shè)后需要做好驗(yàn)收工作。通過驗(yàn)收找出其中可能存在的問題，為通信電源的運(yùn)行提供良好的環(huán)境條件，做好機(jī)房內(nèi)部環(huán)境中溫度、濕度等的嚴(yán)格控制。在驗(yàn)收過程中，需要明確電纜接頭、電池組設(shè)置等細(xì)節(jié)問題，盡可能消除質(zhì)量等方面的隱患，為后期的運(yùn)行維護(hù)奠定良好基礎(chǔ)[7]。

3.4 動(dòng)力電源管理

動(dòng)力電源的運(yùn)行狀態(tài)直接影響著通信網(wǎng)中通信設(shè)備的運(yùn)行效果，也關(guān)系著通信業(yè)務(wù)能否順利實(shí)施。在設(shè)備運(yùn)行管理中，經(jīng)常會(huì)遇到高壓電源單引入、逆變電源不穩(wěn)定等問題，從提升動(dòng)力電源管理維護(hù)效果的角度需要做好以下相關(guān)工作。一是在機(jī)房中，應(yīng)該將高壓線路設(shè)置為雙回路供電，采用兩路不同的變電站進(jìn)行輸入，通過一用一備的方式切實(shí)保證供電的連續(xù)性，同時(shí)為機(jī)房通信設(shè)備提供電能供應(yīng)的交直流電源列頭柜同樣需要采用雙回路供電；二是對于逆變電源以及整流電源，應(yīng)該優(yōu)先選擇一體化設(shè)備來保證供電安全，在方便監(jiān)控的同時(shí)能夠減少成本投入并提高維護(hù)效率。

現(xiàn)階段，部分通信機(jī)房在為設(shè)備供電時(shí)采用的是2～6 kVA的不間斷電源（Uninterruptible Power System，UPS），配套220 V蓄電池組，但是這種供電方式單機(jī)工作缺乏可靠性且成本較高。如果采用兼具逆變與整流功能的一體化電源設(shè)備，可以在整流電源機(jī)架的內(nèi)部插入1～1.5 kVA逆變模塊，一般一個(gè)子框能夠插入的逆變模塊數(shù)量為3～4個(gè)。采用均流輸出，具備N+1容量冗余功能，這樣在運(yùn)行過程中即便其中一個(gè)模塊出現(xiàn)問題，也不會(huì)對設(shè)備的正常供電產(chǎn)生影響[8]。逆變模塊運(yùn)行監(jiān)控可以通過整流電源中的監(jiān)控模塊實(shí)現(xiàn)，有效減少了對于機(jī)房空間的占用。考慮到對原本蓄電池組的共用，不需要另外為UPS電源提供配套的蓄電池，減少了動(dòng)力環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)的協(xié)議轉(zhuǎn)節(jié)點(diǎn)。使用的6 kVA逆變器相較于同等容量的UPS能夠減少成本投入，同時(shí)也能夠大大降低維護(hù)工作量，保證設(shè)備運(yùn)行的安全性、可靠性。在進(jìn)行新的通信項(xiàng)目建設(shè)時(shí)，可以直接使用機(jī)房原本的UPS交流電源，不需要另外購置逆變器或者相關(guān)設(shè)備。

3.5 蓄電池維護(hù)

無論是直流系統(tǒng)還是交流系統(tǒng)，蓄電池都是保證供電連續(xù)性和可靠性的關(guān)鍵所在。如果蓄電池本身容量出現(xiàn)損失，即便做好了前端交流高低壓系統(tǒng)以及整流系統(tǒng)的配置管理，那么一次常規(guī)的市電轉(zhuǎn)換就可能引發(fā)供電中斷，繼而導(dǎo)致通信系統(tǒng)故障。基于此，應(yīng)該切實(shí)做好蓄電池的管理維護(hù)工作。以閥控式密封蓄電池為例，其本身具有體積小、自重輕、電壓穩(wěn)定、放電性能高以及維護(hù)工作量小等優(yōu)勢，在通信電源系統(tǒng)中是首選。但是從實(shí)際應(yīng)用的角度分析，原本理論壽命可以達(dá)到10～15年的蓄電池經(jīng)常會(huì)在使用2～3年后就出現(xiàn)損壞，甚至可能連1年的壽命都達(dá)不到，由此引發(fā)的經(jīng)濟(jì)損失較大。對蓄電池?fù)p壞的原因進(jìn)行分析，有相當(dāng)大一部分都是因?yàn)槿狈τ谛铍姵爻浞烹姷暮侠砜刂疲瑢?dǎo)致電池出現(xiàn)容量損失、熱失控、電解液干涸等問題。要想避免這些問題，就必須要做好蓄電池的管理維護(hù)工作[9]。

同樣以閥控式密封蓄電池為例，在對其進(jìn)行管理維護(hù)前需要對影響電池使用壽命的原因進(jìn)行分析。在高溫環(huán)境下長期運(yùn)作，蓄電池的性能和使用壽命都會(huì)受到影響。當(dāng)溫度升高時(shí)，蓄電池電極板的腐蝕速度將會(huì)加快，對于水的消耗也會(huì)大大增加，這樣其壽命必然縮短。理論上，當(dāng)環(huán)境溫度為25 ℃左右時(shí)，蓄電池能夠獲得較長的使用壽命；如果運(yùn)行溫度升到35 ℃，蓄電池的使用壽命至少要下降一半。如果蓄電池長期處于過充狀態(tài)，電池正極會(huì)因?yàn)槲鲅醴磻?yīng)的存在而大量消耗水，氫離子的增加會(huì)導(dǎo)致正極附近酸度的增大，加快板柵腐蝕的速度，導(dǎo)致電池容量的下降，同時(shí)水損耗的增大會(huì)對蓄電池的壽命造成影響。除此之外，如果蓄電池過度放電導(dǎo)致電壓過低，則電池內(nèi)部的硫酸鉛會(huì)吸附到陰極表面，引發(fā)硫酸鹽化，其本身的絕緣性會(huì)嚴(yán)重影響蓄電池的充電和放電。硫酸鉛沉積越多，電池內(nèi)部電阻越大，充放電性能也越差。如果長期浮充，即只充電不放電，這樣會(huì)導(dǎo)致蓄電池陽極板鈍化，造成電池內(nèi)阻增大，容量下降，從而影響使用壽命。

在對閥控式密封蓄電池進(jìn)行管理和維護(hù)的過程中，應(yīng)該做到以下幾點(diǎn)。一是將蓄電池放置在通風(fēng)、干燥的地方，將安全距離控制在0.5 m以上，環(huán)境溫度控制在15～20 ℃。二是設(shè)置性能優(yōu)越的自動(dòng)穩(wěn)壓限流充電設(shè)備，確保當(dāng)負(fù)載處于正常范圍內(nèi)時(shí)，充電設(shè)備的穩(wěn)壓精度可以達(dá)到±2%。三是對于新安裝或者大修后的蓄電池需要做好全核對性放電試驗(yàn)，然后以2～3年為間隔進(jìn)行一次試驗(yàn)。對于運(yùn)行時(shí)間超過6年的蓄電池，需要每年進(jìn)行一次核對性放電試驗(yàn)。如果在經(jīng)過3次核對性放充電后，蓄電池的實(shí)際容量無法達(dá)到額定容量的80%，則表明其壽命終止，需要及時(shí)進(jìn)行更換[10]。

4 結(jié) 論

綜上所述，電源設(shè)備是通信網(wǎng)的一個(gè)重要組成部分，對于通信網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行影響巨大。以往的通信網(wǎng)建設(shè)及維護(hù)中，缺乏對于電源設(shè)備的重視，導(dǎo)致其在設(shè)計(jì)施工和管理維護(hù)中都存在很多問題，影響了通信網(wǎng)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。對此，相關(guān)技術(shù)人員應(yīng)該及時(shí)做好通信電源設(shè)備的規(guī)劃設(shè)計(jì)與管理維護(hù)工作，采取切實(shí)可行的措施和方法提升電源設(shè)備的管理水平和維護(hù)效果，以此推動(dòng)通信領(lǐng)域的穩(wěn)定健康發(fā)展。