SCHMID內(nèi)話系統(tǒng)的電源供應(yīng)

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(shè)備之一，通過其他空管傳輸設(shè)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(wù)及與鄰近管制區(qū)域人員地對地的通信服務(wù)，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(yīng)系統(tǒng)又是內(nèi)話設(shè)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(shè)計考慮及配備，幫助維護人員更深入認識系統(tǒng)電源供應(yīng)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(yīng)系統(tǒng)可以安裝為單電源供應(yīng)，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(yīng)框（SZ 690 000）負責(zé)整個ICS200/60主機柜的電源供應(yīng)，包括接口模塊框和服務(wù)器框。電源供應(yīng)框?qū)㈦娫磦魉徒o各個框的電源模塊，每框左右各一個。當(dāng)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(shè)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(wù)器框取消了該功能。

電源供應(yīng)系統(tǒng)能夠提供500W的功率，各業(yè)務(wù)板卡包括服務(wù)器板卡的功率總和應(yīng)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(yīng)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(yīng)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(yīng)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(yīng)模塊均連接220V交流輸入，提供給整個接口框和服務(wù)器框的電源。每個電源供應(yīng)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(wù)器框的電源供應(yīng)。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(dāng)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(shè)備機房環(huán)境溫度20℃時）。

在PSU 230/48-500電源供應(yīng)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(yīng)不同的電池種類的電壓設(shè)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(yīng)框。在電源框的設(shè)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(dāng)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(yīng)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(yīng)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(shè)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(yīng)。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(dāng)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(wù)器框

在通信服務(wù)系統(tǒng)框中，左右兩邊均配置了SZ695 090 PSU 48/5/+-12/150電源供應(yīng)模塊，負責(zé)所在框的電源供應(yīng)，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(yīng)不中斷，因此每個框左右兩邊都將安裝一個電源供應(yīng)模塊。一般的，每個電源供應(yīng)模塊將各支持半邊框的電源供應(yīng)，一旦某一個電源供應(yīng)模塊出現(xiàn)故障，另外一塊將會接管整個框的電源供應(yīng)，不影響服務(wù)器板塊的正常使用。當(dāng)輸出出現(xiàn)故障時，前面的相應(yīng)的LED燈將會有告警。該模塊還提供了服務(wù)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(yīng)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(dāng)一個或者多個服務(wù)單元有警報，紅燈將亮起；Warning表示當(dāng)一個或者多個服務(wù)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(yīng)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(yīng)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(wù)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(yīng)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(yīng)之間、最后一個接口卡和鄰近的電源供應(yīng)之間，是用于安裝link。在安裝時，這些link主要將電源供應(yīng)模塊從左邊橋接到右邊電源供應(yīng)槽。這個主要用于單電源供應(yīng)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(wù)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(shè)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(yīng)。三個電壓輸出任何一個出現(xiàn)錯誤，前面相應(yīng)的LED就不會亮。另外，POWER OK信號（即alarm interface）也相應(yīng)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(yīng)模塊，每個模塊個管理半框設(shè)備，而且當(dāng)某一塊電源供應(yīng)模塊出現(xiàn)問題，另外一塊可能馬上接管整個框的設(shè)備的電源供應(yīng)。當(dāng)只配置一個單電源供應(yīng)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(wù)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(xué)位。工程師。研究領(lǐng)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