柳 健,劉 建
(75841部隊,湖南 長沙 410003)
隨著社會和軍隊信息化的持續(xù)深入推進,非樞紐型通信機房無人值守化成為必然趨勢。維護和保證無人值守通信機房電源系統(tǒng)安全,成為影響通信順暢的關(guān)鍵環(huán)節(jié),在推進通信機房無人值守化同時,必須周密制定電源系統(tǒng)安全策略,才能確保通信不間斷。
交流供電子系統(tǒng)作為機房設(shè)備電能供應(yīng)的“核心”部分,具有自響應(yīng)慢、自恢復(fù)難、危險性高的特點,對UPS、開關(guān)器件、控制電路等設(shè)備可靠性要求較高。不同于樞紐機房,無人值守交流供電子系統(tǒng)出現(xiàn)交流供電子系統(tǒng)故障后,往往面臨遠程確障耗時長、需人工現(xiàn)場恢復(fù)的情況,因此提升交流供電子系統(tǒng)安全可靠性是決定無人值守通信機房電源系統(tǒng)安全的基礎(chǔ)。
直流供電子系統(tǒng)作為通信設(shè)備穩(wěn)定運行的關(guān)鍵因素,具有穩(wěn)定性高、自響應(yīng)快、容易預(yù)測的特點。從通信機房實際運行情況分析,正常運行時直流供電子系統(tǒng)往往故障率較低,系統(tǒng)穩(wěn)定性較高;機房出現(xiàn)交流電中斷情況時,直流供電子系統(tǒng)能夠在短時間內(nèi)提供可靠的電源。在考慮無人值守通信機房直流供電子系統(tǒng)安全策略時,重點應(yīng)落在蓄電池、供電線路冗余設(shè)計上。
接地子系統(tǒng)作為電源系統(tǒng)的“邊防線”,既有保護交直流子系統(tǒng)安全運行的作用,又具有通信設(shè)備安全保障作用。接地子系統(tǒng)包含工作接地、保護接地及防雷接地系統(tǒng),具有高敏感性、易損性特點。接地子系統(tǒng)的保護能力受環(huán)境變化影響較大,考慮接地子系統(tǒng)安全策略時,重點在于落實維護檢測計劃,精準選用防護方案。
集中監(jiān)控子系統(tǒng)通過采集相關(guān)通信設(shè)備、電源系統(tǒng)組成部分的數(shù)據(jù),通過遠程終端實現(xiàn)可視化監(jiān)控,適時了解掌握當前通信設(shè)備、電源系統(tǒng)的運作表現(xiàn),可有效避免大部分瞬時性故障,并且能夠保證第一時間對突發(fā)性故障作出響應(yīng)。集中監(jiān)控子系統(tǒng)是無人值守機房能夠運行的基本保障,具有精密度高、適時性好的特點,因此應(yīng)選用系統(tǒng)兼容性好、成熟穩(wěn)定的設(shè)備和器件。
無人值守通信機房電源系統(tǒng)建議采用二路市電+在線式UPS+蓄電池組的方案,其安全設(shè)計應(yīng)考慮的主要問題如下。①交直流供電系統(tǒng)與機房設(shè)備電能需求要匹配。電源系統(tǒng)輸出功率不匹配、線路路由設(shè)計不佳,容易造成系統(tǒng)故障。此類情況一旦發(fā)生,往往屬于結(jié)構(gòu)性故障,短時間難以根本解決,需在設(shè)計之初即予充分重視。②供能設(shè)備盡量形成主備用系統(tǒng)。實際中,很多機房受地理環(huán)境和駐地條件的限制,通常只設(shè)計一條電力線路,遇有停電檢修、自然災(zāi)害等情況,供電安全難以保證。在通信需求增長的趨勢下,也不利于通信機房擴容建設(shè)。蓄電池組在有條件情況下應(yīng)盡量設(shè)計為一主一備的“冷備用”模式,即一般斷電情況下單組供電即能滿足排障時間需求。③自動倒換設(shè)施應(yīng)穩(wěn)定可靠。在選用市電自動倒換設(shè)備時,應(yīng)充分考慮倒換設(shè)施的動作平順性和響應(yīng)靈敏度,同時要選用帶滅弧功能的裝置,防止倒換設(shè)施因瞬時電流沖擊過熱損壞。④接地子系統(tǒng)確保高可靠性。無人值守機房接地子系統(tǒng)要立足最惡劣的氣象和環(huán)境條件設(shè)計,常采用將建設(shè)物接地、工作接地、保護接地、防雷接地連成一體的聯(lián)合接地系統(tǒng),各引接線連接處應(yīng)熔接牢固,做好防腐處理,防止因自然腐蝕造成接地電阻值過大。⑤集中監(jiān)控子系統(tǒng)自身運行良好。實際維護工作中,有些機房集中監(jiān)控子系統(tǒng)故障率高于通信設(shè)備和供電設(shè)備故障率,需要大量人力經(jīng)費進行維護檢修,本末倒置。綜上所述,設(shè)計時應(yīng)充分評估集中監(jiān)控子系統(tǒng)的運行穩(wěn)定性[1]。
建立電源系統(tǒng)維護制度的基本目標是預(yù)防通信電源故障,應(yīng)在適度適量的原則下,結(jié)合所屬機房電源系統(tǒng)可靠度綜合設(shè)計,達到既能定期維護及時消除故障隱患,又能節(jié)約人力、物力資源。可按時間周期確定維護制度,制定詳細全面的月、季、年工作清單,并通過定期評估各類無人值守機房供電可靠性,適當調(diào)整維護工作內(nèi)容,形成相對合理的維護制度。
高頻開關(guān)電源作為通信供電核心設(shè)備,其運行安全直接影響電源系統(tǒng)供電質(zhì)量,對其檢測維護十分重要。高頻開關(guān)電源模塊化后,其各模塊之間的載荷均衡性是影響其使用壽命和運行可靠的關(guān)鍵因素,在定期檢查維護中,應(yīng)將高頻開關(guān)電源各模塊的載荷均衡情況作為檢查重點內(nèi)容,防止偏載引發(fā)故障[2]。
蓄電池組是直流供電子系統(tǒng)最核心的組成部分,蓄電池組的使用維護對其壽命影響很大。特別是通信機房常用的鉛酸蓄電池組和閥控式鉛酸蓄電池組,僅依靠在線監(jiān)測系統(tǒng)是不夠的,定期的充放電和落后電池檢測必不可少。維護人員每半年應(yīng)進行一次均衡充電,每年應(yīng)進行一次充放電試驗,發(fā)現(xiàn)落后電池及時處理。
良好接地之于通信電源系統(tǒng)安全尤為關(guān)鍵,特別是南方多山地區(qū)通信機房,應(yīng)每月進行一次接地系統(tǒng)檢測。對匯流排、匯集線、金屬護套、避雷線等的連接情況要全面檢查,防止出現(xiàn)虛接和銹蝕情況。
無人值守通信機房監(jiān)控單元有助于及時遠端察覺電源故障,便于維護人員快速響應(yīng)。加強對監(jiān)控單元的檢查維護可以有效保證其性能處于良好狀態(tài)。每年應(yīng)當對監(jiān)控單元進行一次檢測維護,更換損壞件。有條件時遠端維護人員應(yīng)當每日監(jiān)測[3]。
在設(shè)計建設(shè)時就建立無人值守通信機房電源系統(tǒng)統(tǒng)一的標準規(guī)范,有利于減輕后期維護工作,便于跟蹤記錄各子系統(tǒng)平均故障率、故障間隔時間、故障類型等,形成故障數(shù)據(jù)庫。出現(xiàn)疑難故障時,維護人員可通過分析歷史數(shù)據(jù)準確找到故障位置,縮短維修時間。
首先,優(yōu)化機房設(shè)備布局,主要通信設(shè)備應(yīng)設(shè)置電源列頭柜,合理預(yù)留各類設(shè)備間隙,保證良好的散熱條件和維修操作空間。其次,做好防塵措施。對電源設(shè)備應(yīng)定期除塵,裸露的電纜接頭部位應(yīng)采取涂抹油脂等措施防塵防銹。最后,保持適宜的溫度和濕度,定期監(jiān)測機房溫濕度,合理使用除濕加濕和溫控設(shè)備。
及時完善機房電源系統(tǒng)建設(shè)、監(jiān)測、維修管理資料,及時分析查找各機房電源系統(tǒng)安全隱患,周期性組織老舊設(shè)備線纜的更換工作。
無人值守通信機房電源系統(tǒng)安全維護涉及電源系統(tǒng)建設(shè)、設(shè)計和維護等多方面工作。電源系統(tǒng)各子系統(tǒng)之間相互影響,任一環(huán)節(jié)都可能造成電源系統(tǒng)運行不穩(wěn)定。本文分析了無人值守通信機房電源系統(tǒng)特點,闡述電源系統(tǒng)安全策略設(shè)計要點與維護工作重點,提出了安全維護措施,供相關(guān)單位參考。