- 關(guān)于通信基站電源系統(tǒng)的維護(hù)
- 基站電源系統(tǒng)的特點(diǎn)
- 按照維護(hù)規(guī)程定期測(cè)量接地電阻
- 定期檢查等電位連結(jié)的規(guī)范性和可靠性
隨著3G業(yè)務(wù)在各大運(yùn)營(yíng)商中實(shí)現(xiàn)商用，通信基站的數(shù)量有了非常大的增漲，分布范圍較幾年前也產(chǎn)生了明顯的擴(kuò)大，同時(shí)基站中的設(shè)備種類和數(shù)量也有了很大的增加。這些給廣大通信基站維護(hù)的從業(yè)人員造成了很大的壓力，從各專業(yè)維護(hù)工作量在總維護(hù)量中的占比來(lái)分析，其中電源專業(yè)設(shè)備故障引發(fā)的相關(guān)維護(hù)工作量約占六成以上，尋找基站電源系統(tǒng)故障發(fā)生的規(guī)律，尋求快速有效的故障解決辦法，提升通信基站的維護(hù)效率，提高通信網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量已成為各大運(yùn)營(yíng)商運(yùn)維部門和通信服務(wù)企業(yè)亟待解決的問(wèn)題。本文從如何提高通信基站電源系統(tǒng)的供電安全，降低通信基站電源系統(tǒng)的故障率，提高網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行效率方面做些探討，供廣大通信基站維護(hù)人員參考。
1. 通信基站電源系統(tǒng)的組成
目前通信行業(yè)移動(dòng)基站（以下簡(jiǎn)稱基站）中的主設(shè)備大多依靠直流不間斷供電系統(tǒng)提供能源保障（部分局站采用交流UPS的供電方式，本文不做描述）。供電系統(tǒng)由組合式開(kāi)關(guān)電源和鉛酸蓄電池組組成，業(yè)界主流的額定供電電壓等級(jí)為-48V。系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)會(huì)根據(jù)負(fù)載的容量、市電可用度、保障時(shí)間、基站的重要程度綜合考量開(kāi)關(guān)電源和配套蓄電池組的容量。
2.基站電源系統(tǒng)維護(hù)的現(xiàn)狀
近年來(lái)通信高頻開(kāi)關(guān)電源的技術(shù)已非常成熟，主流廠家的設(shè)備在功能、技術(shù)指標(biāo)和可靠性方面都取得了非常大的進(jìn)步，在環(huán)境的適應(yīng)性、節(jié)能、可維護(hù)性、智能化、數(shù)字化方面有了顯著的提高?；居玫慕M合式開(kāi)關(guān)電源的使用越來(lái)越簡(jiǎn)單，需要維護(hù)和調(diào)整的項(xiàng)目越來(lái)越少，維護(hù)人員在現(xiàn)場(chǎng)往往只是看看參數(shù)，量量電壓，似乎覺(jué)得沒(méi)沒(méi)什么可做的。但是基站電源系統(tǒng)的故障發(fā)生頻率并沒(méi)有隨著開(kāi)關(guān)電源質(zhì)量的提升而減少，故障維修所需要的技能也并沒(méi)有隨著設(shè)備的智能化和可維護(hù)性的提高而相應(yīng)降低。反而有相當(dāng)數(shù)量的電源系統(tǒng)故障需要維護(hù)人員有更加扎實(shí)的基本技術(shù)和豐富的經(jīng)驗(yàn)才能順利完整維護(hù)任務(wù)。
3.基站電源系統(tǒng)的特點(diǎn)
3.1 基站數(shù)量巨大，分布范圍極廣
電信重組使主要運(yùn)營(yíng)商相繼成為全業(yè)務(wù)運(yùn)營(yíng)商，重組后的三家運(yùn)營(yíng)商在3G網(wǎng)絡(luò)建設(shè)上投入巨資。據(jù)統(tǒng)計(jì)，截至2010年4月，三大運(yùn)營(yíng)商的基站數(shù)量分別約為：中國(guó)移動(dòng)55萬(wàn)個(gè)，中國(guó)聯(lián)通40萬(wàn)個(gè)；中國(guó)電信30萬(wàn)個(gè)（數(shù)據(jù)來(lái)源于中國(guó)通信網(wǎng)）。通信行業(yè)的基站數(shù)量超過(guò)120萬(wàn)個(gè)，如此龐大的網(wǎng)絡(luò)規(guī)模分布在廣闊的土地上，使基站設(shè)備的維護(hù)面臨空前的壓力。
3.2基站環(huán)境惡劣，交流供電復(fù)雜
網(wǎng)絡(luò)的全覆蓋是各大運(yùn)營(yíng)商競(jìng)爭(zhēng)的焦點(diǎn)，運(yùn)來(lái)越多的基站建在偏遠(yuǎn)的郊外、公路的兩側(cè)、高山的頂上，有些基站使用農(nóng)電、小水電或是借用礦山的工業(yè)用電，經(jīng)常出現(xiàn)電壓異常波動(dòng)、停電等故障，使得基站的供電容量和供電質(zhì)量都無(wú)法保證，市電的可用度非常低，給基站設(shè)備的維護(hù)造成了很大的困難。
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3.3 鐵塔居高臨下，雷擊災(zāi)害頻發(fā)
高山、野外基站的大量建設(shè)，使得雷擊災(zāi)害造成的基站通信事故頻發(fā)。鐵塔一般都是基站附近位置最高的建筑物，并且鐵塔具有良好的電荷輸送本領(lǐng)，所以在雷云形成的過(guò)程中，鐵塔頂端的電場(chǎng)畸變最嚴(yán)重，鐵塔最容易引雷。強(qiáng)大的雷電流通過(guò)鐵塔流入地下，在鐵塔周圍形成巨大的電磁場(chǎng)，感應(yīng)出的過(guò)電壓通過(guò)各種途徑耦合到設(shè)備端，基站交流供電線路、射頻引線、3G 的塔放電源線、光纜的加強(qiáng)筋等都是感應(yīng)過(guò)電壓的入侵渠道。同時(shí)雷電流釋放形成的地電位抬高而進(jìn)行的反擊放電也是基站設(shè)備遭受雷擊損壞的主要原因之一。
4. 基站電源系統(tǒng)維護(hù)
以下我們將分別從市電引入、防雷系統(tǒng)、開(kāi)關(guān)電源主機(jī)、蓄電池、環(huán)境與監(jiān)控系統(tǒng)五個(gè)方面來(lái)提供一些維護(hù)建議，希望能對(duì)廣大基站維護(hù)人員有所啟發(fā)和幫助。
4.1 市電引入
基站建設(shè)盡量考慮專線引入，避免在路由中加入漏電保護(hù)開(kāi)關(guān)，如低壓引入距離較長(zhǎng)則建議架設(shè)基站專用變壓器。對(duì)于市電故障頻發(fā)的基站，應(yīng)當(dāng)果斷進(jìn)行市電整改，這是所有基站電源系統(tǒng)維護(hù)的前提。基站市電引入若與礦山、工廠共用線路則在維護(hù)中需要關(guān)注供電線路中操作過(guò)電壓和電壓異常波動(dòng)的情況。曾經(jīng)發(fā)生過(guò)由于采石場(chǎng)電鋸的啟動(dòng)造成基站SPD和開(kāi)關(guān)電源設(shè)備的頻繁故障。維護(hù)中若發(fā)現(xiàn)基站平時(shí)市電情況良好，但前級(jí)設(shè)備經(jīng)常不明原因的損壞，維護(hù)人員需要檢查外圍用電環(huán)境的影響，這點(diǎn)在我們目前的維護(hù)中做得還不夠。
市電的零線必須保證可靠接入，相當(dāng)一部分基站的市電故障是由零線的故障引起的。架空線路和引入銅電纜之間的連接必須使用專用接頭壓接，并做好防腐處理，這樣可以防止接頭長(zhǎng)期裸露在戶外遭腐蝕形成零線虛接，避免零線接觸不良影響基站供電安全。
交流配電箱要定期檢查，防止接頭松動(dòng)，要定期檢測(cè)基站交流負(fù)載電流，核對(duì)輸入開(kāi)關(guān)整定值的設(shè)置是否合理。
4.2 防雷系統(tǒng)
基站是最容易遭受雷擊侵害的通信網(wǎng)元，基站的防雷一直是通信行業(yè)雷電防護(hù)的重點(diǎn)和難點(diǎn)。由于基站的特點(diǎn)，直擊雷對(duì)基站設(shè)備的損害極少，我們進(jìn)行雷電防護(hù)的重點(diǎn)是防感應(yīng)雷。雷擊過(guò)程中，雷電過(guò)電壓經(jīng)過(guò)各種途徑耦合到設(shè)備端，設(shè)備端口和線路間存在的雷電過(guò)電壓超過(guò)設(shè)備的耐受水平，就會(huì)造成設(shè)備損壞。在基站的設(shè)計(jì)過(guò)程中會(huì)充分考慮雷電防護(hù)的需求，我們?cè)诤笃诰S護(hù)中需要關(guān)注基站的防雷效果。若發(fā)現(xiàn)基站頻繁遭受雷擊損壞，需要請(qǐng)有資質(zhì)的單位進(jìn)行勘查和檢測(cè)，提出針對(duì)性的解決方案，進(jìn)行整改。防雷是系統(tǒng)工程，光靠SPD或是降低接地電阻是解決不了問(wèn)題的。
維護(hù)人員需要按照維護(hù)規(guī)程定期測(cè)量接地電阻，目前的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)接地電阻的要求已放寬，事實(shí)證明一味降低接地電阻對(duì)提升基站防雷效果沒(méi)有直接的幫助。
維護(hù)人員要定期檢查等電位連結(jié)的規(guī)范性和可靠性，這點(diǎn)非常重要，卻經(jīng)常被忽視。另外基站維護(hù)中經(jīng)常發(fā)生SPD燒毀造成嚴(yán)重的通信事故，維護(hù)中需要檢查定期SPD的狀態(tài)，有條件的話要用儀表定期檢測(cè)SPD模塊的性能，發(fā)現(xiàn)異常立即更換。
4.3 開(kāi)關(guān)電源
開(kāi)關(guān)電源是整個(gè)基站供電系統(tǒng)的核心，通行行業(yè)入網(wǎng)的開(kāi)關(guān)電源都具有很高的可靠度（MTBF），但是和網(wǎng)絡(luò)安全息息相關(guān)的系統(tǒng)可用度，我們?cè)诰S護(hù)中要同時(shí)關(guān)注系統(tǒng)的可靠性和系統(tǒng)的可修復(fù)性，努力降低系統(tǒng)的修復(fù)時(shí)間。開(kāi)關(guān)電源的故障與市電質(zhì)量、線路過(guò)電壓、機(jī)房環(huán)境以及產(chǎn)品本身的質(zhì)量都有很大的關(guān)系。日常維護(hù)中建議定期對(duì)基站電源進(jìn)行檢測(cè)，包括功能檢查和性能檢測(cè)，每年定期對(duì)風(fēng)冷模塊進(jìn)行除塵處理，有效的日常維護(hù)可以大大降低電源設(shè)備的故障率。中達(dá)電通可以為客戶提供類似的檢測(cè)和保養(yǎng)服務(wù)。
搶修隊(duì)伍要嚴(yán)格進(jìn)行技術(shù)培訓(xùn)和考核認(rèn)證，避免在搶修中造成二次故障和人身傷害。可以依托廠家建立24小時(shí)應(yīng)急搶修聯(lián)動(dòng)機(jī)制，在專業(yè)廠家的指導(dǎo)下合理安排備件庫(kù)存，制定嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓收希ㄊ鹿剩?yīng)急預(yù)案做到科學(xué)管理。
開(kāi)關(guān)電源是最容易遭受雷擊的設(shè)備，3G基站要在原先防雷的基礎(chǔ)上做好上塔電源線的防護(hù)。
2008年以來(lái)，電源廠家針對(duì)基站電源開(kāi)發(fā)出了效能管理功能，值得注意的是這項(xiàng)功能的設(shè)計(jì)必須保證在任何狀況下至少有兩個(gè)模塊在正常輸出。中達(dá)電通在開(kāi)關(guān)電源的效能管理軟件上已做了此項(xiàng)設(shè)計(jì)，用戶可以放心使用。
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4.4 蓄電池
蓄電池是基站電源系統(tǒng)的最后一道防線，其重要性不言而喻，但是基站蓄電池組的維護(hù)卻一直是行業(yè)中的最大難題之一。蓄電池的維護(hù)以日常的檢測(cè)和預(yù)測(cè)性維修為主。具體來(lái)說(shuō)是對(duì)蓄電池組進(jìn)行定期的核對(duì)性放電測(cè)試和容量測(cè)試，再根據(jù)測(cè)試的結(jié)果對(duì)蓄電池進(jìn)行更換和維修處理。
蓄電池的健康狀況與機(jī)房環(huán)境、開(kāi)關(guān)電源的電池管理功能、市電可用度、蓄電池本身質(zhì)量都有很大關(guān)系，維護(hù)中應(yīng)同時(shí)關(guān)注上述環(huán)節(jié)。
蓄電池的使用中要嚴(yán)格防止過(guò)充和充電不足，對(duì)于有均充需求品牌的電池要按說(shuō)明書(shū)的要求準(zhǔn)確設(shè)置均充參數(shù)。
基站電源系統(tǒng)大多有二次下電的負(fù)載管理功能，應(yīng)當(dāng)結(jié)合基站傳輸復(fù)載的重要性、市電可用度、蓄電池組容量和次要負(fù)載容量來(lái)統(tǒng)籌考慮二次下電跳脫電壓的數(shù)值，不建議全網(wǎng)按同一標(biāo)準(zhǔn)設(shè)置。
環(huán)境溫度對(duì)蓄電池性能和壽命的影響舉足輕重。由于基站的市電狀況不好，往往在夏季用電高峰，市電電壓不穩(wěn)定造成空調(diào)無(wú)法正常運(yùn)行，使得機(jī)房溫度嚴(yán)重超標(biāo)，環(huán)境溫度升高10度，又不對(duì)充電電壓進(jìn)行調(diào)整，其電池使用壽命將縮短一半。所以，我們需要對(duì)充電電壓設(shè)定溫度補(bǔ)償，以避免高溫下的過(guò)充和低溫下的欠充。補(bǔ)償?shù)幕鶞?zhǔn)溫度為25攝氏度，補(bǔ)償?shù)膮?shù)需要參考電池說(shuō)明書(shū)設(shè)定。
發(fā)現(xiàn)不良電池要盡快更換，否則會(huì)導(dǎo)致整組電池容量的下降進(jìn)一步則會(huì)引發(fā)通信事故，更換時(shí)要盡量考慮使用相近批次的電池。備件電池可以在日常維護(hù)和設(shè)備的汰換中取得并進(jìn)行統(tǒng)一管理，不同品牌、不同型號(hào)和不同容量的電池嚴(yán)禁混用。
4.5 環(huán)境和監(jiān)控系統(tǒng)
上面已經(jīng)談到機(jī)房溫度的保持對(duì)蓄電池的重要性，機(jī)房灰塵同樣也會(huì)對(duì)電源設(shè)備和主設(shè)備造成很大的影響，我們?cè)谧龊镁S護(hù)工作的同時(shí)必須保持機(jī)房的清潔。
近年來(lái)基站監(jiān)控系統(tǒng)的普及率有了很大的提高，維護(hù)人員應(yīng)充分利用監(jiān)控系統(tǒng)，保證監(jiān)控系統(tǒng)的有效運(yùn)行，使之成為一個(gè)有效的工具來(lái)減輕維護(hù)的壓力。
5. 結(jié)束語(yǔ)
基站電源系統(tǒng)的維護(hù)是工作量很大而且異常枯燥的工作。應(yīng)做到故障前維修與搶修相結(jié)合，隱患查找與整改相結(jié)合，在維護(hù)實(shí)踐中鍛煉維護(hù)隊(duì)伍，提升維護(hù)人員的維護(hù)技能，才能輕松應(yīng)對(duì)越來(lái)越繁重的基站維護(hù)要求。近年來(lái)，中達(dá)電通針對(duì)基站電源的維護(hù)特點(diǎn)推出了一系列的服務(wù)產(chǎn)品，我們將秉承主動(dòng)維護(hù)、預(yù)防為主的維護(hù)理念全力為客戶通信網(wǎng)絡(luò)的可靠運(yùn)行提供最有效的保障。
