引論：我們為您整理了13篇通信電源發展論文范文，供您借鑒以豐富您的創作。它們是您寫作時的寶貴資源，期望它們能夠激發您的創作靈感，讓您的文章更具深度。

篇1

（一）供電系統的現狀

通信電源是通信系統必不可少的重要組成部分，其設計目標是安全、可靠、高效、穩定、不間斷地向通信設備提供能源。通信電源必須具備智能監控、無人值守和電池自動管理等功能，從而滿足網絡時代的需求。通信電源系統由交流配電、整流柜、直流配電和監控模塊組成。

（二）通信電源設備的更新換代

近年來，隨著技術的進步，特別是功率器的更新換代，新型電磁材料的不斷使用，功率變換技術的不斷改進，控制方法的不斷進步，以及相關學科的技術不斷融合，通信電源在系統的可靠性、穩定性，電磁兼容性，消除網側電流諧波、提高電能利用率、降低損耗、提高系統的動態性能等等方面都取得長足的進步。

（三）現行通信電源的電路模型和控制技術

目前通信電源的變換電路拓撲結構主要采用雙單端電路，半橋電路和全橋電路，各有優缺點。一般認為，在中、小功率場合，采用雙單端電路或半橋電路是適宜的；在大功率場合則采用全橋變換電路。

二、通信電源發展趨勢

（一）開關器件的發展趨勢

電源技術的精髓是電能變換，即利用電能變化技術將市電或電池等一次電源變換成適用于各種用電對象的二次電源。其中，開關電源在電源技術中占有重要地位，從10kHz發展到高穩定度、大容量、小體積、開關頻率達到兆赫茲級，開關電源的發展為高頻變化提供了硬件基礎，促進了現代電源技術的繁榮和發展。

（二）通信直流電源產品的技術發展市場需求發展

在需求與技術的共同推動下，通信直流電源產品體現了如下的發展態勢：

體系架構相當長的一段時間內維持穩定。通信直流電源在相當長的時間內還是維持現有的交流配電、整流器模塊(并聯)、直流配電、監控單元、蓄電池等為主要組成部分的架構；功率變換模式也將維持現有的高頻開關模式，暫時不會出現類似從線性電源到開關電源的階躍性的變化。

功率密度不斷提高。通信一次電源的核心部件整流器的功率密度不斷提高，推動了通信直流電源整機的功率密度不斷提高，但配電器件、蓄電池等密度基本維持穩定，一定程度制約了整機系統的功率密度的提高比率。

更高的可靠性。高可靠性是通信電源的最基本要求。隨著器件技術、通信電源技術的成熟，以及各通信直流電源設備廠家在可靠性研究上大力投入，通信直流電源產品可靠性呈不斷提高的趨勢。

按照TRIZ理論(“創造性解決問題的理論”的俄語縮略語)描述的技術系統發展進化規律，一般而言，技術的生命周期包含四個階段：嬰兒期、成長期、成熟期和衰退期，種種跡象表明，通信直流電源的核心技術，開關電源技術基本上開始步入成熟期：效率的提升變得緩慢和困難、而電源損耗不能大幅度降低限制了功率密度的進一步提高，未來幾年甚至十幾年內，通信直流電源產品將進入一個緩慢發展的階段，直至有一天，一種新的電源變換技術出現，通信直流電源產品就會再出現一個階躍性的發展，就像開關穩壓技術替代線性穩壓技術，給電源帶來了革命性的變化。

（三）通信用蓄電池技術研究的新進展

通信用蓄電池作為通信系統后備的能源供應手段，其研制、生產和應用技術一直備受世界各國通信行業的重視。隨著科技的發展和技術的不斷進步，國外正在研制和試驗新一代的通信用蓄電池，有的已經進入商用化階段。這些新的蓄電池，由于其材料、結構和技術上的先進性，在性能上具有傳統的VRLA電池無可比擬的優越性。

1．釩電池（VanadiumRedoxBattery）。釩電池（VRB）是一種電解值可以流動的電池，目前正在逐步進入商用化階段。

2．燃料電池。燃料電池是一種化學電池，也是一種新型的發電裝置，它所需的化學原料由外部供給，如氫氧燃料電池，只要外部供給氫和氧，經過內部電極、催化劑和堿性電解液的作用，就能產生0.9V電壓的直流電能，同時產生大量的熱能.

3．電源監控系統的發展。隨著互聯網技術應用日益普及和信息處理技術的不斷發展，通信系統從以前的單機或小局域系統逐漸發展至大局域網系統或廣域網系統，大量人力、物力被投入到網絡設備的管理和維護工作上。不過通信設施所處環境越來越復雜，人煙稀少、交通不便都會增大維護的難度，這對電源設備的監控管理提出了新的需求，保護通信互聯網終端的電源設備必須具備數據處理和網絡通信能力。此時，數字化技術就表現出了傳統模擬技術無法實現的優勢，數字化技術的發展逐步表現出傳統模擬技術無法實現的優勢.

4．通信電源的環保要求。環保問題，一方面的指標是通信電源的電流諧波要符合要求，降低電源的輸入諧波，不但可以改善電源對電網的負載特性，減少給電網帶來嚴重污染的情況，還可減少對其他網絡設備的諧波干擾。另一個重要方面，是材料的可循環利用和環境的無污染，這方面需要產品滿足WEEE/ROHS指令。

在通信電源開發、生產早期，人們主要集中研究電源的輸出特性，較少考慮到電源的輸入特性。例如：傳統的在線式電源輸入AC/DC部分通常采用橋式整流濾波電路，其輸入電流呈脈沖狀，導通角約為π/3，波峰因數大于純電阻負載的1.4倍。這些諧波電流大的電源給電網帶來了嚴重的污染，使電網波形失真，實際負荷能力降低，對于三相四線制的電網來說，還很有可能因中性線電流過大而出現不安全隱患。

參考文獻：

[1]朱雄世，《通信電源的現狀與展望》.

[2]《淺析全球通信電源技術發展趨勢》.

[3]《通信直流電源發展趨勢》.

[4]孫向陽、張樹治，《國外通信用蓄電池技術研究的新進展》.

[5]《通信電源技術發展趨勢及標準研究方向》.

[6]曾瑛，《淺談通信電源》.

[7]王改娥、李克民，《談我國通信電源的發展方向》.

[8]王改娥、李克民，《我國通信電源的發展回顧與展望》.

[9]侯福平，《UPS系統在通信網絡中使用的特點及要求》.

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（一）供電系統的現狀

通信電源是通信系統必不可少的重要組成部分，其設計目標是安全、可靠、高效、穩定、不間斷地向通信設備提供能源。通信電源必須具備智能監控、無人值守和電池自動管理等功能，從而滿足網絡時代的需求。通信電源系統由交流配電、整流柜、直流配電和監控模塊組成。

（二）通信電源設備的更新換代

近年來，隨著技術的進步，特別是功率器的更新換代，新型電磁材料的不斷使用，功率變換技術的不斷改進，控制方法的不斷進步，以及相關學科的技術不斷融合，通信電源在系統的可靠性、穩定性，電磁兼容性，消除網側電流諧波、提高電能利用率、降低損耗、提高系統的動態性能等等方面都取得長足的進步。

（三）現行通信電源的電路模型和控制技術

目前通信電源的變換電路拓撲結構主要采用雙單端電路，半橋電路和全橋電路，各有優缺點。一般認為，在中、小功率場合，采用雙單端電路或半橋電路是適宜的；在大功率場合則采用全橋變換電路。

二、通信電源發展趨勢

（一）開關器件的發展趨勢

電源技術的精髓是電能變換，即利用電能變化技術將市電或電池等一次電源變換成適用于各種用電對象的二次電源。其中，開關電源在電源技術中占有重要地位，從10kHz發展到高穩定度、大容量、小體積、開關頻率達到兆赫茲級，開關電源的發展為高頻變化提供了硬件基礎，促進了現代電源技術的繁榮和發展。

（二）通信直流電源產品的技術發展市場需求發展

在需求與技術的共同推動下，通信直流電源產品體現了如下的發展態勢：

體系架構相當長的一段時間內維持穩定。通信直流電源在相當長的時間內還是維持現有的交流配電、整流器模塊(并聯)、直流配電、監控單元、蓄電池等為主要組成部分的架構；功率變換模式也將維持現有的高頻開關模式，暫時不會出現類似從線性電源到開關電源的階躍性的變化。

功率密度不斷提高。通信一次電源的核心部件整流器的功率密度不斷提高，推動了通信直流電源整機的功率密度不斷提高，但配電器件、蓄電池等密度基本維持穩定，一定程度制約了整機系統的功率密度的提高比率。

更高的可靠性。高可靠性是通信電源的最基本要求。隨著器件技術、通信電源技術的成熟，以及各通信直流電源設備廠家在可靠性研究上大力投入，通信直流電源產品可靠性呈不斷提高的趨勢。

按照TRIZ理論(“創造性解決問題的理論”的俄語縮略語)描述的技術系統發展進化規律，一般而言，技術的生命周期包含四個階段：嬰兒期、成長期、成熟期和衰退期，種種跡象表明，通信直流電源的核心技術，開關電源技術基本上開始步入成熟期：效率的提升變得緩慢和困難、而電源損耗不能大幅度降低限制了功率密度的進一步提高，未來幾年甚至十幾年內，通信直流電源產品將進入一個緩慢發展的階段，直至有一天，一種新的電源變換技術出現，通信直流電源產品就會再出現一個階躍性的發展，就像開關穩壓技術替代線性穩壓技術，給電源帶來了革命性的變化。

（三）通信用蓄電池技術研究的新進展

通信用蓄電池作為通信系統后備的能源供應手段，其研制、生產和應用技術一直備受世界各國通信行業的重視。隨著科技的發展和技術的不斷進步，國外正在研制和試驗新一代的通信用蓄電池，有的已經進入商用化階段。這些新的蓄電池，由于其材料、結構和技術上的先進性，在性能上具有傳統的VRLA電池無可比擬的優越性。

1．釩電池（VanadiumRedoxBattery）。釩電池（VRB）是一種電解值可以流動的電池，目前正在逐步進入商用化階段。

2．燃料電池。燃料電池是一種化學電池，也是一種新型的發電裝置，它所需的化學原料由外部供給，如氫氧燃料電池，只要外部供給氫和氧，經過內部電極、催化劑和堿性電解液的作用，就能產生0.9V電壓的直流電能，同時產生大量的熱能。

3．電源監控系統的發展。隨著互聯網技術應用日益普及和信息處理技術的不斷發展，通信系統從以前的單機或小局域系統逐漸發展至大局域網系統或廣域網系統，大量人力、物力被投入到網絡設備的管理和維護工作上。不過通信設施所處環境越來越復雜，人煙稀少、交通不便都會增大維護的難度，這對電源設備的監控管理提出了新的需求，保護通信互聯網終端的電源設備必須具備數據處理和網絡通信能力。此時，數字化技術就表現出了傳統模擬技術無法實現的優勢，數字化技術的發展逐步表現出傳統模擬技術無法實現的優勢。

4．通信電源的環保要求。環保問題，一方面的指標是通信電源的電流諧波要符合要求，降低電源的輸入諧波，不但可以改善電源對電網的負載特性，減少給電網帶來嚴重污染的情況，還可減少對其他網絡設備的諧波干擾。另一個重要方面，是材料的可循環利用和環境的無污染，這方面需要產品滿足WEEE/ROHS指令。

在通信電源開發、生產早期，人們主要集中研究電源的輸出特性，較少考慮到電源的輸入特性。例如：傳統的在線式電源輸入AC/DC部分通常采用橋式整流濾波電路，其輸入電流呈脈沖狀，導通角約為π/3，波峰因數大于純電阻負載的1.4倍。這些諧波電流大的電源給電網帶來了嚴重的污染，使電網波形失真，實際負荷能力降低，對于三相四線制的電網來說，還很有可能因中性線電流過大而出現不安全隱患。

參考文獻：

朱雄世，《通信電源的現狀與展望》

《淺析全球通信電源技術發展趨勢》

《通信直流電源發展趨勢》

孫向陽、張樹治，《國外通信用蓄電池技術研究的新進展》

《通信電源技術發展趨勢及標準研究方向》

曾瑛，《淺談通信電源》

王改娥、李克民，《談我國通信電源的發展方向》

王改娥、李克民，《我國通信電源的發展回顧與展望》

侯福平，《UPS系統在通信網絡中使用的特點及要求》

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（一）供電系統的現狀

通信電源是通信系統必不可少的重要組成部分，其設計目標是安全、可靠、高效、穩定、不間斷地向通信設備提供能源。通信電源必須具備智能監控、無人值守和電池自動管理等功能，從而滿足網絡時代的需求。通信電源系統由交流配電、整流柜、直流配電和監控模塊組成。

（二）通信電源設備的更新換代

近年來，隨著技術的進步，特別是功率器的更新換代，新型電磁材料的不斷使用，功率變換技術的不斷改進，控制方法的不斷進步，以及相關學科的技術不斷融合，通信電源在系統的可靠性、穩定性，電磁兼容性，消除網側電流諧波、提高電能利用率、降低損耗、提高系統的動態性能等等方面都取得長足的進步。

（三）現行通信電源的電路模型和控制技術

目前通信電源的變換電路拓撲結構主要采用雙單端電路，半橋電路和全橋電路，各有優缺點。一般認為，在中、小功率場合，采用雙單端電路或半橋電路是適宜的；在大功率場合則采用全橋變換電路。

二、通信電源發展趨勢

（一）開關器件的發展趨勢

電源技術的精髓是電能變換，即利用電能變化技術將市電或電池等一次電源變換成適用于各種用電對象的二次電源。其中，開關電源在電源技術中占有重要地位，從10kHz發展到高穩定度、大容量、小體積、開關頻率達到兆赫茲級，開關電源的發展為高頻變化提供了硬件基礎，促進了現代電源技術的繁榮和發展。

（二）通信直流電源產品的技術發展市場需求發展

在需求與技術的共同推動下，通信直流電源產品體現了如下的發展態勢：

體系架構相當長的一段時間內維持穩定。通信直流電源在相當長的時間內還是維持現有的交流配電、整流器模塊(并聯)、直流配電、監控單元、蓄電池等為主要組成部分的架構；功率變換模式也將維持現有的高頻開關模式，暫時不會出現類似從線性電源到開關電源的階躍性的變化。

功率密度不斷提高。通信一次電源的核心部件整流器的功率密度不斷提高，推動了通信直流電源整機的功率密度不斷提高，但配電器件、蓄電池等密度基本維持穩定，一定程度制約了整機系統的功率密度的提高比率。

更高的可靠性。高可靠性是通信電源的最基本要求。隨著器件技術、通信電源技術的成熟，以及各通信直流電源設備廠家在可靠性研究上大力投入，通信直流電源產品可靠性呈不斷提高的趨勢。

按照TRIZ理論(“創造性解決問題的理論”的俄語縮略語)描述的技術系統發展進化規律，一般而言，技術的生命周期包含四個階段：嬰兒期、成長期、成熟期和衰退期，種種跡象表明，通信直流電源的核心技術，開關電源技術基本上開始步入成熟期：效率的提升變得緩慢和困難、而電源損耗不能大幅度降低限制了功率密度的進一步提高，未來幾年甚至十幾年內，通信直流電源產品將進入一個緩慢發展的階段，直至有一天，一種新的電源變換技術出現，通信直流電源產品就會再出現一個階躍性的發展，就像開關穩壓技術替代線性穩壓技術，給電源帶來了革命性的變化。

（三）通信用蓄電池技術研究的新進展

通信用蓄電池作為通信系統后備的能源供應手段，其研制、生產和應用技術一直備受世界各國通信行業的重視。隨著科技的發展和技術的不斷進步，國外正在研制和試驗新一代的通信用蓄電池，有的已經進入商用化階段。這些新的蓄電池，由于其材料、結構和技術上的先進性，在性能上具有傳統的VRLA電池無可比擬的優越性。

1．釩電池（Vanadium Redox Battery）。釩電池（VRB）是一種電解值可以流動的電池，目前正在逐步進入商用化階段。

2．燃料電池。燃料電池是一種化學電池，也是一種新型的發電裝置，它所需的化學原料由外部供給，如氫氧燃料電池，只要外部供給氫和氧，經過內部電極、催化劑和堿性電解液的作用，就能產生0.9V電壓的直流電能，同時產生大量的熱能.

3．電源監控系統的發展。隨著互聯網技術應用日益普及和信息處理技術的不斷發展，通信系統從以前的單機或小局域系統逐漸發展至大局域網系統或廣域網系統，大量人力、物力被投入到網絡設備的管理和維護工作上。不過通信設施所處環境越來越復雜，人煙稀少、交通不便都會增大維護的難度，這對電源設備的監控管理提出了新的需求，保護通信互聯網終端的電源設備必須具備數據處理和網絡通信能力。此時，數字化技術就表現出了傳統模擬技術無法實現的優勢，數字化技術的發展逐步表現出傳統模擬技術無法實現的優勢.

4．通信電源的環保要求。環保問題，一方面的指標是通信電源的電流諧波要符合要求，降低電源的輸入諧波，不但可以改善電源對電網的負載特性，減少給電網帶來嚴重污染的情況，還可減少對其他網絡設備的諧波干擾。另一個重要方面，是材料的可循環利用和環境的無污染，這方面需要產品滿足WEEE/ROHS指令。

在通信電源開發、生產早期，人們主要集中研究電源的輸出特性，較少考慮到電源的輸入特性。例如：傳統的在線式電源輸入AC/DC部分通常采用橋式整流濾波電路，其輸入電流呈脈沖狀，導通角約為π/3，波峰因數大于純電阻負載的1.4倍。這些諧波電流大的電源給電網帶來了嚴重的污染，使電網波形失真，實際負荷能力降低，對于三相四線制的電網來說，還很有可能因中性線電流過大而出現不安全隱患。

參考文獻：

[1]朱雄世，《通信電源的現狀與展望》.

[2]《淺析全球通信電源技術發展趨勢》.

[3]《通信直流電源發展趨勢》.

[4]孫向陽、張樹治，《國外通信用蓄電池技術研究的新進展》.

[5]《通信電源技術發展趨勢及標準研究方向》.

[6]曾瑛，《淺談通信電源》.

[7]王改娥、李克民，《談我國通信電源的發展方向》.

[8]王改娥、李克民，《我國通信電源的發展回顧與展望》.

[9]侯福平，《UPS系統在通信網絡中使用的特點及要求》.

[10]《全球通信電源技術發展呈現五大趨勢》.

篇4

一、概述

隨著我國通信產業的飛速發展，通信產業的競爭也日益激烈。在激烈的競爭下，通信行業技術標準也不斷提高，其中通信電源號稱是通信系統的“心臟”，對通信系統的穩定可靠工作起決定性作用。通信系統的電源技術也經歷了較快的發展，從過去的相控整流器發展到高頻開關整流器，從小功率密度供電方式發展到大密度功率供電方式，從機房有人值守發展到無人值守，這些通信電源技術的發展都代表了當今通信電源技術向著更加先進的技術方向發展。

本論文主要結合先進通信電源技術的發展現狀，對先進通信電源技術的應用做深入的分析探討，以期從中能夠找到合理有效的先進通信電源技術的應用模式和方式，并以此和廣大同行分享。

二、通信電源技術的發展應用概況

隨著通信技術的發展和對通信電源要求的不斷提高，通信電源技術也得到了不斷的發展及應用。一方面，通信電源功率容量不斷擴大，從最初的單機容量12.5A、20A擴大到200A、400A；另一方面，過去傳統的通信電源所需的直流電壓，大多是經過直流-直流(DC/DC)變換器轉化過來的直流電壓，DC/DC變換器模塊一般都直接安裝在電源控制主板上，因此對于電源的控制十分方便，而且也能夠滿足通信電源對于高功率密度的需求。但是隨著通信技術，尤其是分布式通信網絡格局的發展應用，通信設備逐漸呈現出分布式應用，這對于通信電源也就提出了分布式供電的要求，因此過去傳統的直接采用DC/DC變換器模塊得到的直流電壓不再適用于現如今的通信電源，必須采取分布式供電。由于采取了分布式供電之后，通信電源所需要的電源功率密度相對較小，這樣就很方便的能夠實現單模塊電源的高頻化。直流電源頻率的提高不僅有利于滿足通信設備對電源功率密度的需求，而且還能夠滿足小模塊電源的體積便攜性要求。

目前通信電源技術發展的另一個主要方面就是通信電源模塊呈現出了一定的通用性和智能性，這主要表現在以下兩個方面：

(一) 通信電源的通用性

由于通信電源設備的種類越來越多，通信電源的生產廠家也很多，不同的廠家可能使用不同的協議和接口，這就導致了不同廠家的電源設備相互之間無法兼容，一旦通信設備電源發生故障，只能依賴原廠家的技術支持，這大大增加了通信電源設備的后期維護成本。因此，隨著通信電源技術的發展，目前很多通信電源都出現了一系列的標準接口，這些接口大大提高了不同電源廠家之間的協議的兼容性，以及不同通信電源設備之間的兼容性，使得通信電源不再只是專用性，而是具有了一定的通用性。另一方面，通信電源上的較多接口，不僅僅實現了不同廠家的電源設備之間的兼容，更重要的是，對于不同的通信設備而言，能夠靈活的借助于通用性接口實現應用不同的電源設備，從而大大提高了通信電源設備的靈活性。

(二)通信電源的智能性

通信電源的發展與應用，不僅僅體現在依賴于一系列接口提高了通信電源設備的兼容性和通用性，更重要的是，隨著智能化技術的發展和應用，通信電源設備也出現了一定程度的智能化，比如，電源設備對通信設備的自動適配；電源設備故障的智能診斷；通信電源能夠智能的監控自身工作狀態，等等，這一系列智能化功能的實現，通過對自身工作電壓、工作電流的實時監測，能夠實時掌握通信電源設備的工作狀態，使得通信電源的工作穩定性、可靠性大大提高，即使電源設備出現故障，也能夠依靠自身具備的故障診斷系統給出相應的故障碼，從而提高了電源后期維修維護的效率，實現了對通信電源的智能化管理應用。

通信電源技術的廣泛應用，一方面有效的提高了通信系統工作的穩定性及可靠性，同時由于通信系統規模的不斷擴大，也反過來進一步促進了通信電源技術的飛速發展與應用。

三、先進通信電源技術的發展應用探討

（一）先進通信電源技術的應用

隨著我國電力電子技術的進步發展和應用，我國通信電源技術也得到了長足的發展，一些先進電源技術的普及應用，在很大程度上對于促進我國通信設備及通信事業的發展起到了積極作用。目前得到主要研究與發展應用的先進通信電源技術主要集中在以下幾個方面：

1．高頻開關電源技術。通信設備需要直流電源，過去傳統的方法是利用變壓器和整流器實現對通信設備的直流供電，這種供電方式電壓不穩，而且電壓中夾雜較多的噪聲干擾，對于通信設備的長期穩定可靠工作是不利的，因此交流-直流變換、直流-直流變換逐漸得到了廣泛研究與應用。近幾年，隨著開關電源的技術成熟應用，為通信電源實現開關直流電源供電提供了新的模式，而開關電源的開關頻率對于通信電源而言是非常重要的一項指標參數，其直接影響著通信電源的功率密度和容量，因此想方設法提高開關電源的頻率成為了通信電源研究的主要技術難題。高頻開關電源借助于高頻、甚至是超高頻的開關頻率實現對直流電源的“交流”式供電，開關頻率越高，電源的功率密度越大，在同等載荷條件下可帶負載等級就越高，而且開關頻率越高，對于減小通信電源的體積越有利，因此，目前高頻開關電源技術在通信電源領域中得到了廣泛的研究與應用。

2．無人值守智能技術。無人值守技術是針對通信電源的管理需求，近幾年才發展起來的一種先進電源管理技術。要實現無人值守，就必須從兩個方面入手研究和應用，下面分別分析：

（1）不間斷供電技術。不間斷供電就是指能夠連續供電，即使在電力系統發生故障的情況下依然能夠實現供電，這就需要后備電池組的支持，以及目前廣泛應用的UPS電源技術的支持。UPS電源相當于一個可移動的電源箱，能夠在通信設備電力系統發生故障的時候自動切換到UPS電源供電，從而保證了通信電源系統的正常工作。

（2）智能監測技術。要實現無人值守，還必須能夠實現對通信電源工作狀態的實時監測，將電源工作中的相關性能參數，技術指標都監測并實時顯示，出現異常情況能夠自動報警及進行簡單的處理，從而實現通信電源機房的無人值守，大大提高了通信電源管理的效率和智能化。

（二）通信電源技術的發展趨勢

隨著電力電子技術的發展，以及單片機技術的應用，電源技術得到了更加廣泛的應用；由于通信系統、通信設備的不斷發展與需求的不斷提高，通信電源技術的發展也必將逐漸呈現出高技術要求的發展態勢，縱觀全球，通信電源技術發展呈現以下幾大趨勢：

1．高效率，高功率密度，寬的使用環境溫度。隨著通信機房設備的升級，功率越來越大，機房溫度越來越高，因此必然要求通信電源能夠在比較高的溫度下正常工作，這就要求通信電源具備寬泛的工作溫度范圍；同時通信設備的功率越來越大，這也要求在保證一定體積的前提下，通信電源的功率、效率應該得到保證，應該具有較高的效率和較高的功率密度，才能夠滿足通信設備的需求。

2．網絡化智能化的監控管理。隨著通信電源的要求越來越高，需要對通信電源實時狀態監測與管理，依賴于其自身的監測已無法滿足對通信電源的管理需求，通信電源的發展呈現出眾多的智能化接口管理模式，依賴智能化接口實現對通信電源的網絡化智能化的實時監控。通過對電源的監控管理，也就實現了對通信設備的智能化監控管理。

3．全數字化控制。通信電源的發展已經逐漸擺脫了模擬化控制的發展模式，逐漸呈現出數字化、甚至是全數字化的控制模式，依賴數字化的控制模式，能夠有效的降低電源的設計制造成本，提高電源工作的穩定性和可靠性，以及便于實現對通信電源的智能化數字化的管理。

4．安全與環保。通信電源發展的永恒指標之一就是安全，不夠安全的電源，即使技術再先進也難以得到廣泛應用；另一方面，隨著電源對環境污染的加劇，近年來逐漸出現了綠色環保電源，主旨是降低電源對環境污染的危害，因此通信電源的發展趨勢之一也必然是實現綠色環保式的通信電源。

四、結語

通信電源在整個通信行業中所占比例雖然不大，但它是整個通信網絡的關鍵基礎設施，是通信網絡上一個完整而又不可替代的獨立專業。隨著電信技術的飛速發展，電信網絡結構日益復雜，信息技術的發展又對電源技術提出了更高的要求，例如：節能、節電、節材、縮體、減重、環保、可靠、安全等，這就迫使電源工作者應朝著高效率節能、網絡化管理、全數字化控制、低電流諧波處理技術(綠色電源)的方向研發拓展和不斷探索，并利用各種相關技術制造出合格電源產品，以滿足現代通信網的技術需求。

參考文獻

[1] 秦棣樣.通信電源中幾個問題的探討[J].通信電源技術，2001，（2）.

篇5

近年來，現代高頻通信開關電源在日常生活中得到了廣泛應用，特別是在直流、交流、工業電源等方面。現代化通信在微電子通信技術的領域高速發展，電源系統是所有通信設備必須具備的，其質量與通信效果和質量有著直接關系[1]。眾所周知，通信設備往往由很多部分組成，關鍵組成部分之一就是通信開關電源，它常常被比作是通信設備的“心臟”。開關電源技術通過合理利用半導體功率器件，不僅實現高效率電能變換，還能將粗電轉變為精電。在開關電源中，半導體功率器件工作方式有高效率、高功率密度、高可靠性的優點，是因為它工作在高頻開關方式[2]。當今功率因數校正技術日益涌現出實用化、專業化和高性能化的各種新技術，PFC技術的持續發展會緊跟新需求、改進器件制造工藝、改善控制方法的方向穩步前進[3]。

圖1 集中供電通信電源系統

（a）不間斷;（b）可短時中斷;（c）允許中斷

2.通信電源系統介紹

交流和直流供電是通信電源系統中主機模塊主要的兩種供電標準，同理通信電源系統也分成交流不斷續供電和直流不斷續供電兩種方式，依靠蓄系統中電池存儲的電源來達到這兩種類型系統不斷續供電。主機不間斷供電的電源是通信電源系統中不可缺少的，允許短時中斷的存在是為了保證建筑負荷，機房電器例如空調等和允許中斷的一般建筑負荷用的電源也是必需的。上面提到的供電兩大系統又劃分為3級：在集中供電通信電源系統中這1～3級的作用分別是保障能源供應、持續不間斷供電、主機獲得多電壓多品種電源。如圖1所示。

因為交流不間斷供電系統工作方式比較簡單，通常是交流整流為直流，再由直流逆變為交流的方式，這會直接關系到系統各項參數的優劣，并且交流的并聯和旁路技術也不容易，所以，當今主要的通信設備及供電電源的選擇仍舊是以直流不間斷供電作為首選。

3.通信電源功率因數介紹

（1）功率因素的定義

由基本理論得，功率因素是有功功率（P）和視在功率（S）的比值，用公式：

功率因素=

其中I1是輸入電流基波有效值;IR是電網電流有效值，，其中I1，I2，…，In是輸入電流各次諧波有效值;U1是輸入電壓基波有效值;是輸入電流的波形畸變因數;是基波電壓和基波電流的位移因數。

（2）功率因數的考慮因素

功率因素在通信電源中很重要，需要考慮很多因素，例如操作不當整流電路部分后繼令輸出，造成電壓顯得平滑的濾波電容，通常都會干擾通信開關電源對應的功率因數，結果就是顯示低，尖脈沖形式的電流波形就會輸入，輸入電流因為有不少成分的諧波，除了使得噪聲干擾增加，而且AC-DC整流電路大受影響，那么在輸入端就必須增加濾波器，而這又讓制造成本更高、尺寸更大、重量參數增加。很多電流諧波分量在這個時候污染電網成分，主要包括：第一，出現二次效應現象，在工作電流通過對應的阻抗時，能造成電網電壓發生變形。第二，對應諧波電流會造成電路工作不正常，損害設備。第三，在三相四線模式的電路中，三次成分諧波產生相同相位的電流，但合成相應中線的電流需很大，這樣會讓同相電流太大，假如中線位置沒有保護電路的結構，那么中線過流后必然會導致中線過熱的發生，這樣會讓相應電氣設備損壞甚至造成火災。第四，諧波成分的出現，帶來各種副作用，常見的就是相鄰通信電源系統互相干擾，假如是一般的噪聲，通信效果與質量下降先不說，還可能讓對應信息消失，造成無法挽回的損失。

（3）功率因數的校正技術

第一，多脈沖式整流方法。

它主要運用變壓器的特性，達到N次不同諧波電流移相的結果，使奇次諧波抵消。這種做法在變壓器負載匹配時，對減少輸入端的低次諧波是有用的。

第二，引入濾波電感。

在電路整流器與電容之間串聯電感，或在交流側操作，接入諧振濾波器。在電路結構、成本話費、可靠性上、電磁干擾方面都具有很大優勢;主要缺點是在尺寸、重量都很大，很難獲得高功率因數，頻率、負載和輸入電壓改變直接影響工作性能，電感、電容都具有大的充放電電流等。此方式在抑制高次諧波方面有一定作用，而因為濾波設備通常較多，并且系統阻抗能改變運行狀況，如果不加入調諧電抗器，較容易跟系統電抗一起出現并聯諧振。因為這個方法相對容易，目前還在用簡單結構來改進。

第三，有源式功率因數校正方法。

該法利用有源開關或AC/DC轉換技術，達到輸入電流與電網電壓的相同相位。整個系統的整流器跟負載部分間接入DC開關式的變換器，同時還有電流式反饋構架，為了讓輸入端對應的電流波形跟交流輸入的對應正弦電壓波形發生同步。這類方式特別的地方是能容易達到對應的高標準功率因數，讓波形發生畸變可能性減小，適應和較寬輸入電壓工作，大小、重量適中，對應輸出電壓保持穩定。缺點是：電路構造不簡單，平均無故障時間減小，話費大，效率不高。

4.結論

由于現代化生活人民群眾生活質量普遍提高，因此在通信電源質量上的需求也在日益提高，在通信行業具有十分良好的前景。但是通信電源功率因數卻在慢慢下降，這種情況不僅讓高端復雜通信設備無法在各個方面達到各種應用要求，而且通信系統在效果、質量都會逐漸下降，從而造成社會資源利用低下、能源嚴重浪費、通信電源功率因數校正技術止步不前。當今正是通信領域蒸蒸日上的時候，要想持續快速發展，高功率因數通信因數校正技術還有很多待改善的空間。

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(一)、電源的發展

隨著中國通信事業的跨步飛越式發展，伴隨著通信電源的發展，并其需求也隨之增加，同時國外市場進入中國，給中國帶來的更多更新的技術，通信電源除了作通信主設備的配套產品以外，應用范圍更加廣泛，現已涉及眾多領域，通信電源市場更加繁榮。

(二)、通信電源的重要性

通信電源是通信設備必不可少的重要組成部分，其核心內容是保證整個通信網絡的正常運行，它可以被喻為“心臟”。如果通信電源發生故障，通信系統將全部中斷，即要求通信電源的可靠性和穩定性極高，所以電源系統要有備份設備以防止電源系統發生中斷故障。

二、通信電源的管理

(一)、通信電源的管理應被提到重要位置

在眾多電信運行公司忽視電源設備，有的地方還存在設備滿負載、超年限運行、已淘汰型號的交流開關電源設備仍在使用等問題，這就使通信設備載在一個不堪重荷的電源系統上；另外，由于種種原因形成幾個部門共同管理電源，這就不會形成合力，容易造成管理漏洞，所以其應被行業足以重視，這才是通信暢通的重要保證。

(二)、加強通信電源管理人員

電源是電信網的心臟,各級領導應給予足夠的重視.隨著電信網裝備水平逐步提高,電源也同樣處在大量引進新設備,淘汰舊設備的時期,同時為配合維護體制全專業、大配套的改革,用了許多新的維護手段,出臺了許多新的維護管理辦法。因此，要維護和管理好現在的電信網,電源專業其它專業一樣存在著維護人員的素質、水平待提高的問題。要解決這一問題可以采取這樣一些措施：

1.加強日常及定期管理；根據新設備、新技術的采用及新的網絡體系結構重新制定、完善各種規章制度。

2.在新上工程中，從工程設計、方案會審、工程實施到驗收竣工要積極參與把關。

3.繼續搞好技術練兵，加大培訓力度。

4.引進電源專業的高素質人才。

(三)、重視通信電源系統初期的設計、安裝

電源系統設計應充分考慮容量大小、地理位置、空間布置、未來發展、設備質量、工程勘察與設計、運行方式選擇、建設管理、運行維護等環節。

(四)、實施集中監控、集中維護模式

建立此模式有四大好處：

1.依靠監控平臺進行電源空調設備的告警處理和障礙修理。

2.依靠監控系統收集大量的運行數據進行智能管理。

3.依靠監控平臺對電源維護工作進行監控。

4.依靠監控平臺檢查無人值守流程是否正常運轉。

三、通信電源設備的維護與新設備的選擇

（一）蓄電池仍以固定型防酸隔爆式與閥控式密封鉛酸蓄電池共存。

自60年代末以來，通信主要采用防酸隔爆鉛酸蓄電池。從目前情況看，它的主要優點是：維護人員對它較為熟悉；內阻小、大電流放電性能好；使用壽命長。它的主要缺點是：在充電過程中有酸霧溢出對環境和設備有腐蝕作用，需在通風良好的專用房間，需經常添加蒸餾水。90年代初以來，閥控式密封鉛酸蓄電池大量進入通信電源市場，它的主要優點是：使用中幾乎無酸溢出，對環境和無污染和腐蝕，可以不單設蓄電池室，維護工作量少，占地面積少。它的主要缺點是電池電壓均勻性、一致性較差；使用壽命對環境溫度、浮充電壓有著嚴格的要求。但隨著閥控式密封鉛酸蓄電池生產量的加大，工藝水平的提高，它的價格會越來越低，質量會越來越好，所以用閥控式密封鉛酸蓄電池是發展方向。

（二）高頻開關整流器將取代相控整流器

高頻開關整流器較相控整流器體積小、噪聲低、效率高、功率因數高、勸態性能好、可靠性高、對電網污染小，因此，取代相控整流器，作為更新換代產品，已是必然趨勢。帶有智能接口的20N-200A不同大小模塊的開關整流器都已出現，它具有易于監控、易于擴容、易于實現N+1備份等優點。許多廠家根據用戶的要求，生產的開關整流器系統已經具有了交直流配電一起考慮的單機架、雙機架，這些結構都是進行供電改革進可選擇的產品，但對機房設備應采取逐步更替的態度，不可一刀切，將原有設備隨意報廢。

（三）由于高精尖通信設備、儀表的大量使用，對環境溫濕度要求較高，機房普遍配有通信專用空調。一旦外界停電，蓄電池容量再大，由于空調用電得不到保證，室溫上升，通信設備仍不能保證正常運行。今后對交流系統的要求會越來越高，油機發電機組發展方向將是：體積緊湊、大容量、自動化功能完善、有智能接口、高可靠性、低噪聲。

四、通信電源安全的重要性

安全生產是電源專業最重要、最根本的要求。電源集中監控的基本原則是把可靠性放在第一位。因此，要求監控系統本身的可靠性應高于被監控系統的可靠性。目前，監控系統以監為主、以控為輔，對可要可不要的監控點就不要設置。實施監控管理的設備以智能化、自動化的新型設備為主，在新建通信設備選型時應考慮集中監控的實施，選用具有集中監控管理功能和標準接口的設備。對于老設備，不宜花費很大精力和物力對其進行大量的改造工作。就當前的情況看，在安全大檢查時發現了一些隱患。因某些維護人員技術不熟練、誤操作、責任心不夠強、擅離職守等造成通信電源系統故障。實行集中監控后，對電源專業注入了很多新產品、新技術、智能化的系統能大減少許多人為的事故，但也應有新的管理、新的維護和新的操作規章制度出臺。

五、通信電源系統的防雷

(一)、雷擊產生的危害

雷擊產生強電流和高電壓對人體和設備都將造成重大損害。直接雷和間接雷都將對通信設備產生巨大危害。防雷是一個系統工程，某種有效技術和器件的采用，只能降低雷擊危害的概率、減少損害，必須對所有進出局的電纜電線進行屏蔽和防雷處理，采用完善的接地系統，按照規范要求嚴格接地，減少雷害。

(二)、防雷接地

為了防止雷電產生的過電壓過電流損壞電源設備，在通信電源系統中，一般設有防雷接地裝置，其接地阻值≤5Ω，在土壤電阻率低的地方，接地阻值應≤1Ω。在通信電源系統中，要求防雷接地線一定要與工作接地線和保護接地線分開，而在電力通信電源系統中，要求防雷接地、工作接地、保護接地共用地線。

現在已開發出了各種各樣的雷電防護及接地技術，這些都是確保通信網絡可靠性的重要技術，也是通信領域中重要的基礎技術。現已普遍采用的聯合接地系統和進出線防雷系統以及各種保安器，是目前行之有效的辦法。搞好通信設備防雷工作，同時還要采用理論和實用方面都比較成熟的避雷針、避雷帶、避雷線、避雷網等設備，誘導雷電流通過接地線進入大地。事實證明，聯合接地系統和進出線的防雷系統處理得好時能大大降低雷擊損害概率。

從接地的目的來看，特別是室外設備接地，防漏電和防雷顯得特別重要。對它們的接地電阻要求，照技術規范的規定執行即可。為了保證接地電阻值符合規范要求，施工后的接地及接地電阻的檢查和測試工作就非常必要，定期或不定期的對接地電阻進行測試，檢查接地裝置系統，是一項應堅持的必要的制度。

六、通信電源的展望

我國通信電源走過一條引進技術、合資生產、自主研制開發的道路。由于通信電源市場前景好，產品的附加值高，所以，國內不少的科研院所、廠家投入大量的人力和物力， 研制開發性能良好的通信電源。目前，具有自主知識產權的國內通信電源廠家主要有：武 漢的洲際通信電源集團有限責任公司，深圳的華為公司、中興公司，北京的動力源公司， 珠海金電電源公司，杭州僑興公司等等。國內主要的合資廠家有：上海的新電元公司，上海的西門子通信電源公司，上海的中達――斯米泰克公司，廣州的珠江電信設備制造有限 公司等等。市場上見到的主要國外通信電源的廠家有：美國的力博特公司和瑞達公司，挪威的易達集團公司， 英國的萬斯電源等等。進入90年代后，隨著技術的創新與進步，目前國外通信 電源廠家的產品一般都具有以下技術特點：

（1）采用電流控制模式代替電壓控制的模式。

（2）采用相移控制模式的軟開關技術，即全橋零電壓開關。

（3）采用功率因數校正技術。

（4）具有模塊自動均流功能。

（5）具有完善的遙控、遙測、遙信、遙調四遙功能。

（6） 具有完善的蓄電池監測、充電限流、二次下電等管理技術。

（7）界面友好的監控軟件。

（8）良好的電磁兼容性和防雷措施。

（9）完備的保護和告警功能。從整體性能來看，我國通信電源水平與國外同類產品相比，存在一定的差距。主要差距在工作的可靠性、穩定性和技術性能等方面。因此，組織力量研制開發具有自主知識產權，技術含量高的新一代通信電源，對振興民族工業、提高產品的質量和競爭力，提高開發隊伍的研究水平具有重要的意義，也會帶來顯著的經濟效益和良好的社會效益。

參考文獻：

1、本 《電信技術》 人民郵電出版社會 2003年

2、陳振華 《現代通信電源運行維護與集中監控實用全書》

北京科大電子出版社 2004年

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通信電源是通信生產的基礎專業。其設備是保證通信供電的安全穩定，不間斷地供電。近年來，科技不斷發展，通信電源產品更新換代的速度也得到了很大提高。其安全性、可靠性、穩定性也有了非常大的保障。既使這樣，隨著社會的進步，現代企業的發展，通信電源設備功能的逐漸強大，舊的維護管理也應該不斷滿足現實需要。所以我們對維護目標提出了更高、更大的要求和設想。為此改變維護觀念和思想，探討通信電源的維護管理也具有劃時代的現實意義和經濟效益。

針對上述，現從以下方面進行闡述。通信電源主要有直流和交流兩大類。

1 直流電源

直流電源是通信生產的核心和主要供電設備。對直流電源維護的好壞不僅影響著通信的安全而且影響著維護成本及運行效益。

1.1 開關電源。開關電源是當今普遍用于通信電源專業的設備。雖然較相控電源有較大節能但仍可以從中挖掘效能，創造更大經濟效益。

為發揮最大效能，首先應做好基礎保障。具體是：（1）定期巡檢整流模塊的輸出電流、電壓、限流值和日常工作數據發現問題及時調整。（2）認真做好《通信電源維護規程》中各維護項目。（3）適時檢查整流模塊風扇情況，保證散熱效果，發現問題及時解決。（4）視環境情況做好整流模塊過濾網，內部清潔。保證整流模塊工作性能良好。

保證了通信安全的同時，要不斷學習開關電源的原理、結構。深入探討研究其內涵逐步提高技術水平。減少對廠家依托，努力做到自己修理故障設備，節約開支。因為，讓廠家修理一塊整流模塊約兩千元左右，對于一個地區或一個省來說，僅此項費用每年就有幾十萬元支出。如果我們組織技術骨干集中攻關，實現這一目標完全可以。（實踐證明：不僅不需較大開支且可行。同時也鍛煉隊伍，發揮了員工的積極性，主動性。）例如：在一個省或地區建立一個技術交流平臺，經常組織業務學習，交流經驗。也可以在一個地區組織部分技術骨干利用維護之余研究學習新技術，新知識。

另外視市電情況，做好整流模塊的關閉可以節約電能。一般地，萬門以上的模塊局基本采用100A整流模塊10個以上。但是，實際中因為市電現在比較穩定，一套開關電源的所有整流模塊全部工作，造成極大的電力浪費且損耗著設備。例如：一個100A整流模塊輸入功率約是1.4KW。一年消耗電能是：1.4KW×24小時×365=12264KW，按非普工業用電價0.53元計算電費是6500元.若日常工作中在不影響供電情況下，關閉一個整流模塊一年節約電費6500元.像包頭網通有萬門局15個，可關閉數量有50個左右，一年節約電費近30多萬元.再考慮近200個接入網點（一個整流模塊輸入功率約是300W―400W）。每年共節約電費40多萬元。這樣不僅節約大量電費且能延長整流模塊壽命，減少維修費用。有較大的經濟效益和社會效益。

關閉整流模塊需注意：（1）已關閉的整流模塊在市電來前要做好開機，防止因來電蓄電池進行均充時整流模塊的負荷電流過大燒毀已工作的整流模塊。有條件的可以利用監控遙控。（2）定期做好整流模塊的倒換工作，做到每個整流模塊工作壽命均勻。（3）做好無人值守機房的停電和來電巡檢與告警事項。

1.2 蓄電池。蓄電池維護主要掌握其原理，通過了解原理進而延長使用壽命。達到發揮其最大效能，降低維護成本來提高經濟效益。目前，通信中隨著科技的發展.蓄電池基本使用的是相對環保型的閥控鉛酸蓄電池即VRLA蓄電池。因為VRLA蓄電池具有少維護，無腐蝕，無污染等優點。所以就VRLA蓄電池作為討論對象：

（1）VRLA蓄電池屬于密封電池，對溫度要求較高。因此我們在維護中要防止熱失控。保持溫度在要求的范圍內（25℃），環境溫度在20℃―30℃。同時調好浮充電壓。蓄電池在浮充狀態下浮充電流隨浮充電壓升高而增大，隨溫度升高而升高。因此做好溫度補償非常關鍵。（2）放電后及時充電（開關電源有此功能）。尤其放電時間長或負荷較大時，開關電源自動充電不能及時滿足要求，有時需均充。（3）充電不要過于頻繁。充電過于頻繁也會影響電池壽命且消耗不必要的電能。既不經濟又影響電池壽命。（4）定期測試單體電池電壓、每組電池總電壓、環境溫度。保持每只電池間壓差在100MV內，發現落后電池及時處理。（5）定期檢查電池間的連接條的松緊度，電池閥是否完好。

通過以上方法實現延長電池使用壽命，節約維護成本，增加效益完全可以。也符合企業降成本增效益的規律。

1.3 其它直流設備。其它直流設備包括直流變換器、直流屏等。只要按照《通信電源維護規程》要求認真做好就能達到目的。

2 交流電源

交流電源主要由市電引入和自備柴油發電機發電保障，用于通信生產及非生產。所以從自身交流設備考慮。

2.1 高壓配電設備。

（1）高壓配電設備中的直流供電電源C直流電源屏改為直流-直流變換器，不僅減少投資，而且節約較多的電能，減少電費支出。（2）有條件的地方可以與供電部門協商適當調低市電輸入電壓，達到降低輸入功率，節約電耗，減少電費。（3）使用新型節能環保變壓器，減少設備本身電耗，降低維護費用。

2.2 低壓配電設備。低壓配電設備要確保電容補償柜功率因數在0.99以上。這樣可以節約很大電能損耗。

通過上面分析，根據公式即可明白：W=1.732×UICOS?U―COS?―W

高低壓配電設備維護保證維護規程項目完成后，做到上述工作節約相當大電能，經濟效益和社會效益雙豐收。

2.3 柴油發電機。柴油發電機在保證供電的前提下，發電時盡可能使輸出低電壓，低頻率。條件允許時，配備兩個油箱，一個儲備0#柴油，一個儲備-35#柴油。低溫季節使用0#柴油；高溫季節使用-35#柴油。從源頭節約油費，處于高油價的今天這樣做很有必要。且節約很大支出。

2.4 UPS電源。按照上面蓄電池維護方法做好UPS電池維護，UPS禁止接入感性負載。就能延長UPS壽命，節約維護費用。

對于交流電源維護，還注意機房的空調機的使用，因為空調機耗電很大，不要為了一時省事讓空調不停的做過分的工作。一個較大局若使用或管理不好空調一年會浪費幾十萬的電費，這樣一來不知不覺就提高了維護成本，浪費了電能。

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在通信領域，大多數的網元設備用到的都是直流電。但是民用的電源大多數都是交流的，所以需要通過整流的過程，將交流轉化為直流，然后才能為通信系統中的交換單元、路由單元等設備供電，通信電源就是扮演了這樣的角色。電源系統作為通信系統的重要組成部分，一旦發生故障，就有可能導致系統癱瘓，造成的危害將是災難性的，因此，在實際的操作中，對通信電源的管理和維護就顯得尤為重要。

1 通信系統總體設計

在實際的通信網絡中，通信電源分布極為廣泛，對這么龐大的系統進行管理并非易事。可以參照DCS集散控制系統（計算機集散控制系統）的基本原理：將一臺機器作為主機，其他多個機器作為從計算機與主機互聯，由此組成一個網絡來完成數據的交互處理。并且在很多的場合，DCS機器的狀態都是并聯的。只有遇到了特殊的場合，DCS設備才與主機設備有數據信息的交換。

將DCS集散控制系統的這種層次化結構用到通信電源的監控和管理體系中來，結合DCS所具有的優點，就能夠使得通信系統能夠在保持高速控制的情況下仍能夠可靠的運行。

通信系統的電源集中監控系統從整體上來說，可以劃分為3部分：

1）監督控制模塊：其功能是對數據的現場采集，并且在遠端控制做出指示的時候，能夠快速響應，以及對系統異常狀態的監測。

2）監控管理中心： 其功能是收集、處理、遙控各個支局的數據信息，并且響應現場監控機的告警消息。

3）通信組網線路：其作用是作為底層傳輸，將數據消息從監控中心可靠地傳輸到當地監管控制機器設備。

2 監控管理中心系統架構

在監控系統的設計過程中，監控管理中心負責數據庫管理和遠程通信，其功能有很多，主要包括：每個現場監控室都會產生各自的監控數據，監控管理中心就是負責匯總并存儲這些數據，一些更為智能化的系統還會對這些數據進行整理和分析，從而生成監測報告，當然，監控管理中心還需要提供監測報告打印的服務，并且能夠響應下位機的報警信息，能夠收到上層管理中心傳遞相關消息，并且要求具備遠程設置和控制等功能。

借助于軟件人機界面，下面介紹一個簡易的軟件結構：

從性能上來說，Windows2000較Widows98更為領先，且Windows 2000 server在文件服務器部署時較Widows98快了49%，在加載CPU的情況下，Windows 2000 的性能顯得更為高效，較Windows NTServer4.0的系統而言，Windows 2000的性能改善了約為125%；從可靠性來說，Windows2000改進了系統體系結構，所以Windows2000提供的可用時間遠高于其他競爭產品（包括Windows NT的）。考慮到上位機是直接面向用戶的，一個良好的人機界面是很有必要的，并且綜合上面考慮的因素，上位機的操作環境選擇Windows 2000。

考慮到VisualBasic6.0 對數據庫的管理操作簡易方便，開發方便、周期短、并且高效，再者，從通訊方面來說，它支持了不同的方法來滿足不同的需求。因此，綜合考慮了上述的因素，最終決定在編程開發軟件的選擇上，將Visual Basic6.0這款軟件作為首選的方案。

2.1 設計軟件的基本流程及模塊

通信電源集中監控系統軟件由眾多模塊組成。主要包括如下模塊：有好的用戶界面模塊、設置模塊、遠程信息交互模塊、系統安全模塊、維護管理模塊、查詢模塊、報警模塊、實時顯示數據模塊、監控模塊的管控模塊、生成報表模塊、打印報告模塊，還有其他模塊，此處不一一敘述。

2.2 數據庫的維護與開發

考慮到Microsoft Access 的內置數據庫引擎——Microsoft Jet Engine同時也是Access數據庫的內置引擎，所以選用Access作為此系統的數據庫。

在監控管理中心的系統中有多個數據表，它們相對獨立的存儲，并且同時包含于同一個數據庫中（該數據庫名為RECORD. MDB）。將數據表按照類型來劃分的話，數據庫的數據表就分為如下4種：

1）存儲各個現場監控室提供的實時數據的數據表。

2）存儲歷史數據的表。

3）能夠存儲系統安全性配置表中的數據表。

4）存儲系統正確運行時配置的數據表。

用戶無需維護和管理這么龐大的數據表，大多數都是通過后臺進程來處理；只有極少數（比如：分支機構運營商與需要用戶直接訪問的數據庫）的數據庫需要進行直接的管理和維護。管理和維護的內容也很簡單，只需要用結構化查詢語言SQL進行諸如創建數據庫，添加數據，刪除數據，對數據進行排序，查詢特定數據和定位數據的操作即可。

VB（Visual Basic）對數據庫的操作方法有多種，比如可以用可視化數據管理數據庫。此外，還可以用Data Control控件訪問數據庫，這是最為方便的做法，只需要在操作窗上加載帶有數據的約束Data 控件，就可以完成對數據庫的操作，但是此種方法的缺點是無法進行程序控制以及不能對信息進行檢索。

此外，還可以通過ODBC方法來訪問遠程數據庫的數據。同時，采用這種方法還能夠對系統使用的變量進行訪問。這種訪問數據庫的方法唯一的不足就是需要編寫復雜的應用程序，雖然復雜，但是卻有著很好的應用靈活性，因此可用于編寫高效的數據庫操作應用軟件。

Visual Basic中，可以對數據庫進行方便快捷的操作。通過SQL（結構化查詢語言）命令您可以輕松地訪問數據庫，并且借助SQL語言可以方便的創建表和索引，并能夠在數據表中添加或刪除列或索引，借助SQL語言還可以在表中更新、刪除、添加、檢索記錄。

3 結論

本論文設計的電源監控系統可以實現通信網元運行數據的收集和處理，為管理維護提供數據支撐，同時，還可以降低系統的故障風險，在系統故障時及時報警，準確定位，減少因為電源故障造成的停機，并且能夠快速定位故障點，為排查和維修爭取時間。從而促進整個通信領域向集約化、智能化方向發展。這無疑對整個通信系統都有著重要的意義。

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    以大規模集成電路為核心的通信設備隨著信息科學技術的發展而得到廣泛應用,比分立元器件設備體積小、運行速度快、功耗小、故障率低、便于維護管理是其顯著的優點。但它絕緣強度低,工作電壓低,承受過電壓能力弱,是屬于低電平、微電流系列的電子設備。當受到電網過電壓或雷電干擾時,電子通訊設備往往會受到較大的破壞。據有關研究顯示,過電壓對電子通信設備造成的故障損壞比重占到總事故的三至四成。因此加強通信設備的過電壓防護,降低設備故障率,已經成為通信維修工作的重中之重。

    1.1 加強電源設備的雷電過電壓防護

    電源是通信設備安全運行的基礎,一個良好的電源系統,為通信設備的安全運行提供了堅實的基礎。首先要消除由于雷電干擾引起的過電壓對通信電源的不良影響。信息產業部了專門的通信電源防雷標準,對各種通信站的電源防雷提出了具體要求,主要是兩條:一是電力電纜應有金屬屏蔽層,且必須埋地進出通信站。其次是在電源上逐級全面加裝電源防雷器,實現多等級防護。即在變壓器的低壓側加裝低壓防雷器,高壓端加裝高壓防雷器,在直流配電屏和交流配電屏分別加裝直、交流防雷器。防雷設計是保證通信電源系統可靠運行的不可缺少的環節,雷電對信息設備產生危害的根本原因在于雷電電磁脈沖,這種雷電電磁脈沖包括雷電流和雷電電磁場。產生過電壓的根源是雷電流,而雷電電磁場則是產生感應過電壓的根源。對于通信設備來說,雷電過電壓來源主要包括直擊雷/感應雷過電壓、雷電侵入波和反擊過電壓。在一般情況下,通信電源必須采取概率防護、系統防護和多級防護的防雷原則,通信電源系統應采用多級防雷體系。而采用防雷器件時還應該考慮到防雷器件對系統的影響,包括工工作電流、作電壓、工作頻率、諧波干擾、工作溫度、絕緣等級、泄漏電流、插入損耗、結構形式、遠程監控、操作與維護等,還有安規的影響等。

    1.2 通信線路防止過電壓

    各種通信設備的入口和出口,必須通過通信電纜才能與用戶發生聯系,而設置保安配線柜(架) 則就是為方便安全配線。有的公司只用一個分線箱就進行出線、入線的匯接而沒有安裝保安配線柜(架),這種做法極易造成通信設備的損壞。通信的特點是可靠性高、容量小,通信電纜沿電力桿路架設強電、故受強電磁場干擾的概率大。特別是在住宅區,電話線沿電力桿路與照明線同桿架設和通信音頻電纜,交叉處的絕緣層發生損壞,導致強電侵入。吊掛通信電纜的鋼絞線,由于城區地形不一、一些照明線、燈箱線交錯,容易引起強電侵入或干擾。雷電干擾或是一些線路故障、產生電流突變時,會產生瞬變強電磁場,從而造成對通信線路的強電磁感應過電壓。有時會產生程控電話交換機大面積燒壞、停運的故障,因此,通信電纜進入機房務必得接入保安配線柜。保安配線柜應裝有抑制電纜線對縱向對過電壓、過電流的限幅裝置。 壓敏電阻或固體(氣體)放電管與正溫度系數熱敏電阻,組成抑制過電壓能力強,響應速度快,通流量大的保安單元。當一些通信線路與電力線接觸時或遭受到雷電干擾,固體(氣體)放電管放電(或壓敏電阻限幅)將高壓入地,使危險電壓下降到安全范圍。如線路遭受幅值在350mA以上電流時,正溫度系數熱敏電阻的阻值會迅速增加,使線路呈現斷開狀態,回路電流幅度減小,從而保護了室內通信設備。當過過電流、電壓消除后,保安單元就會自動恢復正常。所以,保安配線柜的使用對于防止通信線路干擾過電壓,降低設備故障率是非常必要的。

    1.3 防止靜電引起的過電壓

    靜電是是一種處于靜止狀態的電荷。與流電相比,靜電電量雖然很小但電位很高,靜電能量累積到一定程度就可能干擾通信設備中內部電子元件工作甚至放電損傷通信設備。靜電引起的通信設備過電壓,主要通過靜電對設備內部半導體器件或集成電路放電,這類似于直擊。其次是靜電的高電位引起設備信號地(直流地)電位較大變動,這類似于反擊;靜電的放電電流瞬時流經設備機殼,也可能使設備內部電子器件或集成電路等產生感應噪聲,這類似于感應過電壓;靜電也能以過電壓波形式通過信號線、電源線進入設備內部,這類似于過電壓波入侵;靜電放電時的接觸部分產生的電磁波能對設備信號線產生輻射噪聲,這類似于電磁脈沖過電壓等等。靜電過電壓引起的設備故障往往是隨機故障,重復性不強,一般不容易被維護人員覺察,因此更應該引起重視。所以在通信機房必須安裝加濕器、空調、濕度計、掛設溫;用濕抹布擦地,增加濕度,用濕棉抹布,降低靜電產生的條件。在檢修通信設備時,先帶防靜電手環,或者用手先摸機殼放電后,再進行設備檢修,這些均能夠有效地降低因靜電引起的通信設備故障。

    1.4 通信設備的接地

    通信設備的接地,一般分為兩類:工作接地和保護接地,工作接地是將電氣設備外殼與大地直接連接,當發生漏電時,通過外殼傳入地下,減小通過人體電流防止發生觸電傷亡事故;保護接地是將電氣設備在正常情況下不帶電的金屬部分,以大地作金屬性連接,以保證人身安全。如結構架、金屬外殼等。通信設備的接地,有屏蔽、均壓、分流等作用。接地為各種干擾過電壓、過電流的泄放,提供一個出口,是各種過電壓、過電流保護的基石,因此是要引起足夠的重視。相關規程規定:通信局(站)的接地方式,應按聯合接地的原理設計,即單點接地方式。其優點是易獲得較小的接地電阻、可以避免因接地之間產生的電位差產生干擾影響、起到相應的屏蔽作用等。在實際工作中,人們一般比較重視接地而不容易注意接地線的布放,從而造成地線上的電流不均衡、引起電路干擾、設備運行不正常、甚至造成設備損害。在通信機房內,防雷地線、工作地線、保護地線、配電盤(低壓)的均應單獨布放,并要在地線排上匯接,然后經過接地線到單點接地體入地。 要保證電力通信設備的安全運行,就必須要認真分析通信設備的運行狀況,找出并克服危及運行的弱點。由事后性被動檢修,轉變成預防性主動維護,提高通信設備運行效率,保障電力通信網的暢通,確保電網安全、穩定、經濟的運行。

    2 建立健全新的維護機制和制度

    要對大規模的通信網提供安全可靠的供電并保證通信不間斷,同時在人員較少的清況下還要對種類繁雜、數量眾多、分布廣泛的電源設備進行日常維護和故障搶修,因此建立一套科學完善的通信電源維護機制和制度,實現維護工作效率最大化、科學化,使管理水平日益增高,以適應行業的更快速發展,就變得勢在必行,這也是通信電源專業追求的目標。當前要結合以集中維護、集中管理、集中監控為特征的本地網一體化維護管理體制,利用動力和環境監控系統的平臺來進行維護體制改革。不同地方可以按照自身不同的特征來設計屬于自己的維護機制。在制度方面要完善的集中維護、集中管理、集中監控的維護制度,實行故障的集中報障和閉環處理的政策。把維護管理的重點放在維護規范的執行和落實方面。在基礎管理工作上,務必倡導主動維護、預防性維護,以消除故障苗頭為目標;在故障發現和搶修方面,要利用各種監控手段,及早發現故障,然后集中技術力量,以最快的速度處理,做到及早、及時以減少故障造成的損失。

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由于歷史發展的原因，當前通信電源供電體制基本上是以集中放置、集中供電方式為主，有人值守、故障維修為主。而電源的負載，如傳輸、交換、數據、移動等專業的維護方式正朝著集中監控、集中維護、少人或無人值守方向發展。通信基站是通信網絡系統中的重要組成部分，保證任何情況下的正常供電，是保證通信網絡安全運行的重要環節。為此各通信基站內均配備了較先進的電力電源供電系統，包括開關整流設備、免維護蓄電池、油機等。這些設備是保障供電穩定和連續性的重要設備，對這些設備維護的好壞，不僅影響電源系統設備的壽命和故障率，而且直接涉及通信網絡的平穩運行。

1 通信電源概述

從遠古時代以來，陽光、空氣、食物和水一直是人們賴以生存的必需品，而今在科學技術飛躍發展的時代，電也已成為人們的必需品。因為有了電，我們的生活才有了歡樂。正是由于通信系統的安全優質運轉，無處不在的通信電源則是堅實的基礎和根本保障。實施集中監控管理是網絡技術發展的必然趨勢，是現代通信網的要求，也是企業減員增效的有效措施。各種電源設備要智能化、標準化，符合開放式通信協議。若電源系統不能輸出規定電流，電壓超出允許波動范圍，雜音電壓高于允許值時間并持續10s以上者均判定為系統故障。原交流系統中的電壓、頻率或波形畸變超出規定范圍持續時間大于60s者均判定為故障。為此，要保證通信電源系統的可靠性，有條件的通信部門應盡量從兩個不同的地方引入2路市電輸入，并設置2路市電電能自動倒換裝置；所用設備要選用可靠性高的高頻開關整流設備，采用模塊化、熱插拔式結構以便于更換，并合理配置備份設備。任何新技術、新設備未經充分驗證、試運行前均不得進入供電系統。供電方式要大力推廣分散供電，使用同一種直流電壓的通信設備采用兩個以上的獨立供電系統，這也是今后通信網絡容量和規模不斷擴大、各種新業引入的新要求。為了盡量縮短設備的平均故障修復時間，要經常分析運行參數，預測故障發生的時間并及時排除。還要提高技術維護水平，采用集中維護、遠程遙信、遙測維護。在實施過程中，三遙點的設置要合理，絕不是越多越好，要以可靠性、實用性為基本原則，宜簡勿繁。

2 電源系統使用中應重視的問題

電源系統目前廣泛使用高頻開關電源系統設備，其智能化程度高，電池采用了免維護蓄電池，這雖給用戶帶來了許多便利，但在使用過程中還應在多方面引起注意，確保使用安全。

2.1 按電源系統的使用要求和功率余量大小來分，在使用中要避免隨意增加大功率的額外設備，也不允許在滿負載狀態下長期運行。工作性質決定了電源系統幾乎是在不間斷狀態下運行的，增加大功率負載或在基本滿載狀態下工作，都會造成整流模塊出故障，嚴重時將損壞變換器。自備發電機的輸出電壓、波形、頻率和幅度應滿足電源系統對輸入電壓的要求，另外發電機的功率要大于開關電源設備的額定輸入功率，否則，將會造成電源系統設備工作異常或損壞。

2.2 電池應避免大電流充放電，理論上充電時可以接受大電流，但在實際操作中應盡量避免，否則會造成電池極板膨脹變形，使得極板活性物質脫落，電池內阻增大且溫度升高，嚴重時將造成容量下降，壽命提前終止。在任何情況下都應防止電池短路或深度放電，因為電池的循環壽命和放電深度有關。放電深度越深循環壽命越短。在容量試驗或放電檢修中，通常放電達到容量的30％－50％就可以了。

2.3 鉛酸蓄電池的容量和電解液的比重是線性關系，通過測量比重可以了解電池的存儲能量情況。閥控式密封蓄電池是貧液電池，且無法進行電解液比重測量，所以如何判定它的好壞，預測貯備容量已成為當今業界的一大難題。用電導儀測電池的內阻是判定蓄電池好壞的一種有參考價值的方法，但尚不能準確測定電池的好壞程度。目前，最可靠的方法還是放電法。在可靠性、經濟性、可使用性、維護性等方面綜合比較，應選用四沖程油機為原動機發電機組。四沖程油機結構簡單，采用多缸均衡做功、增壓等一系列成熟技術適合于大容量機組的要求。其噪音小、污染小、性價比高。使用中把機組產生的熱量排到室外，保證機組周圍環境濕度不超過指標要求。

3 電源系統的維護與檢修

當電源系統出現故障時，應先查明原因，分清是負載還是電源系統，是主機還是電池組。雖說開關電源系統主機有故障自檢功能，但它對面而不對點，對更換配件很方便，但要維修故障點，仍需做大量的分析、檢測工作。另外如自檢部分發生故障，顯示的故障內容則可能有誤。對主機出現擊穿、斷保險或燒毀器件的故障，一定要查明原因并排除故障后才能重新啟動，否則會接連發生相同的故障。再好的設備也有壽命期，也會出現各類故障，但維護工作做得好可以延長壽命并減少故障的發生，不要因為高智能、免維護而忽略了本應進行的維護工作，預防在任何時候都是安全運行的重要保障。高頻開關電源設備在正常使用情況下，主機的維護工作量很少，主要是防塵和定期除塵。特別是氣候干燥的地區，空氣中的灰粒較多，灰塵將在機內沉積，當遇空氣潮濕時會引起主機控制紊亂造成主機工作失常，并發生不準確告警。另大量灰塵也會造成器件散熱不好。一般每季度應徹底清潔一次。其次就是在除塵時檢查各連接件和插接件有無松動和接觸不牢的情況。由于整流器對瞬時脈沖干擾不能消除，整流后的電壓仍存在干擾脈沖。蓄電池除有存儲直流電能的功能外，其等效電容量的大小與蓄能電池容量大小成正比。因此，維護檢修蓄電池的工作是非常重要的，雖說蓄電池組目前都采用了免維護電池，但這只是免除了以往的測比、配比、定時添加蒸餾水的工作。但因工作狀態對電池的影響并沒有改變，不正常工作狀態對電池造成的影響沒有變，所以蓄電池的工作全部是在浮充狀態，在這種情況下至少應每年進行一次放電。放電前應先對電池組進行均衡充電，以達全組電池的均衡。放電過程中如有一只達到放電終止電壓時，應停止放電，繼續放電須先排除落后電池后再放。核對性放電不是追求放出容量的百分比，而是關注并發現和處理落后電池，經對落后電池處理后再作核對性放電實驗。這樣可防止事故，以免放電中落后電池惡化為反極電池。平時每組電池至少應有8只電池作標示電池，作為了解全電池組工作情況的參考，對標示電池應定期測量并做好記錄。在日常維護中需經常檢查的項目有：清潔并檢測電池兩端電壓、溫度；連接處有無松動腐蝕現象，檢測連接條壓降；電池外觀是否完好，有無殼變形和滲漏；極柱、安全閥周圍是否有酸霧逸出；主機設備是否正常等。免維護電池要做到運行、日常管理周到、細致和規范，保證設備保持良好的運行狀況，從而延長使用年限；保證直流母線經常保持合格的電壓和電池的放電容量；保證電池運行和人員的安全可靠。這是電池維護的目的，也是電池運行規程中包括的內容和運行規則。當電池組中發現電壓反極、壓降大、壓差大和酸霧泄漏的電池時，應及時采用相應的方法恢復和修復，對不能恢復和修復的電池要換掉。但不能把不同容量、不同性能、不同廠家的電池聯在一起，否則可能會對整組電池帶來不利影響。對壽命已過期的電池組要及時更換，以免影響到電源系統和設備主機。

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隨著我國移動通信事業的飛速發展，各大運營商的移動通信基站的數量日益增加，身處城鄉結合部或偏遠山區的移動通信基站因常年無人值守成為盜竊分子的光顧目標，基站的各種附屬設備如蓄電池、鐵塔角鋼、空調外機、銅地線(排)、饋線等設備也成了盜賊的主要偷竊目標。目前，如何確保基站內的設備運行安全及防盜，已成為基站維護的首要難題。

2目前基站的現狀

目前，茂名聯通基站環境監控設備仍為老式的環控箱接人監控，通過采集模擬量輸入到基站主設備上，從而完成上報，且只能上報簡單的停電、開門、高溫、積水和煙霧等告警，無法遠程測量和調整參數。另外，環控箱的告警上報依賴于主設備的運行，一旦BTS斷站，其便無法工作。為緩解日益緊張的人員及維護工作的壓力，從根本上提高動力設備維護水平和效率，達到監控智能化的目的，建設一套高水平的基站動力設備及環境集中監控系統是十分必要的。

3需求分析和設計思路

對茂名聯通新建的動力環境集中監控系統，除了要達到基本的監控目的以外，更重要的是實現智能化監控要求。它包括以下三個方面：

(1)交、直流動力系統。監控對象包括：配電箱、開關電源、蓄電池等。監控范圍包括：市電輸入三相電壓、三相電流、功率因數、頻率、有功功率、電度、整流模塊單體輸出電流、總負載電流、蓄電池充電電流、市電狀態(市電有／無，缺相，欠壓／過壓)、蓄電池組總電壓、每組蓄電池充、放電電壓等。通過對動力系統實時不間斷的監控，了解每個基站電源輸入輸出、整流模塊設備的運行情況，對電源設備出現的問題和故障能在最短的時間內做出反應和處理；蓄電池是整個直流供電系統的后備電源，我們通過監控，對蓄電池組總電壓以及每組電池充、放電電壓進行統計和分析，對有問題的電池及時進行更換，真正做到有備無患。

(2)空調、環境系統。監控內容包括：機房智能空調系統、基站分體空調(開關機、工作狀態指示、空調工作電流)、溫度、濕度、水浸地濕、嫻霧告警以及動態圖像等。保證設備運行在恒溫恒濕的環境中。

(3)門禁系統。監控內容包括：遠程開門、修改門禁內部的各種工作和控制參數、授權、刪除用戶、用戶的準進時段管理，以及各種報警記錄、進、出門記錄、刷卡、出門按鈕開門事件、門禁內部參數被修改的記錄等。

4拓撲結構

茂名聯通基站動力環境集中監控系統采用逐級匯接的結構，由省公司監控中心(PSC)、地市公司監控中心(SC)、監控單元(SU)和監控模塊(SM)構成，采用監控中心(sc)與監控單元(su)直聯的方式。具體結構如下：

省監控中心(PSC)主要對地市監控中心(sc)進行監督、維護管理。監控中心配有數據庫服務器，各地市監控中心(SC)的數據直接上傳省監控中心。

茂名監控中心(sc)主要對本地區的各個監控單元(su)進行管理，是本區域監控系統的管理中心，完成全網的監控信息的統計分析及處理，并對遠端監控設備進行遙測、遙調，對監控對象(機房設備、環境、圖像)進行管理，同時，還具有強大的門禁管理功能。所有的監控中心均可以通過D接口與廣東聯通綜合網管系統相連。

監控單元(su)是集數據采集、處理、存儲、傳輸為一體的智能化模塊化單元，能夠完成一個獨立的物理通信基站內所有監控模塊(SM)的管理工作，并將采集的數據集中通過1條2M電路上傳到監控中心(SC)。

監控模塊(SM)是面向具體的監控對象，具有完成數據采集和必要控制的功能。按照監控對象類型的不同，可分為：防盜、積水、電源管理、空調管理等模塊。

5參考規范

(1)中國聯通集團公司2009年3月《中國聯通移動網基站動力及環境集中監控系統總體技術要求》；(2)《通信電源和空調集中監控系統技術要求》(XDN023—96)；(3)《通信局(站)電源系統總技術要求》(YD／T1051—2000)；(4)《通信電源集中監控系統設計規范》(YD／T5027—2005)；(5)《通信電源集中監控系統工程驗收規范》(YD／T5058—2005)；(6)《通信開關電源系統監控技術要求和試驗方法》(YD／TI104—2001)；(7)《通信局(站)電源、空調及環境集中監控系統技術規范》(GF006—2000)。

6具體功能和意義

(1)實時監控告警。無論基站距離遠近，一旦設備產生告警都能在數秒內將告警信息上報至監控中心。值班人員能在第一時間發現告警并做通知相關專業人員進行處理。例如深夜情況下基站上報防盜告警，這時值班人員可以通過轉動攝像頭觀察站內環境，從而判斷是否有盜賊入侵，并及時通知代維和l1O前往。

(2)數據采集分析。本監控系統能夠對設備數據進行24小時連續記錄，能真實可靠地反映設備的運行情況。這些數據是設備障礙分析的得力工具。比如在蓄電池維護方而。密封式閥控電池對均浮充電壓和溫度條件要求較高。通過監控系統就可以隨時查看電池電壓和環境溫度，省去了大量的現場測量工作。通過對采集的數據進行分析，還可以從中判斷哪些基站的電池單體存在問題并及時加以解決。

(3)加強維護管理。本監控系統徹底改變了舊的電源、空調等設備的維護模式。以前的維護方式是等設備出現問題后進行應急搶修，現在可以運營商可以真正掌握所有電源、空調設備24小時的運行狀況，實現有的放矢的主動維護，真正做到設備的預檢預修。這種管理從根本上改變了過去維護的被動局面，對設備的故障告警可以實現派單式的閉環流程管理。

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二、充分利用軟件技術降低能耗

除提高設計水平和利用硬件升級等手段降低能耗以外，充分利用軟件技術實現節能降耗也越來越重要。隨著軟件技術的飛速發展，其應用領域也越來越廣泛，大到網絡轉型，小到CPU超頻。以筆者所在單位為例，通信網絡轉型的速度遠遠高于其他單位基礎設施的更新換代，如果頻繁地對網絡轉型，將造成大量在線設備的退網淘汰以及更多的資源消耗，那么利用軟件技術提高現有網絡設備的工作效率，從而降低能耗也是非常重要的手段。通過對上網用戶在線時間的統計分析，全網在忙時和閑時網絡負荷變換最大，那么就可以通過軟件調整核心網絡設備的主頻，讓它隨網絡負荷變化，在閑時自動將設備處理能力降低，減少電能的消耗。

三、提高空間利用率降低設備冗余度

隨著通信產業的蓬勃發展，每年入網用戶日益增多，基站和設備間能夠利用的空間越來越小，設備密度也越來越大，電力消耗明顯提高，因此采用高集成度或分布式設計方案來減少基站和設備間的空間占用，使用體積更小，重量更輕，支持端口更多的設備來有效降低設備冗余度，對于降低能耗也是重要的綠色手段。對于高端網絡設備來講，性能和功能無疑是最重要的，功耗降低會以性能的降低為代價。一般的情況下，為保證功能、性能、業務卡的數量和運行可靠，設備的功耗也會較大。這類設備數量較少，放置位置的環境情況也比較好。因此，在選擇高端設備方面我們只是把功耗指標作為一個輔助的參考指標。

對于低端的網絡產品，如數量巨大的接入層交換機，雖然他們的功能都很強大，但是我們實際應用時只會用到它的部分功能，完全可以通過犧牲一些我們不需要的性能來換取設備的功耗降低。現在有一些接入層交換機因為自身功耗小，已經實現了設備內部無風扇，這類產品就能很好地降低設備的功耗。對于低端網絡設備來說，采購過程中會把功耗作為一個比較重要的指標來考慮

四、推崇綠色環保能源的使用

利用太陽能和風能等混合能源，可更好地保護環境，減少污染物排放。在有條件的地區充分利用太陽能、風能作為輔助能源，降低電能消耗，分解能源問題。在北方城市，利用季節明顯，冬季日夜溫差較大的特點，優化基站、核心機房、設備間的通風設計方案和溫度控制方案，充分利用自然環境溫度實現溫控的目的，減少冷卻系統和大功率空調的使用，降低能耗，建立更多能源使用的綠色通道，使能源利用率更高。

為了使通信產業向著更加綠色的方向發展，節能降耗勢在必行，讓我們共同努力，打造出更多的綠色通道，從技術上提高設備、能源的使用效率，減少不必要的損耗，以實際行動來保護環境，推動通信產業持續健康發展。

參考文獻：

[1]梁文斌.通信機房節能降耗前景廣闊[N].人民郵電,2008,03-06

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光纖傳輸系統在不斷地發展：由最初的PDH，發展到現在的SDH(同步數字序列)、WDM(波分多路復用)、DWDM(密集波分多路復用)以及全光網絡。其中，SDH能自由選擇路由，有統一的網絡接口，可兼容PDH等現存的數字體系，高速公路一般采用SDH傳輸方式。

光纖傳輸系統為高速公路沿線設施(如程控交換機、業務電話之間的話務通信，以及監控、收費系統的數據、圖像等非話業務)提供傳輸通道。

針對高速公路的實際情況，一般采用具有較高的性能價格比環形保護方式，以提高整個骨干網絡的可靠性。網時鐘同步采用主從方式，通過BITS系統來分配和確定輸入SDH節點機的同步時鐘信號。

二、程控數-T-交換系統

1、系統構成

每個通信總中心、通信中心配置一臺程控數字交換機，通信分中心配置遠端交換模塊(RSM)，通信站不配置程控交換設備，而是通過通信站中的光纖接入設備ONU(光網絡單元)提供的語音端口直接連接電話，ONU語音端口的數量根據通信站的規模和實際需要來選擇。通信站的電話通過通信分中心的接入設備OLT和遠端交換模塊RSM實現與其它通信站、通信分中心、通信中心以及通信總中心的業務電話連接。

2、中繼方式及接口等

通信總中心、通信中心的程控數字交換機采用中繼方式接入電信公用電話交換網，市話公網的連接根據電信部門所能提供的方式，可以采用數字中繼的方式，也可以采用模擬環路中繼方式，提供市話、長話和國際長話業務。

用戶接口Zl符合ITu—TQ.517建議，數字接口符合ITu—T G.703、G.704、G.705、G.512建議。

通信總中心設置一套計費系統，通過計費軟件來實現通信總中心與公網、總中心到各個中心、分中心所在地的公網電話計費。專網內部用戶之間呼叫一律不計費，出局呼叫進入市話網則按當地電信部門規定方式進行收費。

三、緊急電話系統

緊急電話傳輸可分為有線傳輸和無線傳輸，有線傳輸有三種方式，即通過公共電話網進行連接，通過電纜以總線方式連接和通過光纜連接。目前高速公路常用通過電纜和光纜連接的方式。

緊急電話系統由緊急電話主機、傳輸線路和路側緊急電話組成。緊急電話主機設在分中心，能及時顯示路側緊急電話的呼叫信息，排隊呼叫時按先到先處理原則進行，也可以將其中任意兩個呼叫同時處理，可錄音，可與公用業務電話網相連。使用者按下路側緊急電話上的按鈕后能自動向監控中心發出呼叫，并傳達呼叫分機信息，與緊急電話控制臺建立雙工通話并能接受主機發出的各種呼叫檢測指令。路側緊急電話主副機一般采用太陽能供電，應具有良好的雷電防護性能和環境適應性能。

四、指令電話系統

總中心、中心設置指令電話控制臺，采用數字方式連接到程控數字交換機上，通過熱線電話或會議電話的功能來實現指令電話的功能。總中心指令電可以對中心指令電話，中心的指令電話可以對分中心的指令電話，分中心指令電話可以對各收費站指令電話進行單呼、組呼、全呼。各同級分機可直接呼叫控制臺，分機之間不允許呼叫。

指令電話不另外采用專門設備，而是利用現有數字程控交換機的熱線電話和會議電話等功能來實現，需要在總中心、中心和分中心配備多功能數字話機作為指令電話控制臺，收費站也設指令電話分機，構成指令電話系統。

五、ATM傳輸系統

1、結構

ATM系統按通信系統的管理體制設計，一級網絡為通信總中心到通信中心，二級網絡為通信中心到通信分中心，三級網絡為通信分中心到各通信站，屬于接入部分。各級網絡帶寬可采用以下推薦值：

（1）一級網絡：622Mbps0C-12cATM

（2）二級網絡：155MbpsOC-3cATM

（3）三級網絡：2Mbps廣域網

2、通信總中心

通信總中心配置兩臺ATM交換機，通信總中心通過SDH傳輸設備ADM與通信中心ATM交換機組成一級ATM骨干環。在通信總中心配置中高檔的路由器， 用于與外界的連接，主要是與Internet和專業銀行的連接，通信總中還配置一個快速以太網接口連接總中心的千兆位以太網交換機，并配置高速串行端口連接公網提供的數據接口。

3、通信中心

通信中心配置ATM交換機，通信總中心通過SDH傳輸設備ADM與通信中心ATM交換機組成—級ATM骨干環，通信中心通過SDH傳輸設備ADM與通信分中心ATM交換機組成二級ATM骨干環。

通信中心配置兩臺千兆位以入網交換機，交換機上的兩個622M的高速端口連接到兩臺核心ATM交換機上，以太網交換機上配置10／100Mbps自適應端口，連接收費系統和監控系統的計算機和其它計算機。

核心ATM交換機及以太網交換機技術指標同通信總中心。

4、通信分中心及通信站

通信分中心、通信站配置ATM交換機，在三級ATM數據傳輸系統中，能通信分中心的ATM交換機為中心，通過SDH光纖傳輸系統形成星形連接各個通信站的ATM接入設備。通信分中心的ATM交換機通過環形鏈路連接到通信中心的ATM交換機上。

收費站的以太網交換機通過通信站的ATM接入設備經SDH光纖傳輸系統連接到通信分中心的ATM交換機上。監控系統外場設備數據通過一對Modem傳輸到通信站，Modem上的RS-232接口直接連接到ONU設備上提供的RS-232接口上，再通過光纖傳輸系統傳輸到通信中心的ADM光纖傳輸設備上，ADM上相應的RS—232按口連接到監控分中心的計算機系統上。

六、圖像傳輸系統

由于帶寬限制，圖像信號不能利用廣域網接入設備通過傳送數據的廣域網線路傳輸，而是通過編碼解碼器連接到SDH設備上，通過SDH傳輸到監控分中心。

監控系統的圖像傳輸：將經過編碼的2Mbps數字圖像信號通過ONU上提供的2Mbps數字鏈路傳輸到通信分中心的OLT設備上，再通過OLT設備上的2Mbps接口解碼成模擬信號，在監控分中心的視頻顯示器上顯示。

收費系統圖像傳輸：模擬方式把設置在收費車道的圖像監控信息傳輸到收費站的收費監控系統上，將圖像編碼后編通過通信站的ONU上的2Mbps數據鏈路傳輸到分中心的收費監控系統上。在收費分中心的監控室內，通過編碼器編譯成模擬信號在監視器上顯示。

七、通信電源系統

為了保證通信系統不間斷的信息暢通，要求通信設備處于連續運行狀態，通信系統供電采用不間斷供電。在市電供電時，由采用蓄電池與整流器并聯浮充對通信設備供電；在市電停電時，由不間斷電源（UPS）供電。

在通信總中心、中心、分中心配置高頻開關模塊電源設備，向光傳輸設備、程控交換設備和交換機設備供電，同時配置不間斷電源（UPS），保證斷電后維持4個小時的供電要求。

若光傳輸設備ONU本身未配置整流模塊電源設備，則可在通信站配置高頻開關模塊電源設備及蓄電池組，向光接入設備供電，保證斷電后維持4個小時的供電要求。

八、網絡管理系統

通信總中心是高速公路通信系統的管理中心，擔負著所有通信系統的網絡管理功能。在通信總中心設置一個網管中心，對SDH傳輸系統、ATM數據傳輸系統、程控交換系統進行全面集中的管理和系統維護。網絡管理系統主要包括網絡配置管理、數據搜集、存儲和統計、網絡性能管理、網絡費用管理，以上所述網絡管理功能，均可通過IBM Tivoli系列網絡及系統管理軟件實現。

九、發展前瞻

1、普遍采用標準化的技術產品，保證了不同廠商產品的設備互操作性，實現統一網管；

2、考慮今后新技術的發展，規模的擴展和結構的變化，必須具備升級換代的能力；

3、為網絡提供完善的安全方案切實保護網絡系統的正常運行，防止非法侵入；

4、考慮了冗余線路與單點故障問題，選用了可靠性、高冗錯能力強的設備；

5、必須保證網絡的物理結構，邏輯結構和地址空間的層次化，主干網、服務接入網層次清晰；

6、必須保證網絡平臺開放性強，提供用戶各種需求的功能實現。