摘要：通信电源监控系统的设计原则及实现中的一些问题，以确保通信电源监控系统的可靠性。并介绍所实现系统的硬件及软件结构。通信电源系统是指为各类交换机、基站、微波站等通信设施提供直流供电的电源系统，是通信网络保持畅通的基础。近年来，电力电子技术的发展以及与计算机控制技术的结合为通信电源系统的高可靠性、高智能化程度提供了有力的技术保证。
1引言
通信电源是通信设备的重要组成部分。随着现代科学技术的迅速发展，各种通信手段和相应设备在不断地改进和更新。因此，通信设备对电源系统的可靠性要求也就越来越高。为确保通信畅通和通信质量，除提高通信设备本身的可靠性以外，还必须提高通信电源系统的可靠性和稳定性。但目前所使用的通信电源系统在管理和维护上仍然基于原始的人工方式；各项操作都要人工完成。因而当出现故障时，不易及时发现、定位和排除。系统工作的可靠性，设备、人员的安全性都存在着一定的问题。在国外通信发达的国家，为提高通信电源设备的自动化管理与提高系统工作的可靠性，均有通信电源监控系统投入使用，以提高维护质量。通信电源监控系统具有监控准确、可靠、安全、操作方便等特点。可以实现少人值守或无人值守。通信电源监控系统主要实现对电源系统的交、直流电压、电流、缺相、频率和蓄电池电压、电流等数据的采集和显示。对市电的有/无、整流器的开/关、蓄电池的充电/浮充、熔断器的好/坏等状态进行监视。一旦发生故障，将自动报警和进行切换，以保障电源设备正常运行。此外，监控系统还对柴油机（油温、油压、油机开/关等）、空调机（开关机状态、告警信号、遥控开/关机等）、环境（温度、湿度、烟雾告警、机房门开/关等）进行管理。有的系统还带有诊断功能；可实现故障点的定位。总之，通信电源监控系统已成为通信发达国家电源设备的组成部分。在我国，研制通信电源监控系统已得到邮电部门的广泛重视，并已在我国开展和进行。
2 通信电源系统设计中节能方案
2.1 开关电源安装在通信设备机房直流电源设备的设置应充分考虑以下要求：靠近负荷中心、满足面积需求、电缆短路由等。开关电源安装在通信设备机房内就能很好的符合以上要求。开关电源安装在通信设备机房内，深入负荷中心，这样有利于减小直流配电屏至通信设备的电缆长度，虽然增加了电池电缆的长度，但是由于电池长期处于浮充状态，浮充电流很小，所以直流配电屏至通信设备的导线的发热损耗大大减少，而电池电缆的发热损耗基本不变，从而减少了电能损耗。不单独设置电力室同时有助于提高机房利用率，该做法虽然开关电源安装分散，但由于目前开关电源整流模块均为热插拔方式，基本不需要维护，所以并不会增加维护的工作量。以某 8000m2机房楼其中一层平面为例，现需要安装 1 套 2000A 直流供电系统。开关电源安装在通信设备机房内及安装在电力电池室内两个设计方案图如图 1 所示。根据方案图，导线表如表 1 所示。由于电池浮充电流很小，所以电池电缆的发热损耗可以忽略不计，下面只计算开关电源至信设备电缆的发热损耗，并折算为电能损耗：年发热损耗计算公式如下：Q ＝I2Rt R ＝ l/γSQ：发热损耗，焦耳（J）；I：电流，安培（A），开关电源至通信设备电缆通过的电流按 100A 计算；.png)
R：电缆电阻，欧姆（Ω）；t：电流流过电缆的时间，秒（s），本计算为一年的发热量即t 为 3.15×107s；γ：铜芯电缆电导率，m/（Ω·mm2）通信机房均采用铜芯电缆，取值为 57。年电能损耗计算公式如下：kWh ＝Q÷（3.6×106）理论计算两种方案投资及年电能损耗如表 2 所示。可以看出，开关电源安装在通信机房内，不仅节省电缆的投资，而且减少电能的损耗，更加节约电能。
2.2通信电源监控系统的分级结构
通常，每个电话分局的通信设备均有一套电源系统。它们是由高压、低压、整流器、蓄电池、柴油机等设备构成，以保证供电的可靠性。把上述设备由计算机管理起来，进行参数的监测和状态的控制，这种系统属于单局监控系统。它们可以作到部分无人值守或少人值守。当将多个分局电源系统集中起来进行监控时，则应设置中心局，把各单局监控系统的信息送往中心局，在中心局实现监控和管理。此时可看作2级管理。单局监控系统属基本级，它实现现场信息采集和控制，并可实现单独操作，完成对本地局电源系统的监控。同时，通过电信网络，将单局的信息送往中心局，由中心局监测各分局运行状态，并可根据需要或故障进行控制。中心局的监控系统属执行级。因而各分局电源系统可实现无人值守，由中心局进行监控。
3通信电源监控系统设计原则
通信电源监控系统所管理的是通信电源设备。电源设备故障有可能直接导至通信的中断。所以监控系统的设计必须可靠、稳定。监控系统设计应以可靠性作为指导原则。监控系统本身是为增加通信电源可靠性而引入的。如果监控系统本身不可靠，则将失去使用的目；加强硬件可靠性的设计监控系统是由计算机软件通过硬件实现监控的。系统硬件的可靠性是至关重要的。首先在电路设计中，要保证获取正确的遥测信号，保证变换和传输中的线性。对遥信信号，要保证逻辑正确，对重要信号可取多重监测，可通过软件进行遥信信号正确性的判定。所选用的元器件，应具有高可靠性。所选用的控制板（1/0板、A/D板）应选用高质量、可靠的产品。所选用的计算机，应为高档（指可靠性）微型计算机。.png)
对某些电信号，要加以限幅，以防异常信号损坏电路和器件。印制板设计时，对电源线和地线要加大导线面积。以减少线路电阻。所用接插件，应选择接触良好，带有锁定装置的插接件。监控系统中输入输出信号线很多（多达上百条），如何与系统连接，以保证连接可靠和维护方便，必须认真考虑。可通过端子板和接插件与系统连接。
4分散自律式实时对等网络体系结构
分散自律式实时对等网络体系结构的通信方式主要分两种，一种是Client/Server方式；或称为客户机/服务器方式；另一种是Peer一t。一Peer方式，或称对等通讯方式。这两种通讯方式的主要区别在于互相通讯的两个网络节点所采用的服务方式。在Clinet/Server方式中，一方是委托方，而另一方是服务方，两个节点在功能上是有差别的，服务方的功能比较齐全，它可以为委托方提供其不具备的功能。而在Peer一t）Peer方式中，两个通讯方具有相同的功能，它们之间互相可以提供服务，以便互相共享资源，即这种方式要求两个节点都是功能比较齐全的节点，因此，，Peer一ot一Peer方式实际上是双向的Clinet/Server方式，具备Peer一t。一Peer通讯能力的系统也可以提供Client/Server通讯。
结语
随着通信电源系统设计的不断优化、运行维护力量的不断增强，随着电源技术的不断发展，及新产品的研发、使用，通信电源系统将更节能、更环保、更绿色。通信电源监控系统的使用，极大地提高了通信电源系统的可靠性。据统计，电源系统的事故和电源设备故障有80%是由于人为因素造成的。而实施集中监控，将可避免人为故障。现本系统已运行一年多，系统运行正常。所实现的监控系统，功能齐全，各项技术指标均达到要求。已明显地显示出其经济效益和社会效益。通信电源监控系统的发展方向是实现组网集中监控，作到值检分开，最大限度地节省人力、物力；提高整个通信电源系统的可靠性和维护质量。通信电源监控系统的实现，也为电信网络监控管理系统的实现提供了条件。
参考文献：
[1]魏庆福等.STD总线工业控制机的设计与应用.北京：科学出版社.1991
[2]通信电源与空调及环境集中监控系统 刘希禹主编 人民邮电出版社
[3]通信电源和空调集中监控系统技术要求（暂行规定）（ydn023一1996）
[4]通信电源集中监控系统工程设计（暂行规定）（yd5O27一96）
论文作者:连献红
论文发表刊物:《基层建设》2016年14期
论文发表时间:2016/10/28
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