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基站设备

基站设备

基站设备范文第1篇

【关键词】移动基站;设备维护;网络优化;展望

1.引言

我们已经进入了网络信息时代,移动通信手段对我们生活的影响越来越大。在这个信息技术高速发展的时代,如何保证移动通信网络的稳定,如何更好的改善移动通信网络已经成为现今十分重要的问题。基站作为移动通信网络覆盖的基础设施,对于上述问题的解决起着十分重要的作用。基站配套设备的正常工作对于保证我们通信的顺利进行有着十分重要的意义。

2.移动基站配套设备维护工作的重要性

移动基站配套设备是实现基站内主要传输设备正常工作的关键。我国拥有世界上最大数量的移动通信设备使用用户,移动通信网络正常良好的工作将对人民正常的工作、生活都有到十分巨大的影响。确保移动通信网络稳定性的基础是基站配套实备正常工作。对于个人而言,移动通信提供了巨大的便利,人们在享受这一便利的同时对当前的移动通信网络提出了更高的要求。例如中国移动通信网络市场有中国联通GSM、中国移动GSM等2G网络覆盖面十分广大,已经为广大人民提供了移动通话,无线上网等基本功能。但是仍存在很多缺陷,使得以数据应用为主要功能的3G网络的广泛使用,而且现在更是推出了4G网络应用。对于企业而言,我国地域面积十分的宽广,基站的建设与维护更是需要投入更大的力度,但是在当今移动通信行业竞争如此激烈的时代能够提供更好更加优秀的通信服务将是更加强大的竞争武器。自从移动通信投入使用以来,个人用户的数量不断增加,同时对于移动通信服务的要求也在不断提高,对广大用户提供更为优秀和高品质的服务将吸引更多的用户数量,同时保证企业的信誉。所以基站配套设备的维护显得十分重要。

3.移动基站配套设备的维护方法

移动基站配套设备主要由供电系统、监控系统、空调系统组成。

供电系统的维护十分重要。维护供电系统对于基站里各种设备的工作稳定性和可靠性有着重要的作用。一旦供电系统出现故障,这将会导致当地移动通信的通信信号出现中断,并且还会给相关通信部门造成不可挽回的损失。假如供电系统的损坏发生在传输节点基站,那将会造成大面积的信号中断,从而导致通信系统的瘫痪,这对于我们的生活和工作都有着十分恶劣的影响。

供电系统维护主要是对基站配备的蓄电池和开关电源的维护。首先,相关维护人员应该经常与相关供电部门进行沟通,了解市电供电情况,从而及时作出工作安排。当市电供电出现问题时,蓄电池则开始接入基站供电系统进行供电。选择较好质量的蓄电池尤为重要,同时相关维护人员还必须时常检查和维护蓄电池的健康情况。定期检查蓄电池充放电状态,对于电池的各种状态参数进行设置、记录分析,蓄电池连接片、外观等也要周期性的检查。然后是开关电源的检查与维护,开关电源是整个供电系统的核心。维护人员应周期性的检查开关电源的参数设置,电源的输入、输出电压是否正常,对于发现的问题必须要及时处理,因为开关电源的损坏将导致整个供电系统的供电故障中断。

监控系统对于基站配套设备的维护工作效率有着重要的提升作用。监控系统工作过程中相关工作人员能够实时掌握基站内环境的各种相关数据,比如:基站内的温度、湿度等,市电停电,各类设备工作异常等警告情况。相关工作人员能够及时进行处置,将各种突况的损失降到最小。监控系统的维护能够很大程度地提高事故处置效率,对于基站的设备安全有着重要的作用。

监控系统通过干接点方式接入,实时监控基站运行环境,能够帮助工作人员实现遥测、遥信、遥控,选取良好的监控设备有助于提高设备维护效率。在监控系统维护过程中,需要定期安排相关维护人员对系统参数进行统计记录,调试监控设备是否正常,以便于及时排除故障或者更换设备。

空调系统的正常工作能够为基站内各种设备的正常工作提供适宜的环境。基站内大量用电设备的工作会产生大量热量,这些热量可能会减少机器及其各种原件的工作寿命,对机器设备的工作效能有着很大的影响。现今,基站内的温度、湿度的控制还是主要依靠空调系统的正常运转实现调控。对于空调系统的维护和保养将大大的影响到基站内相关配套设施的工作性能和工作寿命。

空调控温设备要坚持定期清理空调过滤网添加雪种。对于空调的外观损坏情况也要及时修复,以免影响内部元件的寿命,降低空调工作效能,当出现电压不稳等供电故障时,一定要检查空调系统是否正常运转,同时查看雪种使用情况。

4.移动通信基站维护与网络优化关系

好的硬件基础建设环境是网络软件优化的关键所在。一个网络的好坏与初期的硬件建设有着十分重要的关系,基站配套设备的建设维护将对移动通信的网络优化起着决定性的作用。

理论上一个基站的天线可以覆盖其设计的所有面积,范围较大。但是在使用过程中,当地的树林、建筑物或者广告牌等都会造成信号覆盖盲区。在大城市中这种问题较为突出,城市建设是主要原因。此时,可以通过分析相关信号数据调整相关区域内的基站发射设备信号强度,同时调整基站天线的高度使覆盖面积增加。如果问题较为严重,可以考虑迁移基站或者增加基站数量。基站天线角度对于覆盖面积也有着很大的影响。在基站配套设备维护中要注意检查天线角度是否因为各种气候原因被改变角度或者损坏,若出现问题应及时作出调整,优化移动通信网络覆盖信号的强度和面积。

5.基站配套设施维护工作的展望

信息时代的网络技术发展十分迅速,移动通信网络的发展也齐头并进。移动基站的数量不断增加,基站配套设备的功能也是不断的完善。越来越多的设备增加很多新的遥测、遥控、遥信技术,基站维护工作也将更加的趋近智能化,将监控系统与远程遥控技术相结合可以很大程度减少人力的投入,将更大化的提高基站的维护效率,极大地提高质量,减少不稳定因素。随着技术的进一步发展,基站供电系统还可以实现电源自动开关、接入。各种设备工作参数的自动记录分析,能够对相关设备的故障进行预警通知,智能调节设备的功率减少资源浪费。同时为了更好的满足当今时代信息网络的发展,基站的形式也将呈现多样化的发展。将基站的体积减小的同时提高基站的性能和灵活性,将基站往更加高性能、低成本、高集成的方向发展。在未来的发展过程中,基站将进行智能化的设计,减少耗电量,在现在3G网络逐渐普及,4G网络也来到我们生活中的时候,可以将基站信号进行具体的细化分解。根据特定场合网络的需求进行特定的网络覆盖设计,将网络资源更加合理的分配。

6.结束语

随着移动通信技术的迅速发展,移动基站配套设备维护变得越来越重要,这决定着移动通信质量的好坏。我国地域面积广阔,需要更多的基站建设投入,基站配套设备的维护更加具有挑战性。尽管如此,移动通信网络的基础设备维护工作,担负着整个网络通信的基础功能,笔者在本文中阐述了基站配套设备维护的重要性将提高人们对于基站设备维护工作的认识。处于信息时代的今天,更好的移动信息网络服务将从基站配套设备的维护做起,更加智能化,规范化的基站配套设施维护工作将是必然发展。

参考文献

[1]江晓磊.对基站配套设备维护现状与展望的讨论[J].通讯世界,2013(13).

基站设备范文第2篇

Abstract: In this paper, the common faults and their treatment of ZTE WCDMA base station equipment were introduced, taking ZTE ZXSDR B8200 + R8840 for example, which plays a guiding role for maintenance personnel of the base station equipment.

关键词: WCDMA;基站;故障

Key words: WCDMA;base station;failure

中图分类号:TN929.53 文献标识码:A 文章编号:1006-4311(2013)13-0191-02

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作者简介:赵源(1979-),男,吉林省吉林市人,教研室主任,讲师,研究方向为移动通信技术。

0 引言

随着3G时代的到来,人们的生活已经进入高速数字化时代。目前我国有三种第三代移动通信网络在运行。WCDMA系统作为最成熟、应用最广泛的第三代移动通信系统,其地位自然是非常重要。3G网络的特性决定了为了完成良好的信号覆盖任务,就必然要加大基站的密度,加强基站正常运行的保障力度。下面,我们以中兴ZXSDR B8200+R8840为例,对其常见故障进行分析,给出解决意见并提出维护方案。

1 掉站故障

掉话故障是移动通信系统中比较常见的故障。通过长时间的实践我们发现以下问题并总结出其处理方法:

1.1 告警信息 通过网管后台告警管理可以发现基站上报“网元与OMC服务器链路断”告警,说明此基站存在掉站故障(或者在配置管理里看到基站为断链状态)。

1.2 排查思路 现网系统每个站点都配置了4路E1传输,只要其中任何1路E1传输是好的就不会掉站,NODEB上的SA单板是E1接口板。只有SA单板故障存在问题,才会产生掉话故障,而其余单板故障不会引起掉站。自商用运行以来处理的掉站故障基本都是由于传输光缆断或者机房停电导致,我们无法从网管后台看出来具体是由哪种原因导致的,还需要借助机房内传输网管和动力监控分析掉站原因。

1.3 经验总结 由于现网很多都是W、G网共址站,所以当出现掉站告警时除了通过传输网管和动力监控分析掉站原因外,还可以观察G网基站的运行情况,而且W网的部分站点还是利用旧的08二期传输。

2 传输故障

传输故障又分为E1故障和FE故障,下面我们就来分析这两种故障。

2.1 E1故障分析

2.1.1 告警信息 通过网管后台告警管理发现基站CC单板上报“E1/T1链路电信号丢失”告警时,表示此基站存在E1传输故障。

2.1.2 排查思路 现在W网每个站点的E1电路通过传输设备转变为光信号后对接在RNC侧的光口接口板上,RNC端不存在电路,这样如果个别E1出现故障时只需要在基站侧进行排查就可以了。由于NODEB侧的SA单板采用插针式的接头,因此只有光端机带的DDF两端连接着E1接头。排查步骤如下:①将有以上告警的对应E1线路进行环回测试,看看告警是否消失:如果消失,则说明不是BBU侧问题,需要查机房的传输设备侧连接;如果还存在,则进行第2步;②将SA面板的E1转接线缆拔出,确认转接头插针是否整齐完好,有无歪针、断针;如果有,则将E1线缆更换;如果没有,将线缆插回,看看告警是否恢复,如果恢复,说明线缆没有连接好,故障排查完成;如果不恢复,则进行第3步;③将SA单板插拔一次:如果恢复,说明是SA没有插好,如果不恢复,则进行第4步;④更换E1线缆,同时自环看看是否恢复:如果恢复,说明是线缆问题;如果不恢复,则进行第5步;⑤将SA单板更换,在线缆处环回,看看是否恢复,如果恢复,故障排查完成,说明是SA单板问题,将SA单板返修;如果不恢复,最后将故障上报厂家。

2.1.3 经验总结 当E1传输出现故障时,大多数是由于光端机带的DDF两端E1接头不好导致,用E1自环线环回故障线路,如果告警恢复,则应该检查E1线路对接处接头是否松动、有无损坏、和对端接触是否良好以及E1传输布线是否符合工程规范,有无承受外力。如果环回后告警不恢复,则应检查SA板是否插牢固、E1转接头是否松动以及转接头插针是否整齐完好,有无歪针、断针。我们还可以在NODEB侧根据指示灯判断E1线路的好坏。

2.2 FE故障

2.2.1 告警信息 在网管后台告警管理中发现基站CC单板上报“SCTP偶联断开”告警时,说明此基站存在FE传输故障。这个SCTP偶联是在配置数据时特意加入的用来监视基站的FE传输状态。

2.2.2 排查思路 现网每个站点的FE传输都是连接在光端机的以太网板上,首先经过传输网,然后经过数据交换机,最后汇聚到RNC上。当出现基站CC单板上报“SCTP偶联断开”告警时,一般先是在后台观察CC单板是否还上报“以太网电(光)信号丢失”丢失告警,如果有就说明FE传输故障是由于物理链路不好,需要在基站侧检查硬件连接是否正常;如果没有说明是配置异常问题,需要无线侧和传输承载网共同检查参数配置是否正确(包括IP、VLAN、SCTP参数等)。

2.2.3 经验总结 当出现FE传输故障时多是由于硬件连接不好导致,除了检查网线接头之外还要注意CC板上的ETH0为业务网口,ETH1为本地调测和维护网口。FE网线应该是插在ETH0上的。

3 硬件故障

3.1 基带单元单板故障

3.1.1 告警信息 通过网管后台告警管理发现基站基带单元单板上报“单板通讯链路断”告警或单板反复重启时,说明此基站基带单元单板存在单板故障。

3.1.2 排查思路 基站基带单元单板包括:CC板、FS板、BPC板、SA板、PM板和FAM风扇模块。当基站基带单元单板上报“单板通讯链路断”告警或单板反复重启时,应首先通过后台配置管理对单板进行掉电复位操作,如果故障依旧存在需要基站侧对单板重新插拔一下,若还存在请更换相应单板。

3.1.3 经验总结 基站停电导致掉站后,再次上电时个别单板可能会起不来,通过对基站进行复位操作或基站侧重新插拔相应单板后故障会消除。

3.2 射频单元单板故障

3.2.1 告警信息 在网管后台告警管理发现基站射频单板上报“单板通讯链路断”时,FS单板还会上报Ir光(电)信号丢失告警。

3.2.2 排查思路 基站的基带单元通过FS单板光口与射频单元进行连接,宏基站FS单板前3个光口连接的射频单元都是覆盖室外的,当宏基站带有覆盖室内的拉远RRU时,用FS单板的4、5、6光口连接。排查步骤如下:①检查RRU是否上电,方法:后台观察是否有RRU掉电告警,用手触摸RRU的四周以及机架,如果是太阳直射RRU,请触摸RRU的背光面和四周。RRU上电了会有明显的热量,否则就没有上电。如果确认RRU已经上电,告警没有消失,请进行下一步。②将FS接口板上光口的收发光纤倒换一下。如果故障消失,说明光纤插反。如果工程上已经用的是防反接的光纤,则不存在光纤插反的可能。可以不作这步处理。否则下进行一步。③确认RRU侧的光纤是接到RRU的光口1,而不是光口2。④确认RRU光纤与光模块接触良好。将备用光纤更换到故障RRU上。如果故障消失,说明是光纤坏引起的故障。⑤更换RRU的光模块。如果故障消失,说明是RRU的光模块损坏引起的故障。

3.2.3 经验总结 现网中拉远独立RRU上报“单板通讯链路断”告警,大多数是因为拉远独立RRU被业主掉电导致,当RRU完全掉电之前会先上报“RRU掉电告警”。也有少部分是由于光纤或者光模块损坏导致。极少部分是由于硬件故障导致。

4 结束语

基站设备的故障有很多种,以上部分只是笔者在工作中总结了较常出现的一些现象,谨在此与大家共同学习交流。在实际工作中还会遇到其他各种情况,具体问题还要在实践中具体分析和解决。

参考文献:

[1]魏红.移动基站设备与维护.人民邮电出版社.

基站设备范文第3篇

关键词 时间质量监测;脉冲触发;通讯计算偏差;动态网络延时;时间偏差补偿

中图分类号:tm769 文献标识码:a 文章编号:1671-7597(2013)15-0156-02

时间同步是变电站保护设备运行的基础,时间信息对变电站实时数据采集、控制、事故追忆和事故分析具有重要意义。目前常规变电站时间同步多采用时间信息单向下发(广播)方式,被授时设备并不对接收的时间质量效果做回馈,对于站内智能设备是否正确接收时间信息站内综自系统无法主动监测,特别对装置内部板卡的时间信息更是缺乏监测手段。对于保护设备内部时间精度是否满足需要(毫秒级别),由于缺乏必要手段值班人员现场很难通过现场人工识别。

不同时期变电站由于存在设备硬件老化、线缆接触不良、时间处理软件缺陷、存在多时间源、对时网络延时、管理等原因,导致变电站内不同保护设备时间不统一的现象时有发生,给变电站运行及故障分析带来诸多,特别是在无人(少人)值守情况下该问题的发现更为困难,给故障分析定位带来的不便更加突出。

本方案对保护设备时间监测设备(tmu)对设备的时间信息采集方式进行了优化创新,通过已有网络利用通讯软报文方式实现对保护设备的时间信息采集,通过动态测算网络延时,保证设备偏差监测精度满足故障定位需要,避免对保护设备过分改动,并在变电站得到了充分的验证,具有大规模推广的可能。

1 常规方案

常规保护设备时间质量监测手段是时间监测设备(tmu)通过输出可编程脉冲,利用脉冲触发保护装置遥信节点,产生对应的soe时间信息,时间监测设备(tmu)通过通讯网络采集保护设备的soe时间,通过分析设备soe时间信息来判别该装置的时间质量及偏差程度。常规时间监测原理如图1所示。

这种做法的优点是时间监测精度较高,但是该方式存在以下几点不足。

1)时间监测面不够细致甚至太粗,方案不具备实用价值。由于受不同保护装置性能限制,一般采用时脉冲触发保护设备遥信点soe信息。这是因为触发脉冲太过频繁容易影响保护性能,并导致监控系统太多无效信息,影响正常信息监测,同时这种方式对于保护设备时间跳变或者多时间源等异常难以快速监测。

2)对保护设备要求太高。需要被监测保护设备能提供产生soe遥信节点,在现场多数低压保护由于很少有备用开入量,很难满足该要求。

3)现场工程量较大,成本较高。方案由于需要为监测保护设备提供脉冲触发回路,需要在现场布设大量的脉冲信号线。特别对于已建成变电站改造难道会更大。

常规方案的缺陷导致在实际使用效果有限 ,在新建或已建成变电站推广应用过程不足需克服来自保护厂家各种不便,从而导致该方案无法大规模推广应用。

2 优化方案

本方案通过对现有变电站网络结构及通讯模式的充分调研分析,对常规时间监测设备(tmu)对保护设备的时间信息采集方式进行了优化创新,避免对保护设备遥信节点配置过分依赖及减少施工节省投资,保证方案具有推广价值。

tmu监测系统架构如下图所示。

目前iec60870-5-103规约已经在常规变电站大规模推广使用,tmu设备利用变电站已有监控系统通讯网络即可方便实现对保护设备的时间信息通讯软报文方式的实时采集,即通过iec60870-5-103规约定时总召模式和常规问询设备变位信息方式获得保护设备时间质量信息。

tmu软件优化分析通讯过程通过定时测算动态测算网络延时,进而对采集到保护设备时间偏差进行动态补偿,保证设备偏差监测精度(500ms以内)满足绝大部分故障分析需要。tmu对于脉冲触发保护产生soe信息不再作为主要获得保护设备时间信息手段,仅作为一种补充手段对重要设备时间质量监测及获得网络延时标准判断方式之一。

3 监测原理

iec60870-5-103规约中有两类时间信息表示方式:4个八位位组的二进制时间(cp32time2a)和7个八位位组的二进制时间(cp56time2a),

两种时间信息的精度均为毫秒级。

总召唤响应应用服务数据单元(asdu1)均包含时间信息,满足提取保护设备时间信息需要。通过对iec60870-5-103规约总召唤及遥信变位信息上送流程分析,经过对通讯延时的科学修正后的保护设备时间信息能满足站内保护事件定位分析的需要。总召唤及遥信变位信息上送流程见下图所示。

3.1 时间信息获取

1)tmu设备定时(默认10分钟)发出总召命令以收到设备第一帧总召遥信响应时间为t1,则通过提取报文内保护上送时间信息并根据网络延时对时间进行修正后对比,超出时间定值偏差定值则告警输出。

2)tmu设备通过召唤一/二级数据命令获取保护设备实时变为信息,通过提取报文中时间信息,和tmu获取报文时时间信息对比,超出时间定值偏差定值则告警输出。

对于通讯方式获得保护设备时间信息的方式,影响监测精度的主要原因为程序及通讯延时,产生延迟原因见下图说明,可以看出影响保护设备时间偏差的主要包含程序处理时间t1、t3,网络传输延时t2,由于程序处理延时相对固定,对时间监测影响最为主要的是网络延时t2的测算。因此要保证监测信息的精度重点是对通讯延时时间的修正。

3.2 网络延时偏差修正

1)对于重要设备通过可编程脉冲触发遥信产生soe方式精确判断装置时间偏差及网络延时数据。

2)多数设备通过定时统计方式计算网络延时,具体方式为设定发送报文时间为t1,则得到响应报文时间为t2,则网络延时?t=(t2-t1)/2(含程序处理延时)。

4 试验验证

该方案在山西某110kv变电站实际运行,通过测试各种不同背景流量及保护状态实验效果对比分析,试验方法为每种状态下各试验三次,所得数据如表1所示。

通过实验数据可以看出在不同网络流量及保护状态下,通过报文计算得出的时间偏差数据精度满足<500 ms,满足变电站站内保护故障定位需要。

5 结论

本文提出基于常规变电站利用已有网络采取通讯模式获取保护设备时间信息,并通过对程序动态测算网络延时对时间信息补充,最后达到对设备时间质量监测的目的。这种实现方法具有一定的创新性,该方案具有现场实施方便、时间监测面广、时间监测密度大、监测效果精度较高的特点,使得该变电站设备时间监测方案具有极强可行性,并在变电站实际使用验证过程效果良好,具有一定的推广应用价值。

参考文献

[1]于跃海,张道农,胡永辉,等.电力系统时间同步方案[j].电力系统自动化,2008,32(7):82-86.

[2]dl/t 667-1999.继电保护设备信息接口配套标准[s].北京:中国电力出版社,1999.

基站设备范文第4篇

关键词:雷击感应电压;通信基站;电源设备

引言

各种各样的通信网络已完全覆盖了世界的每一个角落,通信基站的安全运行是各个运营商关注的焦点。但是,由于历史原因、运营商的运营机制以及技术力量的多方面限制,确保通信基站安全运行所付出的代价是惨重的。我国三大运营商中,每一个运营商在一个省(直辖市)内的基站数量大致在数千(5000到10000)个左右。这些通信基站大部分分布在偏远的地带,基本处于无人值守的状态。所处的地理环境、气候环境、人文环境以及电力环境极其复杂甚至是恶劣。所以保证其安全运行是每一个运营商头疼的问题。据不完全统计,通信基站的安全运行维护费用占据了运营商运营费用的50%以上。近几年,随着通信基站数量的不断增加,其运行维护费用还在节节攀高。通信基站一旦建成,其工作寿命会长达20年甚至更久。因此通信基站的安全运行自其建成之期就一直存在,且随着工作年限越久,所需要的维护成本就越高。有关通信基站设备安全运行的理论研究可以说充斥通信学术领域,各研究机构分别提出了各种理论完善的解决方案和实现模型。但对于工程实际中的故障原因还没完全了解,因此诸多理论方案虽然完美,但基本上是束之高阁,没有被用于工程实际之中。

1 安全防护关键问题分析

1.1 雷击电压防护分析

根据我国现有通信基站设备防雷规范(GB50343、YD5068-98规范标准),通信基站内所有设备的防雷措施针对的防雷感应电压区起始间是3000V以上。对于3000V以下至500V的这一雷击感应电压区间,通信基站内的所有设备几乎都没有任何防护措施。而恰恰就是在这一区间所发生的通信基站设备毁损情况,占了通信基站设备故障量的70%以上。这也就是说,当前通信基站设备的毁损情况大都是在防雷系统安好的条件下发生的现象。

目前通信基站的防雷措施几乎全部是针对直击雷设计的。如避雷针,浪涌保护器等。对于二次雷击基本上没有有效的防护措施。而实际工程中,本项目发现,造成通信基站设备雷击灾害的主要原因恰恰是二次雷击的感应效应所引起的超限电压。

相邻两通信基站之间因接地电阻的不同引起的地电位反击是造成通信基站设备故障的关键原因之一。从理论上讲,要彻底解决这个问题的办法是将相邻通信基站的接地网实行等电位连接。但是,由于历史的原因,同一处地点、院落,往往是几家通信运营商的基站和铁塔共存。这涉及到多个运营商之间的利益协调,因此无法顺畅实现这一方案。

1.2 电网异常情况分析

农村电网的复杂多变的恶劣情况是通信基站设备故障发生的关键原因之一。农村电网复杂多变主要表现为:电压异常波动;断相;动力线中的中性线断路。原因是:

其一、农村电网普遍存在着线路老化,线损大、电压不稳定、管理不完善等突出问题。用电高峰期间,供电部门为了弥补线路老化和线损大等问题,往往采用提高供电周率和电压的方式加大供电能力,这样就形成了在供电的近段电压持续维持增高的情况。如遇用电突然下降,供电部门往往来不及调整,便造成供电电压的猛升,有时甚至高达20%-30%。

其二、用电高峰期,农电供应部门为了保证某一处的电力供应,往往采用断掉一相、甚至两相线路的方式。由于通信基站电源设备大多采用三相交流。单个电源模块的用电基本单相220V交流,电源设备正常工作时,电源模块的使用排列为由A\B\C\的三相交流线路的平均分担。例如某一基站的直流供电电流为60A,使用额定30A的电源模块三个,每个模块平均分担的电流约20A左右,余量超过30%,足以应付一般的停电后在开机充电的情况。但是在一相断路的情况下,三个模块就剩下两个,这两个模块的供电电流就由原来的20A,变成30A,达到模块电流的使用极限。实际上由于受使用年限和多次维修的影响,有相当多的电源模块的技术性能早已大幅下降,不足以维持正常的使用,这时如果发生停电再启动的情况,两个模块所承担的实际负载电流将会大幅度增大,在这种情况下电源模块的损坏就再所难免了。如果此刻有两相线路断相,三块模块的60A电流,将全部由一块模块承担,这种情况下的电源模块必定要烧坏。

其三、三相动力线中的中性线断路的情况会更加糟糕,它会使原来加在各模块间的220V的相电压,突然大幅度升高(特定情况下最高可升至380V左右)。而中性线断相的情况在农村电网的发生概率始终居高不下。表1记录了石家庄某通信基站所用农村电网电压异常波动和电网断相情况。

目前通信基站的开关电源系统均有设计有过压、过流、欠压保护功能。然而这些保护功能仅仅是在输入电压发生情况时,例如发生二次感应雷击效应、过压、欠压、等危害情况,开关电源系统停止对基站二次供电设备48V的直流输出(此时通信基站主设备的供电自动转为备用蓄电池供电)。输入到开关电源系统的危害输入电压并没有得到有效消除,因此仍处基站的开关电源于上电工作状态,这样的情况下基站开关电源系统本身被击毁可能性非常大。

通信基站开关电源系统故障发生示意图如图1所示。

1.3 备用电源防护分析

当前绝大多数通信基站的交流供电系统均采用常开型动合式接触器或空气开关进行动力电源的断合控制,当通信电源因异常输入电压执行保护后,通信设备的供电转为蓄电池供电。一旦蓄电池能量耗尽,常开型动合式接触器或空气开关断开。此时,即使是交流供电恢复正常,也无法为后面的通信主设备提供48V直流电源。必须需要人工现场干预。这必然使通信基站停滞正常工作的时间延长,严重影响通信服务质量。

当基站遭遇频繁停电、长时间断电或其他异常原因所导致的通信基站交流电源系统停止直流48V输出后,对基站设备的供电实际上已经转入备用电池组供电。由于基站至今尚不能根据供电状况的变化,对正在运行的设备进行功耗及负荷调整。基站内通信设备在正常下的高耗电状况并未得到相应的改变。由此不仅不能维持较长时间的电池供电,还极易造成蓄电池长时间的过量放电,加速蓄电池的损坏。

综上所述,文章通过大量的资料检索和对三大运营商部分通信基站的多年勘测、实验以及技术改造后总结出以下几点:

(1)通信基站中的BTS主设备系统、传输系统、天馈线系统等设施的软、硬件故障的发生概率要比基站内的开关电源系统小得多,这主要是由于这些设备所采取的供电来自基站开关电源系统输出的二次直流48V供电。自身的运行状态和外界输入的交流动力电源完全是隔离的。因此雷击、异常电压波动、断相等现象,都不会直接影响到这些设备的正常工作。通信基站设备中,最容易发生安全故障的系统是其开关电源系统。

(2)通信基站设备主要的故障原因之一是由于雷击强感应电压引起,特别是二次雷击感应电压引起。

(3)原因之二是由于农村电网复杂多变的情况导致,如农村电网电压随机异常波动、农村电网断相。

(4)原因之三是各运营商通信基站之间的相互作用导致。主要是地电位反击引起的通信基站设备故障。

2 智能防护系统设计

2.1 系统原理

针对上述几点总结,文章提出的解决方案是:以通信基站交流电源系统安全运行为核心,以输入电压异常波动为触发信号,主动拦截因二次雷击、地电位反击以及交流电压波动或断相给通信基站主设备可能带来的损毁。通过动环监控网络(上行链路)与通信设备监控网络(0时隙)实现远程管理和自动控制。文章提出的解决方案以及与原通信基站系统、网管中心之间的关系如图2所示。由图2可知,文章的解决方案包括两部分:基站端和监控端。核心部分是基站端。

基站端系统完成对通信基站设备安全运行的防护工作。其中:(1)主控系统完成基站端整体系统的统一控制,接收来自其他子系统传递的数据信息,执行动合式断导器的断开与闭合。当系统交流输入电压因某种原因(二次雷击感应电压、地电位反击、电网异常波动、断相等)发生异常且超过安全阈值时,主系统将切断其380V交流输出,通信设备的供电转为蓄电池供电。从而实现对通信基站设备的安全防护。(2)欠压断相检测系统实现:交流输入电压的欠压分析;交流输入电网的断相分析;交流输入电网中性线断开分析。(3)数据智能处理系统的主要功能是:分析决断哪些系统状态、参数数据需要传递到网管中心;记录每次异常发生的情况,并对历史数据进行分析,得出所处通信基站异常情况发生的潜在规律,便于通信基站维护部门能根据规律更好的主动的开展维护工作;根据异常具体情况,弹性式设置对通信基站设备实行保护的持续时间长短。(4)电压超限检测系统实现对交流输入电压超限异常的检测分析。观察电压超限持续时间和超限幅度,从而判断引起超限的原因,并将检测分析结果传给数据智能处理系统。(5)保护定时系统的功能是一个定时器。本系统对于定时器的定时精度要求很低,精度能在1分钟左右即可。但对于定时器的可靠性要求很高,因此定时控制电路采用3级锁扣式结连方式,即使一级定时电路偶然失效,还会有两级控制最终将电路恢复。(6)网络接口系统负责本系统基站端和监控端的数据传输。

本系统监控端的主要功能如下:(1)接收来自基站端传输过来的状态数据,并存储。(2)下传指令修正通信基站设备的耗电负荷参数。(3)对本系统基站端实现开关机。(4)向网管中心上报异常信息。

有关解决方案说明以下几点:(1)本系统基站端是与通信基站空调系统呈并联关系。也就是说通信基站空调系统并不在保护范围之内。主要原因是:a.空调系统若在本系统的保护范围之内,当处于保护状态时,空调系统也将停止工作,若保护时间过长,将导致基站机房温湿度超出规定范围,可能导致或加速通信设备的损坏;b.通信基站空调系统交流输入直接取自配电盘,只要架空电力线在进入机房之前的外部防雷设计规范,那么空调系统遭受雷击感应电压的袭击概率是很小的;c.空调系统在启动时瞬间负载过大,对本系统自身安全不利。(2)本项目解决方案的基站端系统由蓄电池组供电。为了减小对蓄电池的影响,本系统的工作耗能和静态耗能都要较低方可。(3)基站端的主控系统在保护状态结束时,会通过闭合动合式断导器恢复对通信设备的交流供电。如果在保护状态结束之前,蓄电池能量耗尽,此时本系统基站端失去工作电压。但由于我们采用常闭式动合断导器控制方式,当本系统基站端失去工作电压时,常闭式动合断导器自动闭合,无须人工干预。(4) 本系统基站端通过动环监控网络实现与监控端系统连接,通过通信设备监控信道(0时隙)实现对通信设备耗电负荷参数的自动修正。(5)基站端系统由于处于强干扰环境下,因此从设计上必须采用高冗余电路指标设计,所有关键技术标准和元器件性能标准,在正常额定标准的基础上再提高一到两个数量级,确保稳定性和可靠性。

2.2 硬件系统

主控系统完成基站端整体系统的统一控制,接收来自其他子系统传递的数据信息,执行动合式断导器的断开与闭合。当系统交流输入电压因某种原因(二次雷击感应电压、地电位反击、电网异常波动、断相等)发生异常且超过安全阈值时,主系统将切断其380V交流输出,通信设备的供电转为蓄电池供电。从而实现对通信基站设备的安全防护。

主控系统的基本功能框图以及与其他子系统的关系如图3所示。

数据智能处理系统的主要功能是:分析决断哪些系统状态、参数数据需要传递到网管中心;记录每次异常发生的情况,并对历史数据进行分析,得出所处通信基站异常情况发生的潜在规律,便于通信基站维护部门能根据规律更好的主动的开展维护工作;根据异常具体情况,弹性式设置对通信基站设备实行保护的持续时间长短。其基本功能框图如图4所示。

由图4可以看出,数据智能处理系统以数据库为核心,由规律学习模块实现对数据的智能分析,找出本基站故障发生的规律。数据更新模块实现数据的添加、查寻、删减等基本操作。状态设置模块完成对保护定时的弹性设置。数据选择模块完成选择性上传数据的功能。

保护定时系统的功能是一个定时器。本系统对于定时器的定时精度要求很低,精度能在1分钟左右即可。但对于定时器的可靠性要求很高,因此定时控制电路采用三级锁扣式结连方式,即使一级定时电路偶然失效,还会有两级控制最终将电路恢复。

2.3 软件系统

软件系统分为两大部分:一是基站端固化在嵌入式设备里的软件系统;二是运行于网络监控中心监控终端电脑上的监控软件。下面分这两部分分别叙述其大致的构架。

基站端系统有两种状态:工作状态和待机状态。在待机状态下,除主控系统的部分电路和网络接口子系统在工作以外,其余所有电路均没有工作。动合式断导器处于常闭状态,交流电源直接进入到通信基站交流电源系统。在待机状态下,主控系统还负责接收来自网络中心的开机命令。一旦接收到网络或来自开关按钮的开机命令,系统则从待机状态转入工作状态。工作状态下所有子系统均在工作。此时各个子系统的工作流程如图6所示。数据智能处理子系统负责对各种状态信息、异常信息进行分析、存储和判断。其工作的主要流程如下(图6)。

本系统监控端是运行于网络中心监控终端电脑上的网络然间,该软件与原有的动力环境监控软件配合使用。主要完成以下几个功能:接收来自基站端的异常信息和状态信息;重要异常产生报警和进一步上报;数据存储和界面显示;通过动环监控网络给本系统基站端发送开关机指令;通过通信设备监控信道(0时隙)给通信设备发送负荷修正指令。

3 结束语

文章设计了一种通信基站电源设备的智能防护系统,文中对基站电源设备产生故障的原因进行了分析,并提出了系统解决方案。该系统在通信基站和电力系统的电源防护系统中具有广泛的应用前景。

参考文献

[1]张亚丽,徐忠宇.移动通信基站电源故障分析[J].信息化纵横,2009,3(60):28-32.

基站设备范文第5篇

关键词 :化学植筋技术,施工工艺,质量保证措施,停电时间

1.背景

220kV楼子河变电所220kV少油开关更换工程是宜昌供电公司今年技改项目的重点工程之一,时间紧、任务重。按照中调的要求单独一个间隔的开关改造从停电到恢复送电只有短短7天时间,这其中涉及到变电一次、二次、保护、土建等多个专业的工作,因此必须在各个环节上想方设法抓紧时间。而基础施工是最容易耽搁时间的地方,因为设计院的施工图是按照新施工的间隔要求所出,而非改造所用,如按此施工则需拆除原少油开关基础,再在原地重建,所需时间起码要十天左右,这显然是不可能的,怎么办?从接到任务的那一刻起,有关技术人员就在积极的思考采用其它安全易行的办法。

经过谨慎考虑最终决定采用“化学植筋”的方法,使新旧混凝土连接牢固,这样在不停电的时候就可以完成98%的土建工作量,大大缩短停电时间。这一想法,得到变电检修中心生技科的大力赞成。他们马上报电力设计院,申请作设计变更。在得到设计院和监理的一致同意下,楼子河变电站基础改造最终形成新的sf6开关基础。在此我就本次施工的情况总结如下:

何谓“化学植筋”呢?即在已有混凝土结构或构件上根据工程拟需用钢筋规格以适当的钻孔直径和深度,采用化学粘合剂使新增的拟用钢筋与原混凝土粘合牢固,使新增钢筋如同预埋钢筋,钢筋的强度得以充分利用,并发挥至设计所期望的性能。

1.本工程基础改造具体施工过程:

1.1化学植筋材料的选择

化学植筋方法随着化学植筋材料的不同,施工方法有很大的区别。我们选择的化学植筋胶是高性能固立特(GOOLIT)WZF系列无机质植筋锚固胶,该产品蠕变性能优良,锚固硬化体与被锚固结构粘接牢固,在载荷作用下的变性性能与被锚固钢筋混凝土的变形一致,使锚固结构的整体工作性良好。具体特点为:

不怕水:植筋孔内潮湿、微水不妨碍施工。

耐老化性好:属无机类材料,具有比普通混凝土更好的耐久性能,使用寿命可达80年以上。

耐高温:比有机胶具有更高的耐高温性,可实现先胶后焊,极大地方便了施工;或用于常年高温场所的植筋。

强度较高:在相同植锚深度和施工条件下,具有较高的拉拔力。

新旧界面粘结度高,线膨胀系数于混凝土相同:胶与砼同属无机类材料,适用于弹性模量较高的场所。

绿色环保:不含苯乙烯等成分,施工中不会对施工人员造成伤害,施工后不产生有害气体。

施工简单:无需现场混合搅拌,价格较低无需使用胶枪。

1.2化学植筋的施工工艺

定位钻孔清孔植筋养护检验与验收。

1.2.1定位:

对拟植钢筋位置进行定位放线:先弹出所需增加结构的位置线后用粉笔标出被植钢筋的位置。

1.2.2植筋的钻孔:

首先确定钻孔的深度和孔径,钻孔深度:Φ12钢筋为140mm,钻孔孔径为Φ14,后用冲击电钻钻孔。

1.2.3清孔:

钻孔完毕,检查孔深和孔径合格后将孔内粉尘用压缩空气吹出,然后用毛刷将孔壁刷净,再次用压缩空气清孔,最后用水将孔清洗干净。

1.2.4植筋:

将植筋胶放入水中浸泡至无气泡冒出(约30-60秒),将泡好的植筋胶放入待植筋孔内,剂量以钢筋植入时微有溢出为准,用锤子锤出螺纹旋转植入至孔底。

1.2.5养护:

植筋胶凝固时间很快,钢筋植好后,需保养24小时,期间不能晃动。

1.2.6检验与验收:

同规格、同型号,基本相同的部位的植筋组成一个验收批次抽取数量按每批植筋总数的1‰计算,且不少于3根。

1.2.7按照新基础的尺寸支模、浇筑混凝土,成型。

3.质量保证措施:

植筋胶应有合格证,并在有效期内使用;钻孔直径和深度一定要准确合理;先做植筋试验,合格后方可全面施工。

根据植筋的工艺要求,由建设单位、监理、施工单位三方组成实验小组,在其中一处基础处进行了植筋试验,最大拉拔力达到了8T,完全满足设计要求,并由三方出具了实验报告。根据拉拔试验的结果,可以进行大面积的施工。

植筋质量检查还应包括以下内容:

3.1文件资料检查

设计施工单位图纸及相关文件、植筋胶的出厂质量保证书(或检查证明,其中应有主要组成及性能指标、生产日期、产品标号等)、螺栓的质量合格证书(含钢号、尺寸规格等)、施工工艺记录及操作规程和施工自检人员的检查结果等。

3.2植筋孔的质量检查

检查内容:植筋孔的位置、直径、孔深和垂直度;植筋孔的清孔情况;植筋孔周围混凝土是否存在缺陷,环境温度是否符合要求;钻孔是否伤及钢筋等。

3.3植筋后质量检查

应对照施工图检查植筋位置、尺寸、垂直(水平)度及胶浆外观固化情况,用铁钉刻划检查胶浆固化情况,用手摇方式初步检查被植钢筋是否锚牢锚实等。

4.工程结论