時(shí)間:2023-09-18 17:05:35
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關(guān)鍵詞:通信電源系統(tǒng) 維護(hù) 防雷
通信電源系統(tǒng)承擔(dān)著向電力系統(tǒng)交換機(jī)、光端設(shè)備、PCM設(shè)備、微波設(shè)備等通信設(shè)備供電的任務(wù),是所有通信設(shè)備的“心臟”,一旦發(fā)生供電中斷,通信系統(tǒng)、超高壓輸電線路高頻保護(hù)及電網(wǎng)安全穩(wěn)定裝置通道、調(diào)度自動(dòng)化遠(yuǎn)動(dòng)信息通道將無法運(yùn)行,將極大地威脅電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。下面可以從以下幾個(gè)方面來分析通信電源的穩(wěn)定安全。
1 選用高可靠電源系統(tǒng)
電源系統(tǒng)是否穩(wěn)定,關(guān)鍵在于設(shè)備是否可靠,設(shè)計(jì)是否合理。一套電源設(shè)備只有在原理設(shè)計(jì)合理、設(shè)備選用可靠的情況下,才能確保其穩(wěn)定性。
由于以前的電源系統(tǒng)多采用分立電子元件,如可控硅等元件,給運(yùn)行維護(hù)帶來很多不便。高頻開關(guān)電源具有體積小、噪聲低、效率高、功率因素高、動(dòng)態(tài)性能好、均流特性好、可靠性高、可帶電熱插拔、電磁兼容性極好、對電網(wǎng)污染小的優(yōu)點(diǎn),必將取代相控整流器,此外,還易于監(jiān)控、擴(kuò)展、實(shí)現(xiàn)“N+1”備份的功能。
選用安全、穩(wěn)定的硬件設(shè)備是實(shí)現(xiàn)通信電源可靠性的第一要素,合理的接線方式也非常重要。為了保證電源系統(tǒng)的獨(dú)立性,每套通信設(shè)備的兩路電源分別接到高可靠電源系統(tǒng)的獨(dú)立直流母排上,每個(gè)直流母排上的輸出端均帶有隔離裝置,即雙電源/雙母排概念;而蓄電池分別接入各自母排,組成完全獨(dú)立又互不干涉的獨(dú)立供電系統(tǒng)。
2 建立通信電源監(jiān)控系統(tǒng)
為了保證通信系統(tǒng)的暢通,提高設(shè)備運(yùn)行水平,盡量縮短維修時(shí)間,使系統(tǒng)管理由局部、臨時(shí)監(jiān)測,變?yōu)橄到y(tǒng)、全天候管理,必須實(shí)施監(jiān)控。通信電源監(jiān)控系統(tǒng)是對通信設(shè)備進(jìn)行遙測、遙信和遙控,能實(shí)時(shí)監(jiān)視和顯示其運(yùn)行參數(shù),自動(dòng)監(jiān)測和處理系統(tǒng)各種故障的設(shè)備,并且還能監(jiān)測機(jī)房溫度,并根據(jù)環(huán)境溫度實(shí)時(shí)對蓄電池浮充時(shí)進(jìn)行溫度補(bǔ)償。
2.1單套電源的監(jiān)控
對于單套電源系統(tǒng)的監(jiān)控,一般在整流屏配備本機(jī)監(jiān)控裝置,實(shí)時(shí)監(jiān)測交流單元,整流單元、直流單元、蓄電池等工作狀態(tài),包括系統(tǒng)電壓、系統(tǒng)工作狀態(tài)顯示,負(fù)載電流及各整流模塊的輸出電流,蓄電池的充放電電流及安時(shí)數(shù)、系統(tǒng)的各項(xiàng)運(yùn)行參數(shù)設(shè)定值、蓄電池溫度及環(huán)境溫度,根據(jù)各項(xiàng)設(shè)定值發(fā)出各類告警信息,并且具有RS-232接口,對于緊急故障具有電話回叫功能,在第一時(shí)間通知運(yùn)行人員。其組成如圖1所示。
圖1 監(jiān)控系統(tǒng)組成
2.2多套電源系統(tǒng)的監(jiān)控
一般來說,一個(gè)供電局有多套通信電源,而且大多通信電源無人值班,因此,必須采用獨(dú)立的通信電源監(jiān)控系統(tǒng),并且把各站的電源監(jiān)控系統(tǒng)納入通信設(shè)備總的監(jiān)控系統(tǒng)。
根據(jù)通信電源集中維護(hù)、統(tǒng)一管理的基本模式,監(jiān)控系統(tǒng)是一個(gè)多級的分布式計(jì)算機(jī)監(jiān)控網(wǎng)絡(luò),分為監(jiān)控單元、監(jiān)控站、區(qū)域監(jiān)控中心、中心局監(jiān)控中心。四級結(jié)構(gòu)如圖2所示。
圖2 通信電源監(jiān)控系統(tǒng)組成
一般以地調(diào)監(jiān)控中心為中心局監(jiān)控中心,各縣調(diào)監(jiān)控中心為區(qū)域監(jiān)控中心。各級的功能為:
(1)設(shè)備監(jiān)控單元完成周期性的采集數(shù)據(jù),接收和執(zhí)行命令,接受上一級下達(dá)的配置信息、刷新配置文件;
(2)監(jiān)控站實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集和處理,向下與各設(shè)備單元監(jiān)控單元傳送數(shù)據(jù),進(jìn)行處理后,向上級傳送,實(shí)時(shí)監(jiān)視各監(jiān)控單元的工作狀態(tài),同時(shí)與監(jiān)控中心通信,實(shí)時(shí)向監(jiān)控中心轉(zhuǎn)發(fā)告警信息,并接受各監(jiān)控單元的參數(shù),顯示各監(jiān)控單元采集的各種監(jiān)測數(shù)據(jù)和告警信息;
(3)監(jiān)控中心(包括區(qū)域監(jiān)控中心)具有監(jiān)控站的功能,還能實(shí)現(xiàn)各監(jiān)控站工作狀態(tài)顯示和打印各種數(shù)據(jù)和信息。電源監(jiān)控系統(tǒng)的基本原則應(yīng)把可靠性放在第一位,監(jiān)控系統(tǒng)本身的可靠性必須高于被監(jiān)控設(shè)備的可靠性,監(jiān)控系統(tǒng)要以監(jiān)為主、控為輔,并且逐漸向智能化、規(guī)范化方向發(fā)展。
3 加強(qiáng)對設(shè)備的維護(hù)工作
對通信電源的維護(hù),主要是對蓄電池的維護(hù)。目前,通信電源大多采用免維護(hù)蓄電池(閥控式密封蓄電池),但其所謂的免維護(hù)其實(shí)是指使用過程中不需要加蒸餾水等工作。但在日常的工作中,還需對其進(jìn)行精心維護(hù)。
3.1環(huán)境溫度的穩(wěn)定
閥控式蓄電池適合在清潔、干燥、通風(fēng)、避免陽光直射的環(huán)境中運(yùn)行,環(huán)境溫度控制在15~35℃,最好是標(biāo)準(zhǔn)室溫25℃。因此,必須安裝空調(diào),確保蓄電池室溫度控制在25℃。
3.2對蓄電池的維護(hù)
蓄電池作為通信電源的后備電源,是確保設(shè)備不間斷運(yùn)行的最后一道防線,必須對其精心維護(hù)。在維護(hù)過程中,首先要經(jīng)常觀察其外觀,檢查有無活性物質(zhì)脫落、極板變形、電解液外漏,柵極有否腐蝕和硫化,及時(shí)做好充放電,根據(jù)《電信電源維護(hù)規(guī)程》中規(guī)定:
(1)蓄電池應(yīng)每年做1次放電試驗(yàn),放電額定容量的30%~40%,每3年做1次容量實(shí)驗(yàn),使用6年后應(yīng)每年1次,蓄電池放電期間應(yīng)每小時(shí)測量1次端電壓和放電電流;
(2)還要引進(jìn)先進(jìn)的測試方法對蓄電池進(jìn)行定期測試。根據(jù)研究,蓄電池的真正等效內(nèi)阻是由其金屬電阻和電化學(xué)電阻組成,內(nèi)阻的增加導(dǎo)致蓄電池實(shí)際容量的減少。現(xiàn)在市場上蓄電池測試儀很多,通過選用合適的蓄電池測試儀對蓄電池進(jìn)行日常維護(hù),再加上目前電源都對蓄電池裝有巡檢、監(jiān)控功能,更加能保證蓄電池的日常工作效率。
4 高度重視防雷接地
雷電是對電力系統(tǒng)產(chǎn)生較大影響的一種自然災(zāi)害,現(xiàn)在很多通信設(shè)備發(fā)生雷電事故,大多是由電源系統(tǒng)進(jìn)入,因此必須重視電源系統(tǒng)的防雷接地工作。
4.1 防雷
根據(jù)YD5078-98《通信工程電源系統(tǒng)防雷技術(shù)規(guī)定》以及各通信站內(nèi)主要電源配套設(shè)備的耐壓沖擊指標(biāo)和防雷器殘壓要求,電力系統(tǒng)雷害的防護(hù)可采取分級協(xié)調(diào)的防護(hù)措施進(jìn)行電源設(shè)備的保護(hù)。圖3為三級防雷保護(hù)措施。
圖3 三級防雷保護(hù)措施
(1)市電引入端安裝OBO電源防雷模塊,可以預(yù)先引雷;
(2)在交流輸入到整流器中間安裝一組低壓避雷器,確保整流設(shè)備及有關(guān)低壓設(shè)備;
(3)直流電源的“正極”在電源設(shè)備側(cè)和通信設(shè)備側(cè)均應(yīng)接地,“負(fù)極”在電源機(jī)房側(cè)和通信機(jī)房側(cè)均應(yīng)接氧化鋅壓敏電阻。
4.2 接地
對于通信等弱電設(shè)備的防雷,接地系統(tǒng)的良好與否,直接關(guān)系到防雷的效果和質(zhì)量。當(dāng)有直接雷時(shí),盡管接地電阻很小(1.0Ω左右),但地網(wǎng)上還會(huì)產(chǎn)生很大的地位抬升。因此,應(yīng)該采用聯(lián)合接地,通信機(jī)房和電源機(jī)房還要形成環(huán)形地網(wǎng)并多點(diǎn)入地。
5 加強(qiáng)人員培訓(xùn)管理工作
現(xiàn)代電源技術(shù)大量應(yīng)用電力電子半導(dǎo)體器件,采用自動(dòng)控技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、電磁技術(shù)的多學(xué)科交叉技術(shù),是現(xiàn)代電力電子的具體應(yīng)用。積極讓專業(yè)人員參與、把關(guān)工程設(shè)計(jì),方案審查,工程實(shí)施、竣工驗(yàn)收;加大培訓(xùn)力度和搞好技術(shù)練兵;積極讓專業(yè)人員學(xué)習(xí)新的專業(yè)知識;積極引進(jìn)高素質(zhì)的電源專業(yè)人才等各方面來實(shí)施,確實(shí)提高維護(hù)水平。
6 結(jié)束語
綜上所述,在通信網(wǎng)的構(gòu)成中,電源是它的“血脈”,是確保通信暢通的必要條件。只有從主觀上足夠重視,并創(chuàng)造良好的客觀運(yùn)行環(huán)境,做到管理專業(yè)化、制度化,設(shè)備、技術(shù)先進(jìn)化,操作、維護(hù)現(xiàn)代化,才能保證通信電源系統(tǒng)和通信管理系統(tǒng)的安全運(yùn)行,確保通信的可靠暢通。
關(guān)鍵詞:通信電源系統(tǒng);維護(hù);防雷
通信電源系統(tǒng)承擔(dān)著向電力系統(tǒng)交換機(jī)、光端設(shè)備、PCM設(shè)備、微波設(shè)備等通信設(shè)備供電的任務(wù),是所有通信設(shè)備的“心臟”,一旦發(fā)生供電中斷,通信系統(tǒng)、超高壓輸電線路高頻保護(hù)及電網(wǎng)安全穩(wěn)定裝置通道、調(diào)度自動(dòng)化遠(yuǎn)動(dòng)信息通道將無法運(yùn)行,將極大地威脅電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。下面可以從以下幾個(gè)方面來分析通信電源的穩(wěn)定安全。
1 選用高可靠電源系統(tǒng)
電源系統(tǒng)是否穩(wěn)定,關(guān)鍵在于設(shè)備是否可靠,設(shè)計(jì)是否合理。一套電源設(shè)備只有在原理設(shè)計(jì)合理、設(shè)備選用可靠的情況下,才能確保其穩(wěn)定性。
由于以前的電源系統(tǒng)多采用分立電子元件,如可控硅等元件,給運(yùn)行維護(hù)帶來很多不便。高頻開關(guān)電源具有體積小、噪聲低、效率高、功率因素高、動(dòng)態(tài)性能好、均流特性好、可靠性高、可帶電熱插拔、電磁兼容性極好、對電網(wǎng)污染小的優(yōu)點(diǎn),必將取代相控整流器,此外,還易于監(jiān)控、擴(kuò)展、實(shí)現(xiàn)“N+1”備份的功能。
選用安全、穩(wěn)定的硬件設(shè)備是實(shí)現(xiàn)通信電源可靠性的第一要素,合理的接線方式也非常重要。為了保證電源系統(tǒng)的獨(dú)立性,每套通信設(shè)備的兩路電源分別接到高可靠電源系統(tǒng)的獨(dú)立直流母排上,每個(gè)直流母排上的輸出端均帶有隔離裝置,即雙電源/雙母排概念;而蓄電池分別接入各自母排,組成完全獨(dú)立又互不干涉的獨(dú)立供電系統(tǒng)。
2 建立通信電源監(jiān)控系統(tǒng)
為了保證通信系統(tǒng)的暢通,提高設(shè)備運(yùn)行水平,盡量縮短維修時(shí)間,使系統(tǒng)管理由局部、臨時(shí)監(jiān)測,變?yōu)橄到y(tǒng)、全天候管理,必須實(shí)施監(jiān)控。通信電源監(jiān)控系統(tǒng)是對通信設(shè)備進(jìn)行遙測、遙信和遙控,能實(shí)時(shí)監(jiān)視和顯示其運(yùn)行參數(shù),自動(dòng)監(jiān)測和處理系統(tǒng)各種故障的設(shè)備,并且還能監(jiān)測機(jī)房溫度,并根據(jù)環(huán)境溫度實(shí)時(shí)對蓄電池浮充時(shí)進(jìn)行溫度補(bǔ)償。
2.1單套電源的監(jiān)控。對于單套電源系統(tǒng)的監(jiān)控,一般在整流屏配備本機(jī)監(jiān)控裝置,實(shí)時(shí)監(jiān)測交流單元,整流單元、直流單元、蓄電池等工作狀態(tài),包括系統(tǒng)電壓、系統(tǒng)工作狀態(tài)顯示,負(fù)載電流及各整流模塊的輸出電流,蓄電池的充放電電流及安時(shí)數(shù)、系統(tǒng)的各項(xiàng)運(yùn)行參數(shù)設(shè)定值、蓄電池溫度及環(huán)境溫度,根據(jù)各項(xiàng)設(shè)定值發(fā)出各類告警信息,并且具有RS-232接口,對于緊急故障具有電話回叫功能,在第一時(shí)間通知運(yùn)行人員。
2.2多套電源系統(tǒng)的監(jiān)控。一般來說,一個(gè)供電局有多套通信電源,而且大多通信電源無人值班,因此,必須采用獨(dú)立的通信電源監(jiān)控系統(tǒng),并且把各站的電源監(jiān)控系統(tǒng)納入通信設(shè)備總的監(jiān)控系統(tǒng)。
根據(jù)通信電源集中維護(hù)、統(tǒng)一管理的基本模式,監(jiān)控系統(tǒng)是一個(gè)多級的分布式計(jì)算機(jī)監(jiān)控網(wǎng)絡(luò),分為監(jiān)控單元、監(jiān)控站、區(qū)域監(jiān)控中心、中心局監(jiān)控中心。一般以地調(diào)監(jiān)控中心為中心局監(jiān)控中心,各縣調(diào)監(jiān)控中心為區(qū)域監(jiān)控中心。各級的功能為:(1)設(shè)備監(jiān)控單元完成周期性的采集數(shù)據(jù),接收和執(zhí)行命令,接受上一級下達(dá)的配置信息、刷新配置文件;(2)監(jiān)控站實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集和處理,向下與各設(shè)備單元監(jiān)控單元傳送數(shù)據(jù),進(jìn)行處理后,向上級傳送,實(shí)時(shí)監(jiān)視各監(jiān)控單元的工作狀態(tài),同時(shí)與監(jiān)控中心通信,實(shí)時(shí)向監(jiān)控中心轉(zhuǎn)發(fā)告警信息,并接受各監(jiān)控單元的參數(shù),顯示各監(jiān)控單元采集的各種監(jiān)測數(shù)據(jù)和告警信息;(3)監(jiān)控中心(包括區(qū)域監(jiān)控中心)具有監(jiān)控站的功能,還能實(shí)現(xiàn)各監(jiān)控站工作狀態(tài)顯示和打印各種數(shù)據(jù)和信息。
3 加強(qiáng)對設(shè)備的維護(hù)工作
對通信電源的維護(hù),主要是對蓄電池的維護(hù)。目前,通信電源大多采用免維護(hù)蓄電池(閥控式密封蓄電池),但其所謂的免維護(hù)其實(shí)是指使用過程中不需要加蒸餾水等工作。但在日常的工作中,還需對其進(jìn)行精心維護(hù)。
3.1環(huán)境溫度的穩(wěn)定。閥控式蓄電池適合在清潔、干燥、通風(fēng)、避免陽光直射的環(huán)境中運(yùn)行,環(huán)境溫度控制在15~35℃,最好是標(biāo)準(zhǔn)室溫25℃。因此,必須安裝空調(diào),確保蓄電池室溫度控制在25℃。
3.2對蓄電池的維護(hù)。蓄電池作為通信電源的后備電源,是確保設(shè)備不間斷運(yùn)行的最后一道防線,必須對其精心維護(hù)。在維護(hù)過程中,首先要經(jīng)常觀察其外觀,檢查有無活性物質(zhì)脫落、極板變形、電解液外漏,柵極有否腐蝕和硫化,及時(shí)做好充放電,根據(jù)《電信電源維護(hù)規(guī)程》中規(guī)定:(1)蓄電池應(yīng)每年做1次放電試驗(yàn),放電額定容量的30%~40%,每3年做1次容量實(shí)驗(yàn),使用6年后應(yīng)每年1次,蓄電池放電期間應(yīng)每小時(shí)測量1次端電壓和放電電流;(2)還要引進(jìn)先進(jìn)的測試方法對蓄電池進(jìn)行定期測試。根據(jù)研究,蓄電池的真正等效內(nèi)阻是由其金屬電阻和電化學(xué)電阻組成,內(nèi)阻的增加導(dǎo)致蓄電池實(shí)際容量的減少。現(xiàn)在市場上蓄電池測試儀很多,通過選用合適的蓄電池測試儀對蓄電池進(jìn)行日常維護(hù),再加上目前電源都對蓄電池裝有巡檢、監(jiān)控功能,更加能保證蓄電池的日常工作效率。
4 高度重視防雷接地
雷電是對電力系統(tǒng)產(chǎn)生較大影響的一種自然災(zāi)害,現(xiàn)在很多通信設(shè)備發(fā)生雷電事故,大多是由電源系統(tǒng)進(jìn)入,因此必須重視電源系統(tǒng)的防雷接地工作。
4.1 防雷。根據(jù)YD5078-98《通信工程電源系統(tǒng)防雷技術(shù)規(guī)定》以及各通信站內(nèi)主要電源配套設(shè)備的耐壓沖擊指標(biāo)和防雷器殘壓要求,電力系統(tǒng)雷害的防護(hù)可采取分級協(xié)調(diào)的防護(hù)措施進(jìn)行電源設(shè)備的保護(hù)。
三級防雷保護(hù)措施:(1)市電引入端安裝OBO電源防雷模塊,可以預(yù)先引雷;(2)在交流輸入到整流器中間安裝一組低壓避雷器,確保整流設(shè)備及有關(guān)低壓設(shè)備;(3)直流電源的“正極”在電源設(shè)備側(cè)和通信設(shè)備側(cè)均應(yīng)接地,“負(fù)極”在電源機(jī)房側(cè)和通信機(jī)房側(cè)均應(yīng)接氧化鋅壓敏電阻。
4.2 接地。對于通信等弱電設(shè)備的防雷,接地系統(tǒng)的良好與否,直接關(guān)系到防雷的效果和質(zhì)量。當(dāng)有直接雷時(shí),盡管接地電阻很小(1.0Ω左右),但地網(wǎng)上還會(huì)產(chǎn)生很大的地位抬升。因此,應(yīng)該采用聯(lián)合接地,通信機(jī)房和電源機(jī)房還要形成環(huán)形地網(wǎng)并多點(diǎn)入地。
5 加強(qiáng)人員培訓(xùn)管理工作,重視通信電源的管理
現(xiàn)代電源技術(shù)大量應(yīng)用電力電子半導(dǎo)體器件,采用自動(dòng)控技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、電磁技術(shù)的多學(xué)科交叉技術(shù),是現(xiàn)代電力電子的具體應(yīng)用。積極讓專業(yè)人員參與、把關(guān)工程設(shè)計(jì),方案審查,工程實(shí)施、竣工驗(yàn)收;加大培訓(xùn)力度和搞好技術(shù)練兵;積極讓專業(yè)人員學(xué)習(xí)新的專業(yè)知識;積極引進(jìn)高素質(zhì)的電源專業(yè)人才等各方面來實(shí)施,確實(shí)提高維護(hù)水平。
要加強(qiáng)運(yùn)行管理,減少通信事故,預(yù)防、杜絕惡性事故發(fā)生;對于龐大的設(shè)備資產(chǎn),要科學(xué)使用。優(yōu)化組合;在抓節(jié)能降耗方面,電源專業(yè)有著很大責(zé)任,需加強(qiáng)管理;要抓好通信電源、機(jī)房專用空調(diào)和環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)的完善研究推廣應(yīng)用,抓好通信電源的維護(hù)規(guī)程、技術(shù)規(guī)范和安全操作等方面的研究與推廣應(yīng)用;要進(jìn)行電源專業(yè)維護(hù)體制改革的研究與推廣;要對新的先進(jìn)供電技術(shù)與設(shè)備進(jìn)行應(yīng)用驗(yàn)證研究,防止盲目性;要培養(yǎng)及配備有一定水平的通信電源管理、維護(hù)專業(yè)技師。我管道通信企業(yè)內(nèi)部應(yīng)建立具有高水平、高素質(zhì)的通信電源技術(shù)維護(hù)中心及維護(hù)隊(duì)伍。
【關(guān)鍵詞】:諧波;通信電源;諧波治理
中圖分類號:[E968]文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A文章編號:
1 引言
在通信局房中,大量UPS設(shè)備、整流設(shè)備及變頻空調(diào)等非線性設(shè)備的應(yīng)用致使電源系統(tǒng)中產(chǎn)生較多的諧波。過多的諧波嚴(yán)重影響了電源系統(tǒng)電能質(zhì)量,并對現(xiàn)網(wǎng)運(yùn)行的通信設(shè)備產(chǎn)生危害,同時(shí)諧波通過在電源系統(tǒng)內(nèi)流動(dòng)發(fā)熱,浪費(fèi)電能。所以非常有必要對通信局房電源系統(tǒng)進(jìn)行諧波治理。
本文通過對通信局房中現(xiàn)網(wǎng)運(yùn)行的電源設(shè)備的諧波數(shù)據(jù)進(jìn)行歸納分析,依據(jù)國標(biāo)及企標(biāo)指出現(xiàn)網(wǎng)電源設(shè)備存在的問題并提出諧波治理方案。
基本概念
2.1諧波
周期性非正弦波可以利用傅立葉級數(shù)分解為基波和諧波兩部分。
基波—指頻率為F(中國為50Hz)的正弦波
諧波—指頻率為F正整數(shù)倍的正弦波
諧波次數(shù)n——諧波頻率與基波頻率的比值(n=/)
基波與三次諧波基波與五次諧波
2.2諧波含量(電壓或電流)
從周期流量中減去基波分量后所得的量。
2.3諧波含有率
周期流量中含有的第h 次諧波分量的方均根值與基波分量的方均根值之比(用百分?jǐn)?shù)表示)。
2.4總諧波畸變率
周期流量中的諧波含量的方均根值與其基波分量的方均根值之比(用百分?jǐn)?shù)表示)。電壓總諧波畸變率以 表示;電流總諧波畸變率以表示。
諧波的產(chǎn)生及危害
3.1諧波的產(chǎn)生
所有非線性負(fù)載都能產(chǎn)生諧波電流,尤其是開關(guān)電源、靜態(tài)變換器、UPS不間斷電源、調(diào)速裝置、電子鎮(zhèn)流器、熒光燈、焊機(jī)和鐵磁性設(shè)備等。
當(dāng)工頻電壓或電流作用于非線性負(fù)載時(shí),就會(huì)產(chǎn)生不同于工頻的其它頻率的正弦電壓或電流,這些不同于工頻頻率的正弦電壓或電流,用富氏級數(shù)展開,就是人們稱的諧波。
3.2諧波的危害
3.2.1 對電網(wǎng)的危害
(1)增大線損,降低安全;
(2)對于采用電纜的輸電系統(tǒng),諧波除了引起附加損耗外,還可以使電壓波形出現(xiàn)尖峰,加速電纜絕緣老化,使溫升增高,縮短電纜的使用壽命。
3.2.2 對旋轉(zhuǎn)電機(jī)的影響
(1)使電機(jī)的轉(zhuǎn)子繞組過熱,危及絕緣,增大附加損耗;
(2)使感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩發(fā)生變化,引起機(jī)械振動(dòng)、噪聲及諧波過電壓,降低使用壽命。
3.2.3對供電變壓器的影響
(1)諧波電流流入變壓器,增加了變壓器的銅損和鐵損,有可能引起變壓器的局部嚴(yán)重過熱,同時(shí)在諧振條件下會(huì)使鐵心嚴(yán)重飽和,勵(lì)磁中的諧波電流會(huì)大大增加可能損害變壓器;
(2)使變壓器噪聲增大。
3.2.4 對換流裝置的影響
可使整流器的工作不穩(wěn)定,對逆變器則可能發(fā)生連續(xù)的換相失敗而無法正常工作,甚至損壞換相設(shè)備。
3.2.5 對電容器組的影響
諧波電流或諧波電壓疊加在電容器的基波電流或基波電壓上,可降低電容器的使用壽命或使電容器損壞。
3.2.6 對并聯(lián)補(bǔ)償電容器的影響
可產(chǎn)生并聯(lián)諧振或串聯(lián)諧振。諧波電流被電容器直接補(bǔ)償引起的諧波放大后可致使一些供電設(shè)備中的電器件(變壓器、電抗器、電容器、自動(dòng)開關(guān)、接觸器、繼電器等)經(jīng)常損壞。
3.2.7 對通信的干擾和影響
干擾通訊系統(tǒng),降低信號的傳輸質(zhì)量,破壞信號的正確傳遞,甚至損壞通信設(shè)備。
3.2.8 其它影響
(1)諧波對繼電保護(hù)和自動(dòng)控制裝置產(chǎn)生干擾和造成誤動(dòng)和拒動(dòng);
(2)可導(dǎo)致過零設(shè)備的誤動(dòng)作,中線的過電流會(huì)造成中線過熱和中線壓降的增加,嚴(yán)重時(shí)造成電纜火災(zāi)。
諧波畸變率指標(biāo)要求
4.1 GB/T 14549-1993公用電網(wǎng)諧波指標(biāo)
(1)公共電網(wǎng)諧波電壓(相電壓)限值見表4-1。
表4-1
表4-2
4.2中國移動(dòng)通信局房電源系統(tǒng)諧波治理建設(shè)指導(dǎo)意見
(1)變壓器出線處及油機(jī)出線處電壓總諧波畸變率
(2)-48V通信用高頻開關(guān)組合電源諧波電流畸變率需滿足表4-3限值:
表4-3
表4-4
現(xiàn)有通信局房的諧波源及相應(yīng)諧波數(shù)據(jù)分析
現(xiàn)有通信局房中產(chǎn)生諧波的電源設(shè)備主要有整流器、UPS、變頻空調(diào)等,經(jīng)對哈爾濱29號樓、 學(xué)府局、和興局、進(jìn)鄉(xiāng)局及齊齊哈爾局變壓器出線處(低壓配電屏交流進(jìn)線側(cè))及開關(guān)電源、UPS出線處諧波測試數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,發(fā)現(xiàn)通信局房中主要諧波源為電源機(jī)房中的開關(guān)電源及UPS設(shè)備,其次為機(jī)房專用空調(diào),開關(guān)電源及UPS主要以5、7次諧波為主,6脈沖UPS設(shè)備5、7次諧波尤為嚴(yán)重,表5-1為6脈沖UPS諧波電流測試數(shù)據(jù),可看出40%負(fù)載時(shí),5次諧波電流畸變率達(dá)52.9%。
表5-1
通信電源機(jī)房諧波治理方案
6.1 治理原則
依照《中國移動(dòng)通信局房電源系統(tǒng)諧波治理建設(shè)指導(dǎo)意見》相關(guān)指標(biāo)的要求對不滿足諧波限值的開關(guān)電源及UPS應(yīng)及時(shí)進(jìn)行諧波治理。
新建通信局房新增開關(guān)電源設(shè)備、UPS供電系統(tǒng)應(yīng)提高輸入諧波的指標(biāo)要求,對于不滿足諧波指標(biāo)(見表4-3、表4-4)的設(shè)備,應(yīng)限制使用或要求配置相應(yīng)的濾波設(shè)備(就近),如因投資問題不能同期新增濾波設(shè)備,可為其預(yù)留安裝位置;新建低壓供電系統(tǒng)建議同期新增消諧設(shè)備或?yàn)槠漕A(yù)留安裝位置,并應(yīng)同期建設(shè)電能質(zhì)量管理系統(tǒng)。
現(xiàn)有通信局房不滿足表4-3、4-4諧波限值的開關(guān)電源、UPS設(shè)備應(yīng)就地治理、逐步更新,盡量采用脈動(dòng)數(shù)多電源設(shè)備,例如采用12脈UPS替代6脈UPS,采用新型開關(guān)電源設(shè)備等;對于變頻空調(diào)的治理建議在低壓電源系統(tǒng)采用就地或區(qū)域相結(jié)合的諧波治理方案,并預(yù)留有源濾波器、電流互感器安裝位置及接線端子。
為使濾波設(shè)備能夠安全可靠運(yùn)行,在濾波設(shè)備故障時(shí)能夠及時(shí)處理故障,不影響其它設(shè)備的運(yùn)行,要求監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)能實(shí)時(shí)監(jiān)測、顯示濾波設(shè)備的工作狀態(tài)、運(yùn)行參數(shù)等性能數(shù)據(jù);并且在濾波設(shè)備發(fā)生故障時(shí)發(fā)出聲光告警信息。
6.2 治理方法
現(xiàn)有需要進(jìn)行諧波治理的機(jī)房,建議采用分散治理和區(qū)域治理相結(jié)合、有源治理與無源治理相結(jié)合的方法,即在UPS系統(tǒng)和開關(guān)電源系統(tǒng)交流輸入屏前并聯(lián)有源濾波器,UPS設(shè)備采用閉環(huán)三相三線制,開關(guān)電源設(shè)備采用閉環(huán)三相四線制,從而有效減小諧波對通信電源系統(tǒng)的污染。對于部分機(jī)房也可并聯(lián)無源濾波器或集中治理的方法,變壓器低壓側(cè)集中治理采用閉環(huán)三相四線制。
6.3 采用減小諧波影響的技術(shù)措施
1)增加換流裝置的相數(shù)或脈動(dòng)數(shù);2)加裝交流濾波裝置;3)改變諧波源的配置或工作方式;4)加裝靜止無功補(bǔ)償裝置;5)增加系統(tǒng)承受諧波能力;6)避免電容器對諧波的放大;7)提高設(shè)備抗諧波干擾能力,改善諧波保護(hù)性能;8)采用有源濾波器等新型抑制諧波的措施。
結(jié)束語
電力電子設(shè)備正被廣泛應(yīng)用,非線性諧波源也在迅速增加,諧波治理也正經(jīng)歷著從量變到質(zhì)變的發(fā)展過程。隨著我國工業(yè)的快速發(fā)展,電力諧波正在成為一種日益嚴(yán)重的公害,對諧波的治理將更加廣泛的展開,諧波污染的研究和治理,通過改善無功功率、保障安全生產(chǎn)、提高電能質(zhì)量,保護(hù)精密并聯(lián)補(bǔ)償電容器通信數(shù)據(jù)設(shè)備等,將逐步形成獨(dú)立的理論體系,隨著國家的日益重視,政策、法規(guī)的不斷出臺,諧波治理勢在必行,節(jié)能降耗、提升電能使用價(jià)值,使我們的用電環(huán)境日趨優(yōu)質(zhì)。
參考文獻(xiàn):
中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)(GB/T 14549-1993)
公用電網(wǎng)諧波的評估和調(diào)控-許遐編著
中國移動(dòng)通信企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)-(QB-W-018-2008、QB-W-008-2008)
中國移動(dòng)通信局房電源系統(tǒng)諧波治理技術(shù)分析
關(guān)鍵詞:電力 通信 動(dòng)力環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)
中圖分類號:TP277.2 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1007-9416(2016)01-0000-00
通信局(站)動(dòng)力環(huán)境集中監(jiān)控系統(tǒng)(以下簡稱監(jiān)控系統(tǒng))是一個(gè)以監(jiān)控通信電源為主,集機(jī)房空調(diào)、環(huán)境、安全和消防等專業(yè)輔助監(jiān)控功能于一體的綜合監(jiān)控系統(tǒng)。該監(jiān)控系統(tǒng)利用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)庫、通信、自動(dòng)控制以及各種新型傳感等技術(shù),具有多專業(yè)技術(shù)集成度高、設(shè)備及結(jié)構(gòu)多樣、建設(shè)使用效果受人為因素影響較大等特點(diǎn)。本文針對監(jiān)控系統(tǒng)中的典型問題進(jìn)行歸納,構(gòu)建動(dòng)力環(huán)境集中監(jiān)控系統(tǒng)的典型結(jié)構(gòu)和設(shè)備配置模型為動(dòng)力環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)建設(shè)提供依據(jù)。
1 監(jiān)控系統(tǒng)中的幾個(gè)關(guān)鍵概念
1.1 監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)具備的“功能”
監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)具有如下的功能:對監(jiān)控范圍各個(gè)獨(dú)立監(jiān)控對象進(jìn)行遙測、遙信,實(shí)時(shí)監(jiān)視系統(tǒng)和設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài),記錄和處理相關(guān)數(shù)據(jù),及時(shí)偵測故障,并做必要的遙控操作,通知人員處理,并能按照上級監(jiān)控系統(tǒng)或網(wǎng)管中心要求提供相應(yīng)的數(shù)據(jù)和報(bào)表,從而實(shí)現(xiàn)通信局(站)的少人或無人值守,以及電源、空調(diào)的集中監(jiān)控維護(hù)管理,提高供電系統(tǒng)的可靠性和通信設(shè)備的安全性。
1.2 監(jiān)控對象及監(jiān)控內(nèi)容
監(jiān)控系統(tǒng)的主要監(jiān)控對象為:高低壓配電設(shè)備變壓器、備用發(fā)電機(jī)組、不間斷電源、逆變器、整流配電設(shè)備、蓄電池組、直流-直流變換器、空調(diào)設(shè)備,以及機(jī)房的防火、防盜、溫濕度等環(huán)境參數(shù)。而監(jiān)控內(nèi)容則為監(jiān)控系統(tǒng)從監(jiān)控對象上選取的特定遙測、遙信以及遙控信息(監(jiān)控點(diǎn))的集合。工程中可根據(jù)實(shí)際情況加以選擇。
1.3 監(jiān)控系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)及接口
(1)關(guān)于監(jiān)控系統(tǒng)的結(jié)構(gòu):監(jiān)控系統(tǒng)宜采用逐級匯接的三級網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。即“監(jiān)控中心(SS)-監(jiān)控站(SC)-監(jiān)控單元(SU)”模式。當(dāng)然,在此基礎(chǔ)上可根據(jù)維護(hù)管理要求靈活配置網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)形式。實(shí)際上,從功能的角度來考慮,廣義的監(jiān)控單元(SU)這個(gè)網(wǎng)絡(luò)層級上應(yīng)該包含直接面向監(jiān)控對象,進(jìn)行實(shí)時(shí)具體參數(shù)采集的監(jiān)控模塊和負(fù)責(zé)對監(jiān)控模塊進(jìn)行管理并與上級進(jìn)行通信的狹義監(jiān)控單元兩個(gè)部分。狹義監(jiān)控單元一般與監(jiān)控模塊安裝在同一機(jī)房。(2)關(guān)于監(jiān)控系統(tǒng)中的接口和協(xié)議:監(jiān)控中心、監(jiān)控站、狹義監(jiān)控單元、監(jiān)控模塊這些實(shí)體物理單元之間要進(jìn)行聯(lián)系就要通過一定的接口,并且遵循一定的通信協(xié)議。監(jiān)控模塊與監(jiān)控對象之間應(yīng)遵循設(shè)備廠商內(nèi)部的電氣、機(jī)械規(guī)程。監(jiān)控模塊與監(jiān)控單元之間應(yīng)遵循“前端智能設(shè)備協(xié)議”,兩者之間的接口定義為A接口;監(jiān)控單元與上級管理單位之間應(yīng)遵循“局?jǐn)?shù)據(jù)接入?yún)f(xié)議”,它們之間的接口定義為B接口;監(jiān)控中心之間(或不同的監(jiān)控系統(tǒng)之間互聯(lián))應(yīng)遵循“系統(tǒng)互聯(lián)協(xié)議”,它們之間的接口定義為C接口;監(jiān)控中心與上級網(wǎng)管之間應(yīng)遵循“告警協(xié)議”,它們之間的聯(lián)系時(shí)通過D接口來實(shí)現(xiàn)的。在實(shí)際工程中,通信協(xié)議正確與否關(guān)系到能否對智能設(shè)備進(jìn)行正常監(jiān)控,而通信協(xié)議獲取無法單純依賴建設(shè)單位向設(shè)備供應(yīng)商索取,需要監(jiān)控廠商現(xiàn)場破譯,掌握數(shù)量眾多的通信協(xié)議和協(xié)議破譯能力需要長期工程積累。
2 監(jiān)控系統(tǒng)中的幾個(gè)關(guān)鍵問題
2.1 確定合理的“監(jiān)控需求”問題
由于通信局(站)的規(guī)模和類型較多,而各局(站)機(jī)房中的動(dòng)力設(shè)備種類、建設(shè)年限、智能化程度更是多種多樣,加之不同地區(qū)、不同建設(shè)方的維護(hù)體制也有所不同,所以,在監(jiān)控系統(tǒng)的建設(shè)中,如何合理的確定監(jiān)控需求(監(jiān)控對象及監(jiān)控內(nèi)容)是一個(gè)很重要的問題。考慮建設(shè)成本、維護(hù)方式、實(shí)施風(fēng)險(xiǎn)等多種因素的影響,監(jiān)控對象和監(jiān)控內(nèi)容并非越全越好。應(yīng)該根據(jù)機(jī)房具體情況作最優(yōu)考慮。這就需要設(shè)計(jì)人員、建設(shè)單位維護(hù)人員、監(jiān)控廠家各方通過充分的溝通、論證來確定。動(dòng)力設(shè)備可分為智能設(shè)備與非智能設(shè)備兩大類,對每類可采用不同的監(jiān)控方法。智能設(shè)備內(nèi)部自帶具有監(jiān)控性能和通信接口的監(jiān)控模塊,可直接或通過協(xié)議轉(zhuǎn)換的方式接入監(jiān)控系統(tǒng)。智能設(shè)備上的監(jiān)控內(nèi)容接入監(jiān)控系統(tǒng)時(shí),不需對原有設(shè)備進(jìn)行改造,可靠性高,一般將其監(jiān)控點(diǎn)全部納入監(jiān)控系統(tǒng)。非智能設(shè)備采用通用或?qū)S脭?shù)據(jù)采集控制設(shè)備進(jìn)行監(jiān)控。非智能設(shè)備上監(jiān)控內(nèi)容如想接入監(jiān)控系統(tǒng),需要增加各類傳感器、變送器等輔助器件,有時(shí)甚至需要對原設(shè)備進(jìn)行改造,實(shí)施時(shí)必須謹(jǐn)慎,以免對原設(shè)備造成損傷。對于這類設(shè)備,可根據(jù)實(shí)際情況并考慮安全等一些其他因素選擇對維護(hù)有比較重要作用的監(jiān)控內(nèi)容進(jìn)行監(jiān)測,沒有必要照搬規(guī)范對監(jiān)控內(nèi)容面面俱到,甚至某些設(shè)備在系統(tǒng)中的作用不大時(shí),可以不監(jiān)控。而高壓設(shè)備的遙測,則須征得當(dāng)?shù)毓╇姴块T的同意才能實(shí)施。機(jī)房環(huán)境量主要監(jiān)控內(nèi)容包括:機(jī)房溫濕度、煙感、水浸、門禁、現(xiàn)場圖像、紅外告警等。在實(shí)際工程建設(shè)中,應(yīng)考慮機(jī)房的規(guī)模、重要性等級、維護(hù)要求、傳輸資源等因素來確定監(jiān)控內(nèi)容。
2.2 如何選擇監(jiān)控系統(tǒng)的“信息上傳方式”的問題
實(shí)際工程中,在不同歷史時(shí)期內(nèi),監(jiān)控單元向其上級進(jìn)行信息傳送的時(shí)候,Modem、GPRS、CDMA 1X、短信、E1時(shí)隙、2M環(huán)和IP等傳輸資源都曾經(jīng)得到大量的應(yīng)用。早期受傳輸資源的限制,電力通信局(站)中的監(jiān)控系統(tǒng)在信息上傳時(shí),大多采用抽取2M傳輸一個(gè)64K時(shí)隙的方式,監(jiān)控系統(tǒng)和電力通信局(站)設(shè)備共用一個(gè)2M,將多個(gè)電力通信局(站)2M中用于監(jiān)控的64K時(shí)隙交叉復(fù)用到一個(gè)2M中,再傳送到監(jiān)控中心,這種方式存在電力通信局(站)調(diào)整、割接時(shí)造成監(jiān)控中斷,傳輸轉(zhuǎn)接環(huán)節(jié)過多造成調(diào)試、維護(hù)困難等。目前電力通信局(站)監(jiān)控系統(tǒng)在信息上傳時(shí),采用TCP/IP組網(wǎng)比較普及,是今后監(jiān)控系統(tǒng)組網(wǎng)發(fā)展方向。基于IP的2M組網(wǎng)就是理想的選擇。與以往的基于抽取時(shí)隙的組網(wǎng)相比,基于IP的2M組網(wǎng)簡化監(jiān)控系統(tǒng)傳輸收斂設(shè)備的復(fù)雜性,改變2M時(shí)隙方式配置復(fù)雜、維護(hù)不便的狀況,而且使得監(jiān)控系統(tǒng)更加方便進(jìn)行應(yīng)用擴(kuò)展,可靠性更高。
2.3 監(jiān)控系統(tǒng)的軟、硬件設(shè)備如何配置的問題
2.3.1 硬件設(shè)備的配置方法
實(shí)際的工程建設(shè)中,如何在滿足規(guī)范要求的前提下,根據(jù)實(shí)際工程情況選擇性能合適的硬件設(shè)備也是一個(gè)很重要的問題,比如監(jiān)控中心中各種服務(wù)器存儲(chǔ)容量可按如下方式進(jìn)行確定。第一步:計(jì)算每路媒體每小時(shí)所需要的存儲(chǔ)容量qi, 單位MByte。qi=di÷8×3600÷1024;(其中:di-碼率,單位Kbps)。第二步:確定錄像時(shí)間要求后,根據(jù)式(2)計(jì)算單路媒體所需要的存儲(chǔ)容量mi,單位MBps。mi=qi×hi ×Di;(其中:hi-每天錄像時(shí)間(小時(shí)),Di-需要保存錄像的天數(shù))。第三步:根據(jù)式(3)計(jì)算全部媒體定時(shí)錄像時(shí)所需總?cè)萘浚ɡ奂樱﹒T。qT=∑mi;(i=1,2…C,其中:C-需要存儲(chǔ)的媒體總路數(shù))。以媒體格式為CIF碼流(512Kbps),單路錄像存儲(chǔ)30天為例計(jì)算,則計(jì)算服務(wù)器存儲(chǔ)容量為:(512Kbps/8)×3600)/1024/1024×24(小時(shí))×30(天數(shù))×1(路數(shù)=158G。另外,監(jiān)控系統(tǒng)中的一些環(huán)境量監(jiān)測設(shè)備,如溫濕度傳感器、煙感、水浸、門禁等要根據(jù)實(shí)際機(jī)房面積、門窗、及機(jī)房內(nèi)通信設(shè)備的情況來確定數(shù)量和安裝位置。
2.3.2 監(jiān)控系統(tǒng)軟件配置方法
監(jiān)控系統(tǒng)的軟件多由監(jiān)控設(shè)備廠家隨硬件設(shè)備集成出售,因而各有特色。從設(shè)計(jì)和建設(shè)維護(hù)方的角度來看,選用的時(shí)候應(yīng)注意以下幾個(gè)問題。
(1)軟件需滿足相關(guān)設(shè)計(jì)規(guī)范的基本原則要求。(2)應(yīng)能以圖形、列表、文字、仿真控件等多種形式將被監(jiān)控設(shè)備的運(yùn)行參數(shù)展現(xiàn)在用戶面前。通過監(jiān)控系統(tǒng)用戶可以實(shí)時(shí)監(jiān)測設(shè)備的運(yùn)行狀況,及時(shí)提示設(shè)備的告警,迅速地對設(shè)備進(jìn)行遙控。(3)應(yīng)盡量選有開放式軟件平臺,擴(kuò)充性好,兼容性強(qiáng)。網(wǎng)絡(luò)協(xié)議應(yīng)盡量采用國際標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議。
2.4 施工中需要注意的問題
監(jiān)控系統(tǒng)中需要加裝大量的變送器、傳感器等小型設(shè)備,布放相當(dāng)數(shù)量的各類線纜,對施工工藝及質(zhì)量要求比較高。雖然相關(guān)規(guī)范對于硬件的安裝、各種線纜的布放有著明確的規(guī)定,但在具體工程實(shí)施中,由于各施工單位工程經(jīng)驗(yàn)的差別,施工質(zhì)量經(jīng)常相差很大。這就要求監(jiān)控施工單位對動(dòng)力設(shè)備、機(jī)房環(huán)境、傳輸組網(wǎng)等方面知識都有比較深入的理解,而這能力是需要一個(gè)長期的過程來積累、完善的過,所以選擇經(jīng)驗(yàn)豐富、技術(shù)力量強(qiáng)的施工單位很重要。由于監(jiān)控系統(tǒng)不同于開關(guān)電源、UPS等相對獨(dú)立的動(dòng)力設(shè)備,無法在實(shí)驗(yàn)室模擬大規(guī)模監(jiān)控系統(tǒng)的運(yùn)行,在選擇監(jiān)控設(shè)備時(shí)應(yīng)注意該廠家產(chǎn)品目前在網(wǎng)運(yùn)行的數(shù)量和規(guī)模,避免在施工完成后發(fā)生設(shè)備生產(chǎn)廠家技術(shù)能力不足等造成的監(jiān)控系統(tǒng)無法正常運(yùn)行。
3 典型模型
依據(jù)對電力通信局(站)動(dòng)力環(huán)境集中監(jiān)控系統(tǒng)中幾個(gè)關(guān)鍵概念和監(jiān)控工程實(shí)際建設(shè)過程中常遇到的幾個(gè)典型問題的分析研究研究,本文構(gòu)建動(dòng)力環(huán)境集中監(jiān)控系統(tǒng)的典型結(jié)構(gòu)和設(shè)備配置模型,具體系統(tǒng)結(jié)構(gòu)詳見圖1。
4 結(jié)語
通信局(站)動(dòng)力環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)對充分利用人力資源,提高勞動(dòng)生產(chǎn)率和維護(hù)水平,保障設(shè)備安全穩(wěn)定運(yùn)行,實(shí)現(xiàn)機(jī)房無人值守,都具有重要、積極的促進(jìn)作用。因此,應(yīng)充分理解監(jiān)控系統(tǒng)的結(jié)構(gòu),根據(jù)維護(hù)需求有的放矢的制定監(jiān)控系統(tǒng)的建設(shè)方案,真正使其成為提高維護(hù)質(zhì)量的一種有效手段。
參考文獻(xiàn)
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[3] 侯永濤,動(dòng)力環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)若干問題的探討[J].電信工程技術(shù)與標(biāo)準(zhǔn)化,2010(4):83-85.
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高端訪談
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綜述
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(24)美研制
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研究與設(shè)計(jì)
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(33)基于arm的可控?cái)?shù)字觸發(fā)控制器在蓄電池中的應(yīng)用 高長志 甄恩帥
諧波治理
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元器件
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(51)專利技術(shù)轉(zhuǎn)化為技術(shù)標(biāo)準(zhǔn) 孫丹峰 季幼章
無
(56)智能電網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)化工作正式啟動(dòng) 無
技術(shù)討論
(57)也談ups使用中應(yīng)當(dāng)關(guān)注的幾個(gè)基本概念 張乃國
無
各有各的絕招
最近幾年的電源技術(shù),雖然沒有革命性的突破,但演進(jìn)的過程并沒有停滯。面對系統(tǒng)設(shè)計(jì)對電源越來越高的要求,很多廠家都在已有產(chǎn)品的基礎(chǔ)上,進(jìn)行了革新和改進(jìn)。
德州儀器公司是半導(dǎo)體行業(yè)的領(lǐng)先公司,其電源管理產(chǎn)品涵蓋了標(biāo)準(zhǔn)IC、高性能插件、變壓器、數(shù)字電源和集成電源模塊。在此次大會(huì)上,TI首先與聽眾分享了其先進(jìn)的開發(fā)工具,包括采用可替換C2000數(shù)字電源實(shí)驗(yàn)板套件(TMDSDCDC2KIT),可滿足基于軟件的數(shù)字電源管理技術(shù)新手的需要。另一個(gè)產(chǎn)品,C2000 DC/DC數(shù)字電源開發(fā)者套件(TMDSDCDC8KIT)則主要面向多軌與多相位應(yīng)用,并可進(jìn)行多達(dá)16個(gè)電源軌的管理。另外,TI的工程師就通信電源發(fā)表了“基于中間母線控制的新型通信電源整體解決方案”的演講,介紹了連續(xù)傳導(dǎo)模式控制器UCC28070。從高端通信系統(tǒng)、冰箱與空調(diào)中的嵌入式家電電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)器到HID照明鎮(zhèn)流器,各種類型的應(yīng)用都能使用此產(chǎn)品。 意法半導(dǎo)體也是一家產(chǎn)品線非常豐富的公司,他們給聽眾介紹了面向Intel目前最先進(jìn)的VR11.1處理器的全套解決方案,該方案包括了L6716降壓控制器和PowerFlat封裝MOSFET。L6716是采用雙沿異步PWM架構(gòu)的2/4相控制器,可選擇二、三、四相運(yùn)行,帶有3相內(nèi)部驅(qū)動(dòng)和單相外部驅(qū)動(dòng),具有0.5%的輸出電壓精度和高電流集成門極驅(qū)動(dòng),其多個(gè)DAC可滿足VR10、VR11和VR11.1的應(yīng)用需求。得益于LTB技術(shù),L6716輸出部分的成本節(jié)省高達(dá)20%;3個(gè)內(nèi)部驅(qū)動(dòng)和二至四相可擴(kuò)展方案既節(jié)省了空間又提高了設(shè)計(jì)的靈活性。這些優(yōu)勢都為VR10、VR11和VR11.1的應(yīng)用提供了經(jīng)濟(jì)高效的解決方案。
大電流的電源負(fù)載點(diǎn)設(shè)計(jì)是最近的熱門話題。美國國家半導(dǎo)體的Simple switcher控制器就是針對于此設(shè)計(jì)的。這個(gè)領(lǐng)域面臨的要點(diǎn)是頻率補(bǔ)償,而Simple switcher控制器正解決了此問題。該控制器的使用范圍是輸出電流超過4A的系統(tǒng),其最大輸出電流能達(dá)到12A,開關(guān)頻率可以調(diào)整。這種控制器的效率很高,在10A的時(shí)候可以達(dá)到95%。Simple switcher控制器有兩個(gè)特點(diǎn),一個(gè)是具有了固定導(dǎo)通時(shí)間,這項(xiàng)技術(shù)可以恒定頻率與輸入電壓的關(guān)系,能在輕載時(shí)發(fā)揮最大效率,瞬態(tài)響應(yīng)極快。另一個(gè)特點(diǎn)就是具有防紋波模式,利用芯片模擬出的紋波來抵消固有的輸出紋波,優(yōu)點(diǎn)是可以采用等效串聯(lián)電阻較低的電容器。綜合這兩項(xiàng)技術(shù),新型控制器無須環(huán)路補(bǔ)償,具有接近的工作頻率,降低了系統(tǒng)成本,簡化了設(shè)計(jì)。
專注于電源技術(shù)的安森美半導(dǎo)體此次做了名為“雙路降壓直流一直流調(diào)整器NCP3120”的演講,闡述了NCP312x系列特點(diǎn)及其應(yīng)用。NCP312x器件系列能提供可編程的比例、序列和追蹤控制功能,在啟動(dòng)和省電期間管理輸出電壓。其典型應(yīng)用領(lǐng)域?yàn)闄C(jī)頂盒、液晶電視和有線調(diào)制解調(diào)器等多種消費(fèi)應(yīng)用。由于數(shù)字信號處理器、現(xiàn)場可編程門陣列或其他信號處理器需要多個(gè)電源,以產(chǎn)生用于內(nèi)核和輸入/輸出外設(shè)的不同電壓電平,因此需要對每個(gè)電壓進(jìn)行專門的定時(shí)控制,防止出現(xiàn)閂鎖情況而造成應(yīng)用現(xiàn)場失效的直接甚或潛在損壞,現(xiàn)在,通過NCP3 12x就可以實(shí)現(xiàn)這個(gè)功能。
對電源系統(tǒng)的優(yōu)化一直是工程師最為關(guān)注的,凌驥電子(上海)有限公司本次演講的主題就是“多電壓單板電源系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)”。演講人首先介紹了單板電源的完全隔離、中間母線和混合型架構(gòu)三種基本架構(gòu),并從成本、空間、可靠性和效率等方面比較了它們的優(yōu)缺點(diǎn)。之后,從輸入濾波、實(shí)現(xiàn)各電源的穩(wěn)定性、使能端的使用、PCB的繪制和母線轉(zhuǎn)換器的均流等幾個(gè)方面重點(diǎn)說明了在單板電源的設(shè)計(jì)中應(yīng)注意的問題。最后,介紹了如何通過各種工具和模型正確選擇外部元件,在原型前預(yù)測并保證正常工作,簡化設(shè)計(jì)并達(dá)到更好的設(shè)計(jì)效果。
愛立信公司有二十多年的電源產(chǎn)品開發(fā)歷史,此次以“數(shù)字控制的隔離直流/直流變換器”為話題向與會(huì)者介紹了其1/4磚封裝DC/DC電源模塊BMR453在Micro-TCA電源模塊中的應(yīng)用。BMR453效率可達(dá)96%,在600W輸出時(shí)的損耗約為25W,通過同步和對電源主回路交又控制技術(shù)可減少輸入端濾波電路,對EMI性能提高有極大幫助;并且,在實(shí)現(xiàn)均流、同步和交叉控制以及通過PMBus配置、控制和監(jiān)控電源模塊等功能時(shí)不需要額外的電路。
鋰離子電池是電子設(shè)備的動(dòng)力源,而精工技術(shù)有限公司對鋰離子電池的管理頗有心得,此次介紹的多節(jié)鋰電池保護(hù)方案S-8204和S-8209系列看起來與以往的多節(jié)鋰電池保護(hù)IC并無分別,實(shí)際上卻加入了級聯(lián)的新概念,非常適合醫(yī)療設(shè)備和電動(dòng)自行車等應(yīng)用。S-8204系列內(nèi)置高精度電壓檢測電路和延遲電路,是用于3節(jié)或4節(jié)串聯(lián)鋰離子可充電電池保護(hù)的IC。通過SEL端子的切換,可用來保護(hù)3節(jié)或4節(jié)串聯(lián)電池。S-8209系列是內(nèi)置高精度電壓檢測電路和延遲電路的、用于保護(hù)2節(jié)以上鋰離子/鋰聚合物可充電電池的IC。由于配置了通信功能和兩種電量平衡功能,因此也可用來構(gòu)成多節(jié)串聯(lián)電池的保護(hù)電路,令多節(jié)鋰電池保護(hù)的應(yīng)用更廣泛、更靈活。
隔離是電源中一項(xiàng)非常重要的技術(shù),它關(guān)系到使用者的人身安全。Silicon laboratories公司在本次會(huì)議上的演講就有關(guān)于此。可能是強(qiáng)于射頻技術(shù),他們的產(chǎn)品采用了射頻隔離方式,隔離脈沖信號可達(dá)到150MHz,能充分滿足各種應(yīng)用要求。本次給大家介紹的是Si8230/3,一種ISOdriver,即隔離器加驅(qū)動(dòng)器的組合,具有4A峰值驅(qū)動(dòng)電流,50ns的傳導(dǎo)時(shí)間,2500V隔離電壓。其特點(diǎn)是兩線或PWM輸入,可編程死區(qū)時(shí)間控制,輸入/輸出欠壓保護(hù)。優(yōu)點(diǎn)是減小了PCB尺寸,可直接同任何型號的控制器連接,用戶可調(diào)諧系統(tǒng)來獲取最大的峰值效率。該產(chǎn)品集成了Overlap保護(hù),可以防止上、下端MOSFET同時(shí)導(dǎo)通給系統(tǒng)帶來不必要的沖擊。
LED驅(qū)動(dòng)備受推崇
隨著技術(shù)的快速成熟,照明市場已經(jīng)逐漸步入LED的時(shí)代。根據(jù)相關(guān)市場咨詢公司的報(bào)告,到2010年,全球通用LED照明市場將會(huì)達(dá)到10億美元的規(guī)模。在LED市場繁榮的時(shí)候,LED驅(qū)動(dòng)器也將得到巨大的市場空間。專業(yè)的模 擬器件公司都有自己的LED驅(qū)動(dòng)產(chǎn)品線,這其中就包括了脫胎于家電巨頭飛利浦的NXP公司。該公司推出了一系列高功率因數(shù)和效率的LED驅(qū)動(dòng)產(chǎn)品,將面對通用照明、信號和特殊照明領(lǐng)域。NXP的方案采用了交流相位調(diào)光技術(shù)。其中,SSL152x和SSL1623PH系列是開關(guān)模式的控制IC,可工作于80-277V的交流電壓,適合多種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),頻率可調(diào);SSL1750則集成了PFC和回掃控制,效率在80%以上。這些產(chǎn)品還集成了更多的綠色功能,像谷底開關(guān)、頻率限制功能,具有高壓啟動(dòng)源。很重要的一點(diǎn),具有過溫保護(hù),這對LED設(shè)計(jì)是非常重要的。此外,NXP還推出了針對LED路燈的解決方案。該方案采用了SSL1750和UBA3070,能驅(qū)動(dòng)50個(gè)LED,功率因數(shù)大干0.9,能效大于84%。
無獨(dú)有偶,在本次會(huì)議上,另一個(gè)老牌電源芯片廠商PI公司也推出了自己的LED驅(qū)動(dòng)解決方案。其中,LinkSwitch-II是離線式LED驅(qū)動(dòng)器,其集成了初級側(cè)控制,省去了光耦器和所有次級側(cè)CV/CC控制電路,可實(shí)現(xiàn)高效率離線式LED驅(qū)動(dòng)器設(shè)計(jì)。TOPSwitch-HX則用于LCD背光,具有多種工作模式,輸出功率最高為70W,在110mW輸入功率下能提供30mW的待機(jī)功率。LinkSwitch-II內(nèi)置了700V MOSFET,可在高達(dá)380V的電壓下工作,滿足30mW空載要求,能以10%的裕量應(yīng)對能源之星2.0規(guī)范,如果采用隔離式設(shè)計(jì)方案只需要25個(gè)元件,而非隔離式設(shè)計(jì)只需要15個(gè)元件。采用該器件能確保LED具有±10%的恒流容差。
功率器件新貌
功率器件是電源電路的基礎(chǔ),它們的性能提高將對系統(tǒng)產(chǎn)生巨大的推動(dòng)作用。
英飛凌科技介紹的900V CoolMOS(超級結(jié)MOSFET)主要應(yīng)用于高效率開關(guān)電源、工業(yè)及再生能源轉(zhuǎn)換等場合。它延續(xù)了革命性的“超級結(jié)”結(jié)構(gòu),從而突破了MOSFET界所謂的“硅極限”,因此在同樣的封裝條件下能夠?qū)崿F(xiàn)業(yè)界最低的導(dǎo)通阻抗。例如,它在TO-247和TO-220封裝下最大通態(tài)電阻分別只有0.12Ω和0.34Ω,比傳統(tǒng)的900V MOSFET通態(tài)電阻減小了75%以上。
CoolMOS 900V系列具有極低的靜態(tài)和動(dòng)態(tài)損耗,演講人以LCD TV、三相照明系統(tǒng)和太陽能供電系統(tǒng)為例,說明了該系列如何使設(shè)計(jì)更有效并更具成本收益。就聽眾提出的在高光頻環(huán)境中應(yīng)用問題時(shí),演講人表示即便光頻率超過1MHz,CoolMOS的穩(wěn)定性也不會(huì)受到影響。
IR公司一直致力于功率半導(dǎo)體器件的研發(fā)和生產(chǎn),已有超過60年的功率器件開發(fā)歷史。自從推出SuperIRBuck系列后,每年都要推出最新型號的產(chǎn)品。今年,IR公司又帶來該系列產(chǎn)品的最新型:IR38XX。該產(chǎn)品集成了高性能的PWM控制IC和高能效MOSFET,可用于嵌入式POL市場,最大輸出為14A,0.6~12V輸出,適用單5V或12V電壓供電。SuperIRBuck采用了模塊式封裝,即將多個(gè)芯片集成在一個(gè)封裝引線框中,易于實(shí)現(xiàn)板載電源的設(shè)計(jì),外部只需要接入電感、電阻和電容即可。與Monolithic方案相比,效率更高,與采用分立器件相比,功率密度高,所占用的面積也較小。在這其中,IR380X是專為消費(fèi)電子應(yīng)用設(shè)計(jì)的產(chǎn)品,可以定頻工作(600kHz或300kHz),過流保護(hù)可調(diào),軟啟動(dòng)可調(diào),高精度低電壓參考電平,預(yù)偏壓啟動(dòng),12V電壓供電時(shí)的效率為95%。
測試手段的提高
電子產(chǎn)品的飛速發(fā)展,對電源的效率、功率、性能指標(biāo)等提出了更多要求,這使得電源測試的標(biāo)準(zhǔn)和方法也在不斷發(fā)展,在本屆電源研討會(huì)上,眾多測試測量廠商給出了他們最新的電源測試方案。
泰克公司已經(jīng)多次參加電源研討會(huì),今年的演講題目是“創(chuàng)新電源系統(tǒng)分析與測試方案”。其首先分析了開關(guān)電源設(shè)計(jì)中的測試需求,然后根據(jù)這些測試需求中的難點(diǎn)給出泰克的解決方案,比如,如何安全準(zhǔn)確地探測“浮動(dòng)”電壓、如何消除電壓探頭和電流探頭之間的時(shí)滯、如何利用示波器的長存儲(chǔ)功能進(jìn)行電源測量、如何利用泰克示波器的Wave Inspector功能進(jìn)行電源系統(tǒng)查障等。結(jié)合泰克DP04000/7000示波器、差分探頭、電流探頭以及功率測量及分析軟件等,泰克的演講嘉賓給出了一些非常實(shí)用和可操作的電源測試方案。
上海橫河國際貿(mào)易有限公司今年的演講題目是“橫河新型測試儀器及其在電源方面的應(yīng)用”,其工程師在演講中介紹了橫河高速數(shù)據(jù)采集儀、橫河數(shù)字功率計(jì)以及橫河數(shù)字示波器在電源測試方面的應(yīng)用。另外,還特別介紹了橫河DL9000的電源分析功能,例如:測量開關(guān)損耗、測量安全工作區(qū)、測量突入電流、測量輸入電壓品質(zhì)、諧波分析等,這些電源分析功能可以滿足開關(guān)電源設(shè)計(jì)過程中對高轉(zhuǎn)化效率、高穩(wěn)定性、低功耗、低成本的要求。
北京普源精電有限責(zé)任公司已經(jīng)是第二次參加電源研討會(huì)了,他們今年的演講題目是“RIGOL數(shù)字萬用表在電源測試行業(yè)的應(yīng)用”。其重點(diǎn)介紹了電源生產(chǎn)企業(yè)自動(dòng)化測試系統(tǒng)中數(shù)字萬用表的選擇和應(yīng)用。在電源的自動(dòng)化測試系統(tǒng)中,模塊化的硬件有示波器、萬用表、射頻模塊、開關(guān)等,所有儀器要作為一個(gè)整體來運(yùn)行,作為萬用表要適應(yīng)系統(tǒng)運(yùn)行的要求,性能方面需要符合一定的標(biāo)準(zhǔn):高可靠性、高準(zhǔn)確度、兼容性要好、測試效率要高。其5位半精度萬用表具有高準(zhǔn)確度的測量結(jié)果,并且具有極好的兼容性,除了GPIB、USB等接口,還具有LAN接口,該萬用表操作流程簡單,在產(chǎn)線上可以實(shí)現(xiàn)極快的測量速度,讀數(shù)高達(dá)120/s,可以滿足電源生產(chǎn)企業(yè)自動(dòng)化測試系統(tǒng)的要求。
美國力科公司演講的主題也是圍繞開關(guān)電源展開。在開關(guān)電源測試項(xiàng)目中有一個(gè)難題是功率器件飽和壓降的測量,它要求的信號調(diào)解線性度必須遠(yuǎn)優(yōu)于8位數(shù)字示波器能夠達(dá)到的分辨率,力科公司為此專門推出了差分放大器DA1855A,其優(yōu)異的CMRR性能提供了高質(zhì)量上端柵極驅(qū)動(dòng)電壓測量。力科有一整套完整的電源測試方案,其中包括數(shù)字示波器、探頭、軟件以及電源測試思路和測試手段,不僅可以進(jìn)行高精度功率器件飽和壓降測量,而且可以測量開關(guān)電源各個(gè)工作階段的動(dòng)態(tài)功率、動(dòng)態(tài)電阻及功耗等重要參數(shù),滿足開關(guān)電源的測試需求。
安捷倫科技有限公司有兩個(gè)演講題目,其一是關(guān)于開關(guān)電源的測試方案,重點(diǎn)介紹了電源設(shè)計(jì)者需要關(guān)注的幾個(gè)關(guān)鍵測試項(xiàng)目,并結(jié)合安捷倫的示波器、功率測量與分析軟件給出一些具體的測試方法;另一個(gè)演講是關(guān)于系統(tǒng)上電測試,重點(diǎn)介紹了利用安捷倫N6705A直流源分析儀解決系統(tǒng)上電測試的難題。在產(chǎn)品的研發(fā)和驗(yàn)證中,系統(tǒng)的上電測試是必不可少的一項(xiàng),需要對各種可能供電狀態(tài)的適應(yīng)能力和功耗特性進(jìn)行測試。傳統(tǒng)的測試方法往往需要選擇多臺儀器,還要進(jìn)行眾多的連線,選擇合適的探頭,進(jìn)行麻煩的系統(tǒng)集成以及編程,大大影響了工作效率。安捷倫N6705A直流源分析儀是一臺高度集成化的儀器,在一個(gè)系統(tǒng)中集成了4個(gè)高品質(zhì)的電源、數(shù)字表、示波器、任意波形發(fā)生器、數(shù)據(jù)記錄等功能,工程師使用它無須開發(fā)任何控制和測量程序,所有功能和測量都可從前面板得到,大大提高了測試效率。
臺灣致茂電子(Chroma)的演講題目是電源測試的標(biāo)準(zhǔn)、方法與發(fā)展趨勢,演講從電源測試標(biāo)準(zhǔn)出發(fā),針對行業(yè)通用的測試標(biāo)準(zhǔn),如電源效率、電源穩(wěn)定性等,給出具體的測試方法。重點(diǎn)內(nèi)容包括:電源效率、空載功率的測量標(biāo)準(zhǔn)與方法;電源變動(dòng)測試評定等級以及電源輸入電壓變動(dòng)的測試方法;電源輸出特性測試方法;電源穩(wěn)定度指標(biāo)及穩(wěn)定度測試方法。
關(guān)鍵詞 衛(wèi)星通訊;災(zāi)難應(yīng)急體系;通訊應(yīng)用與需求
中圖分類號TN929 文獻(xiàn)標(biāo)識碼A 文章編號 1674-6708(2011)35-0189-02
1 概述
作為一種電磁波,光通信所采用的測試技術(shù)在很大程度上都是帶來了生活的極大便利,光通信的光波是一種短波,其波長在微米量級,頻率為1014量級。其頻率是常用的微波量級的一百多倍,通信容量相應(yīng)大致是微波通信的一百多倍。實(shí)際上很久以前,很多研究者就嘗試用光信號傳送話音。因?yàn)楫?dāng)時(shí)的條件無法研究出能夠使得光源的避免干擾的問題,所以光波在大氣中的傳播很慢,而且被氣候影響的因素也很大,所以長時(shí)間的情況下無法得到穩(wěn)定的通信方法,而且其質(zhì)量及其不穩(wěn)定,所以這就限制了當(dāng)時(shí)的研究緊張。由于光源的相干性很差,光波在大氣中傳播受氣候影響嚴(yán)重,很難獲得長距離的穩(wěn)定通信。直到20世紀(jì)愛因斯坦、肖洛和唐斯的光受激輻射理論等理論的出現(xiàn),加上當(dāng)時(shí)科技的高度發(fā)展,結(jié)合在一起,并且推出新的一代的理論,在此基礎(chǔ)上才實(shí)現(xiàn)了真正的光通信,在發(fā)展前期,光通信的發(fā)展還沒有進(jìn)入,到了上世紀(jì)90年代,才有了光通信的高度發(fā)展,也就有了真正餓通信史上跨時(shí)代的意義,引來了通信業(yè)的大發(fā)展時(shí)期。
到現(xiàn)在我國的通信事業(yè)大致發(fā)展了四十年,從上世紀(jì)八十年代開始,雖然起步較晚,但是因?yàn)榘l(fā)展的科研投入較多,所以我國的通信事業(yè)也得到了迅速的發(fā)展。隨著以IP為代表的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的爆炸性增長,未來幾年我國仍將處于通信建設(shè)和發(fā)展的高峰期。
隨著通信測試領(lǐng)域技術(shù)的進(jìn)步,通信網(wǎng)絡(luò),設(shè)備的技術(shù)進(jìn)步和發(fā)展也越來越快,傳統(tǒng)意義上測試和計(jì)量的概念也發(fā)生了變化。在模擬通信時(shí)代,可觀測量一般都有確定的量值,人們在研究新的測試方法時(shí)都需要去研究測量量值的準(zhǔn)確度問題。隨著數(shù)字通信和數(shù)據(jù)通信的發(fā)展,現(xiàn)代通信領(lǐng)域的測量主要是通信軟件的測試。這包括通信協(xié)議的一致性測試。所謂一致性測試就是檢驗(yàn)協(xié)議的實(shí)現(xiàn)與相應(yīng)協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)的符合程度,它只關(guān)心協(xié)議呈現(xiàn)的外部功能,它將測試以下內(nèi)容:
1)協(xié)議實(shí)現(xiàn)能力與實(shí)現(xiàn)者兩者陳述的一致性;
2)協(xié)議與既定標(biāo)準(zhǔn)的一致性;
3)協(xié)議實(shí)現(xiàn)的能力和行為。
這是一個(gè)只有對錯(cuò)與否的全新的測試領(lǐng)域。通信測試領(lǐng)域測試有兩個(gè)特點(diǎn)。第一個(gè)特點(diǎn)是它同時(shí)產(chǎn)生了大量的各種類型的通信協(xié)議測試儀表。第二個(gè)特點(diǎn)是它明顯提升了測試的智能化和自動(dòng)化程度,同時(shí)它替代了傳統(tǒng)硬件,通過軟件的方式實(shí)現(xiàn)計(jì)算、記錄、存儲(chǔ)等功能,而在以前,這些需要人工進(jìn)行。另外,它也使原來通過硬件實(shí)現(xiàn)的一些顯示、控制等功能虛擬化、個(gè)性化,從而有效提高了測試的效率。
2 目前光通信領(lǐng)域的幾個(gè)測試熱點(diǎn)
當(dāng)前光通信領(lǐng)域有些明顯的測試熱點(diǎn)值得我們關(guān)注,它們包括以下幾個(gè)測試:
1)光通信系統(tǒng)網(wǎng)管功能和信息模型的測試
網(wǎng)管系統(tǒng)的測試屬于軟件測試的范疇,它包括標(biāo)準(zhǔn)接口協(xié)議測試、信息模型測試、實(shí)現(xiàn)功能測試等。伴隨網(wǎng)絡(luò)規(guī)模日益擴(kuò)大,網(wǎng)絡(luò)的復(fù)雜性日益增多,業(yè)務(wù)數(shù)量的飛速遞增,網(wǎng)絡(luò)成本也隨之增高,包括網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行,管理和維護(hù)成本。為了降低成本,我們必須實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)管理的簡單化,自動(dòng)化,標(biāo)準(zhǔn)化。這就意味著我們的網(wǎng)管系統(tǒng)需要標(biāo)準(zhǔn)化的系統(tǒng)結(jié)構(gòu),標(biāo)準(zhǔn)化的接口,從而使得各種設(shè)備能方便地和網(wǎng)管系統(tǒng)相連接。網(wǎng)管系統(tǒng)應(yīng)具有以下功能:配置管理、性能管理、安全管理、故障及維護(hù)管理、帳目管理等。
2)光纖的色散和PMD測試
伴隨著目前歷史意義上的系統(tǒng)擴(kuò)容,目前光通信的速率也在不斷的上升,在很大意義上,都預(yù)示著講會(huì)有光纖色散和PMD的出現(xiàn),而這種問題的出現(xiàn),也必須要有相應(yīng)的技術(shù)來解決,所以現(xiàn)在就有了處理此系統(tǒng)的色散補(bǔ)償,此種色散補(bǔ)償在很大程度上彌補(bǔ)了光纖的色散系數(shù),使得系統(tǒng)能夠非常正常工作。所以這些問題隨著技術(shù)的發(fā)展也正在不斷地發(fā)展和得到補(bǔ)償,也預(yù)示著光纖通信擁有非常廣闊的前景。
3)寬帶光接入網(wǎng)測試
為了方便用戶使用圖像、數(shù)據(jù)、語音等業(yè)務(wù),目前的重點(diǎn)是寬帶接入網(wǎng)建設(shè)。寬帶接入包括光纖、無線、同軸電纜和xDSL這幾種方式,這些主要是基于分組交換方式的接入,其中以光纖接入為主。光纖接入分為有源方式接入和無源方式接入兩種,即利用SDH或PDH為傳輸通道和無源光網(wǎng)絡(luò)方式,
4)光纖非線性測試
光纖的非線性問題隨著光纖放大器的廣泛應(yīng)用而逐漸顯現(xiàn)出來。光纖的非線性主要指四波混頻效應(yīng)、自相位調(diào)制效應(yīng)、交叉相位調(diào)制效應(yīng)、受激喇曼效應(yīng)、受激布里淵效應(yīng)等。其中一些效應(yīng)會(huì)使得系統(tǒng)的技術(shù)指標(biāo)惡化,使得信號脈沖展寬、波型畸變、信號之間串?dāng)_。通過合理的使用某些非線性效應(yīng),我們可以研制出新型的光器件。
3 目前我們應(yīng)當(dāng)重視的幾個(gè)問題
3.1 系統(tǒng)的可靠性研究及測試
作為通信設(shè)備入網(wǎng)認(rèn)證,需要給出的可靠性指標(biāo)主要是平均無故障時(shí)間MTBF,這個(gè)指標(biāo)是通過現(xiàn)成公式用元件或部件平均失效率計(jì)算出來的。目前,通信產(chǎn)品可靠性研究和試驗(yàn)還不為人所重視,我們必須加強(qiáng)這方面的理論研究以及實(shí)驗(yàn),從而找到更科學(xué)的方法來測算驗(yàn)證產(chǎn)品的可靠性。
3.2 有關(guān)環(huán)境保護(hù)以及人體健康的測試
當(dāng)前,歐美等西方國家已經(jīng)從政府角度更重視產(chǎn)品對環(huán)境和人身安全與健康的影響,這主要體現(xiàn)在產(chǎn)品的電磁兼容(EMC)性能和安全性能。產(chǎn)品電磁兼容性能的好壞不僅影響自身和網(wǎng)絡(luò)的工作狀態(tài),同時(shí)也影響環(huán)境以及人身健康。
而我們對通信產(chǎn)品的測試主要還處于型號核準(zhǔn)范疇,我們的通信產(chǎn)品電磁兼容性測試才剛起步。目前,我國建立了一個(gè)具備當(dāng)今國際先進(jìn)水平的EMC測試實(shí)驗(yàn)室,它由一個(gè)“10米法”的半電波暗室、一個(gè)“3米法”的全電波暗室和全套先進(jìn)的測試設(shè)備組成。測試頻段從9kHz~40GHz。從2001年,信息產(chǎn)業(yè)部也開始對手機(jī)及無線通信設(shè)備、通信電源、無繩電話開始進(jìn)行EMC入網(wǎng)檢測。盡管如此,我國在通信產(chǎn)品EMC和安全性能檢測、EMC標(biāo)準(zhǔn)化、安全性能標(biāo)準(zhǔn)化方面仍然有許多工作要做。