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作者:張建英 范春甫 胡建云 單位:重慶工業(yè)自動化儀表研究所
系統(tǒng)特點我們通過對優(yōu)化設(shè)計前智能切換屏存在的問題進行了大量分析,并依據(jù)《GB/T19826-2005電力工程直流電源設(shè)備通用技術(shù)條件和安全要求》及《YD/T5027-2005通訊電源集中監(jiān)控系統(tǒng)工程設(shè)計規(guī)范》等相關(guān)要求,對該裝置進行了優(yōu)化設(shè)計,確保在設(shè)備正常運行方式、交流電源中斷或充電裝置發(fā)生故障的情況下,直流母線連續(xù)供電[1]。該裝置具有掉電保持、信息多點處理、遠程監(jiān)控等特點,實現(xiàn)了機房對該裝置進行集中監(jiān)控管理的功能,設(shè)備更加安全、可靠,更加人性化[2]。據(jù)梁平供電局值班人員的信息反饋:在近19個月的運行過程當中,通過監(jiān)控管理系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)并解決相關(guān)設(shè)備問題已有3次,告警及時準確,維修人員反應(yīng)迅速,沒有導(dǎo)致輸出電源中斷現(xiàn)象發(fā)生;并且,在蓄電池充放電過程中,該裝置都成功切換,除了定期巡檢外,真正實現(xiàn)了機房無人值守。系統(tǒng)介紹系統(tǒng)參數(shù)工作方式:設(shè)有手動和遠程控制方式(手動時采用刀閘并聯(lián)在接觸器旁);標稱電壓:直流48V;輸入電壓:2路直流-48V,正極接地;輸出電壓:2路直流-48V,每路分別對應(yīng)10個電流為15A的配電回路;工作電壓:-56V到-42V(范圍通過管理系統(tǒng)可調(diào)節(jié)),正極接地;啟動電壓:≥-42.5V或≤-56.5V(可調(diào)),正極接地;故障切換時間:0秒;網(wǎng)絡(luò)通訊:采用RS485與觸摸屏通訊進行現(xiàn)場監(jiān)控,通過以太網(wǎng)與上位機通訊進行集中管理;通用參數(shù)按照相關(guān)規(guī)定[1]設(shè)計。
模擬量數(shù)據(jù)采集采用EM231的8回路輸入模塊,用來測量母線電壓和電流值;以太網(wǎng)模塊選CP243-1作為通訊模塊,和監(jiān)控站進行信息聯(lián)絡(luò),監(jiān)控中心通過監(jiān)控站對智能切換屏進行集中管理。接觸器之前的設(shè)備選用的是NDZ1-400K型接觸器,其主觸點為常開狀態(tài),當系統(tǒng)出現(xiàn)故障或控制線圈故障時,接觸器主觸點失電斷開,導(dǎo)致整個通信電源設(shè)備掉電。為了避免這種情況的發(fā)生,我們選用了天水213電器廠的單級直流接觸器,型號為:GSZ2-400D,其主觸點為常閉,故障時其主觸點會立即閉合,同時PLC向監(jiān)控站發(fā)出故障信號,等待處理。這里需特別注意的是,在檢修輸出設(shè)備需斷電時,必須取出對應(yīng)輸出回路熔斷器FU3、FU4的熔芯,防止故障時接觸器掉電閉合。觸摸屏為了方便現(xiàn)場巡檢人員查看設(shè)備的運行狀態(tài),同時維修人員可以更加直觀的查看告警記錄,快速判斷故障位置,我們選用威倫通科技生產(chǎn)的8寸觸摸屏,型號為:MT4403TE。該款觸摸屏配置了10M/100M自適應(yīng)以太網(wǎng)接口RJ45,支持給予CS架構(gòu)的以太網(wǎng)通訊,同時也可以通過以太網(wǎng)接多個HMI構(gòu)成多HMI聯(lián)機或與PC機通訊,方便了多點監(jiān)控和通訊,這樣,大大提高設(shè)備的可擴展性。組態(tài)軟件MT5000可以實現(xiàn)參數(shù)設(shè)定、數(shù)據(jù)監(jiān)視、運行監(jiān)控、故障顯示、歷史記錄及數(shù)據(jù)報表,功能十分強大,這也是我們選它的主要原因。開關(guān)電源開關(guān)電源在本系統(tǒng)中作為控制電源起著非常關(guān)鍵的作用。這里我們選用航天朝陽軍品電源:4NIC-TX250DC/DC輸入直流48V,輸出直流24V。其特點是:低紋波、免維護、功率密度大及良好的電磁兼容性;在工作時,該電源是雙路輸入,雙路輸出,當任意一路出現(xiàn)電源故障將不會影響兩路輸出,而且電源輸出兩個回路并聯(lián)使用,其中的一路出現(xiàn)故障將不影響另外一路的電壓波動;它還具有寬電壓輸入范圍:DC36V-DC72V,同時電壓精度達到:≤±1%,紋波Vrms≤0.1%VP-P≤1%。上述這些特點正是我們選擇控制電源最關(guān)注的地方,也是其它同類開關(guān)電源不具備的方面。集中監(jiān)控管理系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計前設(shè)備只有唯一人機交互界面——觸摸屏,并且只能在現(xiàn)場監(jiān)控,值班人員必須每天值守。不僅如此,設(shè)備沒有跟其他相關(guān)設(shè)備聯(lián)網(wǎng),不能和其它設(shè)備聯(lián)動,且只有本地操作,及不方便。優(yōu)化后,設(shè)備集中監(jiān)控管理系統(tǒng)具有故障管理、性能管理、配置管理和系統(tǒng)本身安全管理功能,實現(xiàn)了供電電源相關(guān)設(shè)備無人自動聯(lián)動功能,并且可以進行遠程集中管理。值班人員只需在通信局監(jiān)控(站)中心對該設(shè)備集中監(jiān)控,派專人進行需定期巡檢和設(shè)備保養(yǎng)即可,無需專人值守機房。使設(shè)備更加可靠、更加人性化。
新型智能切換屏內(nèi)部具有監(jiān)控性能和通信接口的PLC監(jiān)控模塊(以太網(wǎng)模塊),通過該模塊與通信局(站)的監(jiān)控站通信,最終將信息上傳至上級監(jiān)控中心。新型智能切換屏的工作狀態(tài)通過監(jiān)控中心實現(xiàn)的管理功能有:(1)故障管理功能:當出現(xiàn)熔斷器熔斷、接觸器誤動作、母線掉電、系統(tǒng)運行異常等情況時,具有多點、多事件同時告警的能力,并向值班人員提示故障位置及處理建議,同時支持操作人員對告警信息進行確認。(2)性能管理功能:可以進入到智能切換屏元件工作狀態(tài)的畫面,對其運行狀態(tài)進行監(jiān)控;能對告警、值班人員的操控等信息進行保留;所保存的歷史數(shù)據(jù)可以以圖形和表格的方式顯示和打印。(3)配置管理功能:監(jiān)控中心能調(diào)整PLC內(nèi)部的系統(tǒng)參數(shù)、修改操控人員的權(quán)限等功能。(4)安全管理功能:具有完備的操作管理功能,對該裝置參數(shù)設(shè)置和系統(tǒng)參數(shù)設(shè)置具有多級管理權(quán)限,通過操作口令可以對設(shè)備進行“遙控”和“遙調(diào)”。
1電源是通信系統(tǒng)的堅實基礎(chǔ)與根本保障
(1)猶如人們對陽光、空氣、食物和水的依賴
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(shù)飛躍發(fā)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。
(2)摩天大樓與基礎(chǔ)的關(guān)聯(lián)性
摩天大樓高聳入云,雄偉壯觀,強風中堅定不移,堅實的基礎(chǔ)則是默默無聞的功臣。通信系統(tǒng)的安全優(yōu)質(zhì)運轉(zhuǎn),無處不在的通信電源則是堅實的基礎(chǔ)和根本保障。
(3)廣泛的實用性
在通信樞紐大樓里,在衛(wèi)星地面站、光纜、微波中繼站、國際海光纜登陸站……所有需要安裝電器設(shè)施和通信設(shè)備的地方,都需要首先建設(shè)好電源和通信電源。眾多電源設(shè)備能在不同類型外電環(huán)境中經(jīng)不同組合生產(chǎn)出A、B和C不同級別的多種電源,以滿足不同用戶的不同需求,做到穩(wěn)定、安全和可靠。
結(jié)論:電源是一切通信必不可少的堅實基礎(chǔ),而且是非常重要的根本保障。
2通信電源的重要性
下面列舉了郵電行業(yè)幾次因電源故障而引起的重大的事故:
A)1995年4月1日,廣東汕頭金砂郵電大樓電氣特大火災(zāi),直接經(jīng)濟損失1497.9萬元;
B)1995年11月26日,貴州畢節(jié)地區(qū)郵電局通信大樓電氣特大火災(zāi),直接經(jīng)濟損失901萬元,中斷通信50h,間接經(jīng)濟損失335萬元;
C)2002年2月27日0時35分,海南省??谑泻8吠ㄐ艠菬o人值守市話傳輸機房失火,造成海府局的市話出入局中繼大面積閉塞,出入局呼叫、數(shù)據(jù)通信、小靈通網(wǎng)絡(luò)、部分金融系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)和有線電視網(wǎng)絡(luò)都受到不同程度的影響,同時造成6500個接入網(wǎng)用戶通信中斷,52個中國移動通信機站的通信受阻。其政治影響甚大。
若要恢復(fù)原有的通信能力,投入資金是損失資金的若干倍,投入的力量也將很大。
通信電源的質(zhì)量與實用安全直接影響到通信質(zhì)量、通信設(shè)施和人身安全,輕則影響通話質(zhì)量,中斷通信;重則毀壞機樓,釀成重大事故。A、B和C事故及以前的幾個重大火災(zāi),迫使郵電系統(tǒng)下大力氣連續(xù)幾年進行全行業(yè)的安全大檢查。近年來暴露出的安全隱患問題,需要我們采取更有效的措施,扭轉(zhuǎn)極不安全的被動局面。中國電信集團會經(jīng)常性地進行安全大檢查,扎扎實實地把安全生產(chǎn)抓好。
電源專業(yè)及應(yīng)用對通信企業(yè)的安全生產(chǎn)有著至關(guān)重要的作用,萬萬不可忽視。
3通信電源的特點、現(xiàn)狀及存在的問題
(1)設(shè)備品種甚多,使用組合奇特
高、低壓配電設(shè)備;發(fā)電設(shè)備包括柴油、汽油發(fā)電機,風能、太陽能和燃汽輪發(fā)電機;交直流變換設(shè)備包括AC/AC、AC/DC、DC/DC、DC/AC、UPS和蓄電池設(shè)備等。
在通信樞紐大樓、衛(wèi)星地面站、光纜、微波中繼站、國際海光纜登陸站、交換機樓和模塊局等眾多的不同供電環(huán)境(條件)中,不同需求的魔方組合,神奇而多樣化。一個關(guān)鍵問題是要嚴格貫徹通信電源的相關(guān)技術(shù)標準,遵循科學規(guī)律,做好設(shè)計、建設(shè)和維護工作。
(2)涉及專業(yè)學科知識多
通信電源的專業(yè)維護需要動力機械學、化學、電子、通信與自動控制技術(shù)和計算機應(yīng)用知識。
(3)消耗能源巨大,設(shè)備資源豐富,需要精心管理通信生產(chǎn)用電和確保通信機房環(huán)境溫度等用電,所消耗的電能源是巨大的。而且通信電源設(shè)備的種類多、數(shù)量多,通信電源、空調(diào)設(shè)備資產(chǎn)大約占總資產(chǎn)的3%~5%,在一個擁有4000多億元人民幣資產(chǎn)的強大通信企業(yè)——中國電信集團公司,通信電源、空調(diào)設(shè)備的資產(chǎn)約占200億元人民幣,因此加強管理,提高使用效率,降低成本,意義重大。
(4)維護好通信電源責任重大
電源專業(yè)工作常處于高電壓、大電流、使用易燃油類和防雷保護等特殊環(huán)境,對安全生產(chǎn)、通信防護和消除火災(zāi)等方面有著不可推卸的責任。(5)通信電源專業(yè)維護體制亟待與通信維護體制改革同步
對于中國電信集團,該專業(yè)共有近萬名員工,工作面廣,維護設(shè)備多。目前的維護操作方法與傳統(tǒng)方式變化不大,減員只是在人員看守設(shè)備方面有一定的潛力,而且必須達到通信電源設(shè)備自動化、監(jiān)控手段完善化,只有安全防護達到無人值守條件時,才能實現(xiàn)無人值守。實際設(shè)備的檢測需推廣新技術(shù)和新方法,提高工作效率,減員才有實效。過去,通信能力飛速發(fā)展,而電源維護人員的數(shù)量卻變化不大,這是生產(chǎn)效率提高的具體體現(xiàn)。
(6)電源專業(yè)方面存在的問題
·生產(chǎn)安全險象環(huán)生。近年來供電事故不斷發(fā)生,嚴重影響并威脅到通信安全。例如,根據(jù)已了解到的電源設(shè)備事故分析,蓄電池事故占70%,高壓切換事故占20%,高頻開關(guān)電源事故占10%(強排風,灰塵侵入設(shè)備);全通信專業(yè)對通信電源的使用也存在很多的不安全因素,眾多的火災(zāi)事件也都與電源或其使用有很多關(guān)聯(lián)。
·技術(shù)管理需有效加強。缺乏對運行維護中存在的問題進行及時、有效的研究和有效的對策,對事故的分析,特別是通信電源的應(yīng)用安全、通信機房環(huán)境、蓄電池的容量和放電等問題,值得深入研究其維護方法,進一步完善和提高監(jiān)控系統(tǒng)的技術(shù)規(guī)范。
·亟待提高企業(yè)化管理。對企業(yè)體制發(fā)生巨大變化的今天,沒有適應(yīng)新的電源維護響應(yīng)模式,沒有企業(yè)化管理的應(yīng)對策略。例如:全方位服務(wù)問題,電源維護成本分攤問題,高質(zhì)量的通信電源應(yīng)用技術(shù)支持問題等。
4重視通信電源的管理與應(yīng)用研究
要加強運行管理,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)有著很大責任,需加強管理;要抓好通信電源、機房專用空調(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;要進行電源專業(yè)維護體制改革的研究與推廣;要對新的先進供電技術(shù)與設(shè)備進行應(yīng)用驗證研究,防止盲目性;在知名度極高的通信企業(yè),要培養(yǎng)及配備有一定水平的通信電源管理專家,中國電信集團應(yīng)在企業(yè)內(nèi)部建立具有高水平、高素質(zhì)的通信電源技術(shù)維護中心及維護隊伍。
5具體建議
在通信企業(yè)的集團公司總部和省級電信公司的運維部門設(shè)通信電源(空調(diào))專業(yè)管理崗位,選用熱愛通信電源專業(yè)并具有相當專業(yè)技術(shù)知識,對通信專業(yè)有一定的維護或管理經(jīng)驗,具有管理才能的技術(shù)骨干,負責通信電源(空調(diào))專業(yè)的管理。主要抓以下工作:
·集團運維部側(cè)重抓通信電源(空調(diào))專業(yè)的運行維護技術(shù)管理,負責編制通信電源(空調(diào))專業(yè)維護規(guī)程。技術(shù)規(guī)范。安全操作及規(guī)章制度,負責指導(dǎo)全通信部門安全管電和安全用電的具體實施工作。
·省運維部門側(cè)重對本企業(yè)通信電源(空調(diào))專業(yè)的設(shè)備運行維護管理,做到科學使用。優(yōu)化組合;在抓節(jié)能降耗、安全生產(chǎn)、安全用電等方面,省運維部分負有責任。
·參與通信電源重大工程的技術(shù)選型及重大工程質(zhì)量驗收;電源設(shè)備選型應(yīng)從5個方面考慮:電氣性能符合規(guī)范要求;安全可靠;技術(shù)先進;廠家技術(shù)服務(wù)保障體系完善;價格合理。而這些方面需要在采購設(shè)備中完整體現(xiàn),宏觀地選型無法確定5個因素。應(yīng)重視待選設(shè)備的應(yīng)用歷史及表現(xiàn)。
·負責進行電源(空調(diào))專業(yè)維護體制改革的研究與推廣;
·負責對新的先進供電技術(shù)與設(shè)備進行驗證、研究與推廣??茖W技術(shù)在不斷的發(fā)展,其新設(shè)備也不斷推出,要積極地學習了解,嚴肅認真地進行實用研究,集團和省電信公司要嚴格把關(guān)。
·參加相關(guān)技術(shù)交流活動。這是虛心學習和展現(xiàn)中國電信維護管理水平和維護技術(shù)水平的極好機會。應(yīng)積極參加國家相關(guān)標準的制定研究工作,參與國際相關(guān)方面的研討事宜。
·在直接擔負通信設(shè)備運行及維護的省會局和地、市局,要有專人抓通信電源、空調(diào)設(shè)備的具體維護工作,各維護部門應(yīng)有專門的通信電源、空調(diào)設(shè)備的維護專業(yè)隊伍(電源維護中心),培養(yǎng)和配備相關(guān)設(shè)備維護專家,抓好通信電源、機房專用空調(diào)及機房環(huán)境的集中監(jiān)控系統(tǒng)的維護和完善工作,抓好對發(fā)電機組、整流設(shè)備、蓄電池和專用空調(diào)等設(shè)備的運行及例行檢測。
只有從管理到維護都高度重視,做到組織落實、生產(chǎn)落實,才能實現(xiàn)通信電源、空調(diào)設(shè)備的安全生產(chǎn)。下多大的功夫,才會有多大的收獲。具有遠見卓識的通信企業(yè)領(lǐng)導(dǎo),一定會重視井支持抓好通信電源、空調(diào)設(shè)備的安全生產(chǎn)。只要上下一條心,團結(jié)一股勁,共同抓好通信電源、空調(diào)設(shè)備的運行維護工作,就一定會譜寫出大型通信企業(yè)安全生產(chǎn)的輝煌新篇章。
通信電源專業(yè)課程群的總體規(guī)劃,課程群劃分的標準與其他通信專業(yè)方向劃分類似,都是以能否適應(yīng)通信企業(yè)的需求為導(dǎo)向。高職通信電源專業(yè)開設(shè)了通信電源設(shè)備維護方向和開發(fā)方向。通信電源和電子技術(shù)課程聯(lián)系化教學設(shè)計規(guī)劃首先應(yīng)在通信電源設(shè)備維護方向嘗試,因為高職學生以后就業(yè)方向就是上崗應(yīng)用。在經(jīng)過實踐后,開始向通信電源專業(yè)方向其他知識關(guān)聯(lián)的方向延伸,最后擴大至其他通信專業(yè)教學的范圍。對跨課程聯(lián)系庫的項目資源進行通盤設(shè)計既要考慮理論知識的傳授,又要關(guān)注基本技能的掌握,同時也要定期更新教學資源庫,及時了解學生掌握知識的能力,使課程之間的聯(lián)系、老師和學生之間的聯(lián)系更具有靈活性。例如在整流UPS的教學中為了保證學生教學的學習積極性,要經(jīng)常介紹新的控制技術(shù)的發(fā)展、高智能化集中監(jiān)控系統(tǒng)的動向。將電子技術(shù)的新發(fā)展和通信電源專業(yè)的發(fā)展有機地結(jié)合來講授。項目庫最好是每兩年更新一次。在高職的教育中主要是突出學生的動手能力和理論聯(lián)系實際的能力,高職通信電源的學習也是如此。通信電源的每一次大發(fā)展都和電子技術(shù)的大發(fā)展是分不開的。例如在電子技術(shù)中采用大功率開關(guān)管的高頻開關(guān)整流電源電路,與傳統(tǒng)采用工頻變換技術(shù)的相控電源相比是一次很大的電子技術(shù)上的突破,導(dǎo)致通信電源變換技術(shù)的大發(fā)展。學生在領(lǐng)悟通信電源技術(shù)的基礎(chǔ)上,要求能了解電子技術(shù)的發(fā)展動向,突出學生在電子技術(shù)方面的動手能力。針對通信電子技術(shù)課程內(nèi)容多課時少的特點,將通信電子技術(shù)的內(nèi)容分為有機的幾個部分,提出了新的課程內(nèi)容設(shè)置思路,即:以模擬電子技術(shù)的放大電路、負反饋為基礎(chǔ),講述通信電源的變換電路。以電路與信號的傅里葉級數(shù)為基礎(chǔ),講述通信電源調(diào)制與解調(diào)的應(yīng)用。以數(shù)字電子技術(shù)的邏輯電路為基礎(chǔ),講述通信電源的油機、不間斷電源的控制應(yīng)用。兼顧當前技術(shù)發(fā)展,這種內(nèi)容設(shè)置方法有利于學生掌握課程核心內(nèi)容,這樣在教學過程中即能讓學生理解通信電源的應(yīng)用又能兼顧通信電子技術(shù)課程內(nèi)容多課時少的特點,從而優(yōu)化課堂教學內(nèi)容。在通信電源課程展開前一定要讓學生建立通信電子技術(shù)的概念。普通的電子技術(shù)教學和通信電子技術(shù)的教學是有所不同的。通信電子技術(shù)更具有針對性,通信電子技術(shù)針對的是本通信專業(yè)所需的電子技術(shù)的內(nèi)容,概念深奧難懂,電路復(fù)雜多變,學生基礎(chǔ)差,很容易產(chǎn)生厭學的情緒,所以在實踐中要注重學生對本專業(yè)培養(yǎng),激發(fā)學生對通信電子技術(shù)的學習興趣,如開設(shè)“對講機”“發(fā)射機”通信電子技術(shù)實驗?!巴ㄐ烹娮蛹夹g(shù)”是通信技術(shù)、電子技術(shù)兩者交叉的新興學科,是通信電源、通信工程及其移動通信專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課,是一門理論與應(yīng)用相結(jié)合,實踐性很強的課程,也是發(fā)展很快的學科,它不僅能為通信工程及其移動通信等各相關(guān)專業(yè)的在校學生打下堅實的理論基礎(chǔ),同時也可為從事與電能變換、柴油機、開關(guān)電源、電力系統(tǒng)等相關(guān)領(lǐng)域工作的工程技術(shù)人員提供現(xiàn)代高新技術(shù)的重要基礎(chǔ)知識,在通信專業(yè)人才培養(yǎng)中占有重要地位。由于通信電子技術(shù)的電路原理復(fù)雜、概念深奧難懂,應(yīng)用變換多樣,學生們在學習過程中會覺得難學難懂,因此,我們對課程進行了教學方法、教學內(nèi)容、教學實驗和教學手段等環(huán)節(jié)的改革,除了讓學生掌握課程知識外,更重要的是提高自學能力、創(chuàng)新能力以及團隊協(xié)作能力,在實際操作過程中,安排專人負責制度。例如作為下一代通信核心機房(NGN系統(tǒng)、5G系統(tǒng))的供電設(shè)備應(yīng)該是要求極高的供電設(shè)備,其供電方式必須做到能消除單點的供電故障,電源質(zhì)量要求高、可靠性好、效率高、監(jiān)控完善。能滿足下一代通信核心機房的供電設(shè)備要求的非直流電源(-48V系統(tǒng))不可。在教學過程中要引導(dǎo)學生如何很好掌握新一代通信電源的基礎(chǔ)知識,引導(dǎo)學生把握信新一代通信電源發(fā)展變革方向,鼓勵學生自學新知識、學習新技術(shù)。
2高職通信電源中電子技術(shù)課程聯(lián)系化教學設(shè)計舉例
通信電源和電子技術(shù)有很強的聯(lián)系性和依賴性,這種聯(lián)系性和依賴性雖然也能跨越到其他通信專業(yè)課程,但通信電源和電子技術(shù)的聯(lián)系性和依賴性更高。高職學生的特點之一是學習不積極、高中理科基礎(chǔ)差、自學能力低,對知識的連貫性掌握技能就更差。項目庫中每個項目的實施需要相關(guān)課程群合作完成,例如將電子技術(shù)中的功率因數(shù)概念的教學和通信電源的直流不間斷電源中的有源功率因數(shù)校正電路結(jié)合起來講,學生更易于對功率因數(shù)概念的理解,也能很好地掌握通信電源的直流不間斷電源中的有源功率因數(shù)校正電路的原理。通信電源課程根據(jù)教學計劃需求就能完成對應(yīng)電子技術(shù)基礎(chǔ)教學任務(wù)。在相關(guān)通信電源知識群中由項目驅(qū)動完成電子技術(shù)基礎(chǔ)教學任務(wù)后,通信電源教學任務(wù)也同步完成最終結(jié)果。因此,教學設(shè)計者應(yīng)能夠依據(jù)人才培養(yǎng)方案來建立通信電源和電子技術(shù)課程間聯(lián)系構(gòu)架和設(shè)計跨課程的教學項目,在教學活動中,動態(tài)地將通信電源和通信電子技術(shù)課程進行聯(lián)系,形成具有活力的知識連貫體,并根據(jù)與通信電源課程群的知識聯(lián)系性來設(shè)計電子技術(shù)課程的項目庫。通過對高職通信電源專業(yè)聯(lián)系化教學的現(xiàn)狀分析和對通信電源專業(yè)的人才培養(yǎng)方案和教學計劃剖析后,我們應(yīng)首先對通信電源和通信電子技術(shù)進行聯(lián)系化設(shè)計,提出對電子技術(shù)教學的設(shè)計方案,例如將電子技術(shù)專業(yè)課程中的電路與信號、模擬電子技術(shù)融入通信電源的配電和防雷來講授,將數(shù)字電子技術(shù)融入通信電源的UPS和整流來講授。電子技術(shù)的應(yīng)用、電子技術(shù)實訓、電子產(chǎn)品設(shè)計與制作與通信電源的設(shè)備實訓相關(guān)聯(lián),進行項目關(guān)聯(lián)設(shè)計試點?;诼?lián)系需求將通信電源和電子技術(shù)課程的這些環(huán)節(jié)緊密相關(guān),層次清晰,環(huán)環(huán)相扣。從而實現(xiàn),在高職通信電源專業(yè)技能培養(yǎng)的生命周期過程中的前后緊密聯(lián)系,并最終形成通信電源專業(yè)的教學表現(xiàn)結(jié)果。
3結(jié)論
摘要:在通信行業(yè)中,人們通常把電源比喻為通信系統(tǒng)的心臟。近年來,電信網(wǎng)全方位快速發(fā)展,同時也給從事電源維護管理工作的人員提出了許多新的問題。由于電源設(shè)備正處在新老并存、逐步更新?lián)Q代的時期?;诖耍疚木屯ㄐ烹娫吹木S護和管理方面談幾點想法。
引言
由于歷史發(fā)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(shù)據(jù)、移動等專業(yè)的維護方式正朝著集中監(jiān)控、集中維護、少人或無人值守方向發(fā)展。通信基站是通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)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(wǎng)絡(luò)安全運行的重要環(huán)節(jié)。為此各通信基站內(nèi)均配備了較先進的電力電源供電系統(tǒng),包括開關(guān)整流設(shè)備、免維護蓄電池、油機等。這些設(shè)備是保障供電穩(wěn)定和連續(xù)性的重要設(shè)備,對這些設(shè)備維護的好壞,不僅影響電源系統(tǒng)設(shè)備的壽命和故障率,而且直接涉及通信網(wǎng)絡(luò)的平穩(wěn)運行。
一、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(shù)飛躍發(fā)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(tǒng)的安全優(yōu)質(zhì)運轉(zhuǎn),無處不在的通信電源則是堅實的基礎(chǔ)和根本保障。實施集中監(jiān)控管理是網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展的必然趨勢,是現(xiàn)代通信網(wǎng)的要求,也是企業(yè)減員增效的有效措施。各種電源設(shè)備要智能化、標準化,符合開放式通信協(xié)議。若電源系統(tǒng)不能輸出規(guī)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(xù)10s以上者均判定為系統(tǒng)故障。原交流系統(tǒng)中的電壓、頻率或波形畸變超出規(guī)定范圍持續(xù)時間大于60s者均判定為故障。為此,要保證通信電源系統(tǒng)的可靠性,有條件的通信部門應(yīng)盡量從兩個不同的地方引入2路市電輸入,并設(shè)置2路市電電能自動倒換裝置;所用設(shè)備要選用可靠性高的高頻開關(guān)整流設(shè)備,采用模塊化、熱插拔式結(jié)構(gòu)以便于更換,并合理配置備份設(shè)備。任何新技術(shù)、新設(shè)備未經(jīng)充分驗證、試運行前均不得進入供電系統(tǒng)。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(shè)備采用兩個以上的獨立供電系統(tǒng),這也是今后通信網(wǎng)絡(luò)容量和規(guī)模不斷擴大、各種新業(yè)引入的新要求。為了盡量縮短設(shè)備的平均故障修復(fù)時間,要經(jīng)常分析運行參數(shù),預(yù)測故障發(fā)生的時間并及時排除。還要提高技術(shù)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(shè)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。
二、電源系統(tǒng)使用中應(yīng)重視的問題
電源系統(tǒng)目前廣泛使用高頻開關(guān)電源系統(tǒng)設(shè)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(yīng)在多方面引起注意,確保使用安全。
2.1按電源系統(tǒng)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(shè)備,也不允許在滿負載狀態(tài)下長期運行。工作性質(zhì)決定了電源系統(tǒng)幾乎是在不間斷狀態(tài)下運行的,增加大功率負載或在基本滿載狀態(tài)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(fā)電機的輸出電壓、波形、頻率和幅度應(yīng)滿足電源系統(tǒng)對輸入電壓的要求,另外發(fā)電機的功率要大于開關(guān)電源設(shè)備的額定輸入功率,否則,將會造成電源系統(tǒng)設(shè)備工作異?;驌p壞。
2.2電池應(yīng)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(yīng)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(zhì)脫落,電池內(nèi)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(yīng)防止電池短路或深度放電,因為電池的循環(huán)壽命和放電深度有關(guān)。放電深度越深循環(huán)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(guān)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(yù)測貯備容量已成為當今業(yè)界的一大難題。用電導(dǎo)儀測電池的內(nèi)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(jīng)濟性、可使用性、維護性等方面綜合比較,應(yīng)選用四沖程油機為原動機發(fā)電機組。四沖程油機結(jié)構(gòu)簡單,采用多缸均衡做功、增壓等一系列成熟技術(shù)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(chǎn)生的熱量排到室外,保證機組周圍環(huán)境濕度不超過指標要求。
三、電源系統(tǒng)的維護與檢修
當電源系統(tǒng)出現(xiàn)故障時,應(yīng)先查明原因,分清是負載還是電源系統(tǒng),是主機還是電池組。雖說開關(guān)電源系統(tǒng)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(fā)生故障,顯示的故障內(nèi)容則可能有誤。對主機出現(xiàn)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(fā)生相同的故障。再好的設(shè)備也有壽命期,也會出現(xiàn)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(fā)生,不要因為高智能、免維護而忽略了本應(yīng)進行的維護工作,預(yù)防在任何時候都是安全運行的重要保障。高頻開關(guān)電源設(shè)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(qū),空氣中的灰粒較多,灰塵將在機內(nèi)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(fā)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(yīng)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(tài)對電池的影響并沒有改變,不正常工作狀態(tài)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(tài),在這種情況下至少應(yīng)每年進行一次放電。放電前應(yīng)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(yīng)停止放電,繼續(xù)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(guān)注并發(fā)現(xiàn)和處理落后電池,經(jīng)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(yīng)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(yīng)定期測量并做好記錄。在日常維護中需經(jīng)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(xiàn)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(shè)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(guī)范,保證設(shè)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(jīng)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(guī)程中包括的內(nèi)容和運行規(guī)則。當電池組中發(fā)現(xiàn)電壓反極、壓降大、壓差大和酸霧泄漏的電池時,應(yīng)及時采用相應(yīng)的方法恢復(fù)和修復(fù),對不能恢復(fù)和修復(fù)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(lián)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(tǒng)和設(shè)備主機。
參考文獻:
關(guān)鍵詞:移動通信終端;電源管理;可充電鋰離子電池
引言
移動通信終端產(chǎn)品如GSM手機、CDMA手機及PHS小靈通電話已經(jīng)深入普及到我們的日常生活中,促進了中國電信事業(yè)的發(fā)展,也為我們的生活帶來了方便與快捷。但同時,由于一些移動終端廠商的設(shè)計缺陷,多次出現(xiàn)了手機爆炸傷人事件,而造成爆炸的主要原因在于電源管理部分設(shè)計有缺陷或設(shè)計存在不完善的地方。
與其他現(xiàn)有電池相比,可充電鋰離子電池具有多項優(yōu)勢,這使它們成為更適合于便攜式應(yīng)用的電源。它們可以提供更高的能量密度(最高達200W·h/kg或300~400W·h/L,分別是Ni/Cd或者Ni/MeH電池的2.5倍和1.5倍)和更高的電池電壓(碳陽極電池為4.1V,石墨陽極電池為4.2V)。它們具有無記憶效應(yīng),自放電率小,可快速充放電及更高的充放電次數(shù)等優(yōu)點。
鋰離子電池的更高化學能量密度和更高電池電壓使得我們可以為移動終端產(chǎn)品應(yīng)用制造出更小和更輕的電池,而更輕和更小的電源對目前中國移動通信終端產(chǎn)品追求最小尺寸來說是至關(guān)重要的。要想充分利用電池容量或延長電池壽命,必須極其嚴格地控制充電參數(shù)。
鑒于鋰離子可充電電池的上述優(yōu)點,本文將詳細介紹如何設(shè)計高效、安全的鋰離子可充電電池管理電路。
1移動通信終端產(chǎn)品鋰離子電源管理的原理及設(shè)計
鋰離子電源管理的設(shè)計主要是針對鋰離子電池的特性來進行的。鋰離子電池的安全性能及供電性能主要體現(xiàn)在其充放電參數(shù)的控制上。圖1為鋰電池電源管理原理圖。該圖由控制芯片和電路組成。接下來,我們就圖1從鋰電池放電、充電兩個方面來探討如何實現(xiàn)鋰電池的管理。
1.1放電工作原理
電池過放可能會給電池帶來災(zāi)難性的后果,特別是大電流過放或反復(fù)過放,對電池的影響更大。一般而言,過放電會使電池內(nèi)壓升高,正負極活性物質(zhì)的可逆性受到破壞,即使充電也只能部分恢復(fù),容量會有明顯衰減。鋰離子電源管理電路的功能之一就是為了保護鋰電池不至于過放。
圖1
鋰電池的正常工作電壓為2.575~4.2V。當電池電壓在此范圍內(nèi),管理電路將MOSFET管S4打開,在電池(CELL)電壓與BATT+之間建立低阻通道,有利于電流從電池流向手機負載。在此情況下,過放就體現(xiàn)為輸出電流過大。在整個輸出過程中,電源管理電路不斷地檢測從電池輸出到負載的電流。當電池輸出電流超過通常的保護值3.5A的時候,手機短路保護電路開始工作,關(guān)閉S4,切斷電池與BATT+的連接。
當電池持續(xù)放電到電池電壓低于文獻[1]規(guī)定的放電終止電壓2.375V以下時,則屬于電壓過放。此時,圖1中的手機低電壓及短路保護電路開始工作,同電流過放一樣,關(guān)閉S4,切斷電池與BATT+的連接達到保護鋰電池的目的。
1.2充電工作原理
充電管理電路在對鋰電池進行充電時,更是一個復(fù)雜的過程,既要保證鋰電池能夠充滿,又要保證鋰電池的性能,最重要的是要保證鋰電池不能過充。如果鋰電池在充電過程中充電電流過大,或充電時間過長,產(chǎn)生的氧氣來不及被消耗,就可能造成內(nèi)壓升高,電池變形,漏液等不良現(xiàn)象。同時,其電性能也會顯著降低。
整個充電電路應(yīng)該具有以下幾種充電模式:
——低電壓預(yù)充電模式;
——全速充電模式;
——涓流充電模式;
——頂端截止、脈沖充電模式;
——充電截止模式。
1.2.1低電壓預(yù)充電模式
當電池電壓低于3.0V時,電源管理電路進入低電壓預(yù)充電模式。當電池極度過放時,為了防止過量的充電電流對電池性能造成損傷,充電電路應(yīng)該采取漸進的充電方式。
對于一塊極度過放的,電壓已低于0.7V的鋰電池,電源管理電路將提供預(yù)充電涓流給電池。此時S1關(guān)閉,充電器通過R1提供電流給管腳Vdect,充電器提供電流的大小完全由R1決定,整個充電器幾乎工作在無負載情況下。這種充電模式甚至可以對電壓已經(jīng)為0V的電池進行充電;當電池電壓高于0.7V低于1.98V時,外部S1及S2工作,電源管理電路可以以更高的電流對電池進行充電。但是,此時三極管S1的功耗檢測電路還沒有工作,必須限制其功耗低于800mW,以免燒毀S1;當電池電壓高于1.98V低于3.0V時,整個電源管理電路都正常工作,此時S1的控制電路使S1以較高的電流,但遠低于全速充電電流對電池進行充電,該電流一般超過100mA。
1.2.2全速充電模式
當電池電壓高于3.0V時,預(yù)充電模式結(jié)束,進入全速充電模式。此時,電源管理電路將S1及S2打開,并使S1工作在飽和模式,充電器提供全速充電電流給電池充電。但是,電源管理電路將限制最大充電電流小于1.5A。
這種充電模式對充電器也有一定的要求,要求其實現(xiàn)限流輸出。這樣做的目的是便于移動通信終端廠商,在產(chǎn)品設(shè)計時可以根據(jù)產(chǎn)品的定義,選擇不同的充電電流,實現(xiàn)對具體鋰電池快速有效的充電。在典型應(yīng)用中,一般要求充電器提供的輸出電流限制在1A以內(nèi),具體的電流可以根據(jù)所用鋰電池廠商推薦使用的充電電流,以便電池能夠具有一個較高的循環(huán)壽命。
1.2.3涓流充電模式
該充電模式其實也是一種恒壓充電模式,當電池表面達到控制電路設(shè)定的終止充電電壓Vterm時,即進入該種充電模式。由于在全速充電模式下,電流比較大,電池表面電壓與實際電池芯的電壓有比較大的落差,涓流充電模式就是用來減小甚至消除該落差。此時,電源管理電路通過控制S1的開閉情況,將提供給電池的最大電流限制在100多mA。由于電池被充得越來越足,因此,涓流就越來越小,直到截止。
1.2.4頂端截止脈沖充電模式
當電源管理電路處于涓流充電模式時,它會周期性地跳轉(zhuǎn)到全速充電模式,形成脈沖電流對電池進行充電。大電流脈沖寬度一般<100μs,這樣有利于電池更快被充滿。
1.2.5充電截止模式
電源管理電路會有一個控制引腳,由手機的CPU決定什么時候停止充電。進入這種模式,一般會有這樣幾種情況:手機檢測到充電電路包括鋰電池溫度過高;不是原裝的鋰電池;已經(jīng)進入涓流充電,不需要充電時間過長;充電器設(shè)計不合理等等。
關(guān)鍵詞:通信電源 監(jiān)控系統(tǒng) 實時監(jiān)控 數(shù)據(jù)采集
1 通信電源監(jiān)控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
在通信行業(yè),電源設(shè)備通常被人們比作通信系統(tǒng)的“心臟”,通信網(wǎng)運行質(zhì)量和通信安全取決于通信電源系統(tǒng)的運行質(zhì)量。如圖1所示,交流供電系統(tǒng)、直流供電系統(tǒng)以及接地系統(tǒng)共同組成了電信局站的電源系統(tǒng)。
主用交流供電系統(tǒng)均采用市電,此外還采用油機發(fā)電機等設(shè)備作為備用交流電源以防備市電停電。一般大中型的電信局站均采用10KV高壓市電,而小型局站一般采用地壓市電電源。按照安裝電源設(shè)備的地點不同,可將直流供電系統(tǒng)分為集中直流供電系統(tǒng)和分散直流供電系統(tǒng)。
根據(jù)原郵電部1996年頒布的《通信電源和空調(diào)集中監(jiān)控系統(tǒng)技術(shù)要求(暫行規(guī)定)》(YDN023-1996),以及1997年原郵電部電信總局電網(wǎng)綜[1997]472號文《通信電源、機房空調(diào)集中監(jiān)控管理系統(tǒng)(暫行規(guī)定)》的規(guī)定:監(jiān)控系統(tǒng)的建立和實施應(yīng)以電信局(站)為基本單位,通過分布式計算機控制系統(tǒng),逐步建成區(qū)/縣監(jiān)控系統(tǒng)和本地網(wǎng)(城市級)監(jiān)控系統(tǒng)。
根據(jù)圖2可看出,整個監(jiān)控系統(tǒng)是由多個監(jiān)控級自下而上逐級以匯接的方式組成的一個分布式計算機控制系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò),分別對應(yīng)通信局、區(qū)縣以及地市三級電信管理體制。從網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)來看,監(jiān)控系統(tǒng)采用逐級匯接的拓撲結(jié)構(gòu),每個上級監(jiān)控級均呈輻射狀與若干下級監(jiān)控級形成一點對多點的網(wǎng)絡(luò)連接,最后通過監(jiān)控模塊與被監(jiān)控的若干設(shè)備相連。
電源和空調(diào)設(shè)備在通信局內(nèi)分散的安裝于不同的機房,由SM采集這些設(shè)備的運行參數(shù)和告警信息后實時傳遞給SU,因此,局監(jiān)控系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)拓撲可以采用星形結(jié)構(gòu)或總線結(jié)構(gòu)。由于在區(qū)/縣監(jiān)控系統(tǒng)中,SU將SM傳送來的監(jiān)控數(shù)據(jù)加以處理后傳送給SS,SS向SU下達控制命令,而SU之間不需要相互傳送數(shù)據(jù),因此,此系統(tǒng)結(jié)構(gòu)采用星形結(jié)構(gòu)。
2 采集內(nèi)容分析
2.1 被監(jiān)控設(shè)備
2.1.1 按照用途可將監(jiān)控對象分為通信動力系統(tǒng)和環(huán)境系統(tǒng)。
①通信動力系統(tǒng)是電源監(jiān)控系統(tǒng)的主要監(jiān)控對象,包括高壓配電、低壓配電、UPS(三相電壓、三相電流、功率、功率因數(shù)等),柴油發(fā)電機組(三相電壓、三相電流、頻率、柴油油位、啟動電池電壓等),整流器(輸出電壓、電流等)、蓄電池組(電池組總電壓、電池單體電壓、電池表面溫度、電池組充放電電流)等動力設(shè)備。
②環(huán)境系統(tǒng)包括空調(diào)、局房環(huán)境(門禁、溫濕度、紅外、煙霧、水浸等)。電源監(jiān)控系統(tǒng)通過對動力設(shè)備和環(huán)境合理布置監(jiān)測點,就能準確地將設(shè)備運行狀態(tài)和運行數(shù)據(jù)集中反應(yīng)到監(jiān)控中心。
2.1.2 按照監(jiān)控設(shè)備本身的特性,可將監(jiān)控對象分為智能設(shè)備和非智能設(shè)備。
①智能設(shè)備指設(shè)備本身具有一定的數(shù)據(jù)采集和處理能力,并帶有智能接口(口和網(wǎng)絡(luò)接口),可以直接與計算機進行通信,如艾默生電源、Liebert UPS、海洛斯空調(diào)、卡特彼勒油機等。
②非智能設(shè)備本身不具備數(shù)據(jù)采集和處理能力,無智能接口,如低壓配電柜、普通分體空調(diào)、蓄電池組等。
對于智能設(shè)備,可通過獲取智能設(shè)備協(xié)議(包括智能設(shè)備通信協(xié)議、接口方式、數(shù)據(jù)包的結(jié)構(gòu)和內(nèi)容),直接納入監(jiān)控系統(tǒng)。對于非智能設(shè)備則需通過專門的信號采集器使其智能化再接入監(jiān)控系統(tǒng)。
2.2 被監(jiān)控信號
2.2.1 被監(jiān)控信號有非電量信號和電量信號。對于溫度、濕度以及郵箱油位等非電量信號應(yīng)當通過傳感器將其變成電量信號后接入采集設(shè)備;對于三相電壓以及電流等不能直接測量的電量信號則應(yīng)當通過變送器變換成適合采集信號后接入采集設(shè)備。
2.2.2 信號有模擬量,也有數(shù)字量。模擬量指隨時間連續(xù)變化的量(如交流電壓、交流電流、溫度等),對這些信號的測量,需采用模/數(shù)轉(zhuǎn)換設(shè)備把模擬量變成數(shù)字量后才能適合計算機采集;而數(shù)字量指不連續(xù)變化的、具有確定的幾種狀態(tài)的量,計算機一般可以直接測量。
3 采集方案的設(shè)計
3.1 模塊局、AG及接入網(wǎng)數(shù)據(jù)采集
3.1.1 以艾默生公司PMC-3設(shè)備作為現(xiàn)場監(jiān)控單元(SU)方式。
PMC-3設(shè)備適用于市話模塊局、AG及接入網(wǎng)等小規(guī)模局站。PMC-3采用模板結(jié)構(gòu)設(shè)計,內(nèi)部有四個擴展槽,可插入四塊采集板,對采集板又分為三種類型:相控電源專用采集板、通用模擬量采集板和通用開關(guān)量采集板。相控電源專用采集板用于對一組-48V或24V通信電源的總電壓和分流器輸出進行測量;通用模擬量采集板設(shè)有12路模擬量輸入及1路頻率輸入;通用開關(guān)量采集板設(shè)有12路開關(guān)量輸入和兩路開關(guān)量輸出。開關(guān)量輸入可以是有源信號,也可以是無源干接點以及LED燈輸入。RS422、RS232用于CPU板同上位機的通信。模塊局PMC-3現(xiàn)場接入方式如圖3所示。
3.1.2 采用ESC板作為動力設(shè)備監(jiān)控裝置的監(jiān)控方案分析。
這個方案利用華為公司的ESC板作為動力設(shè)備監(jiān)控裝置對端局設(shè)備進行監(jiān)控,ESC板有302,303兩種型號,對于302板,只能接入數(shù)字開關(guān)量,對于接入網(wǎng)供電系統(tǒng),無法在停電、電池放電等告警發(fā)生時進行現(xiàn)場搶修,只有在模擬量采集上后,通過告警等級及相應(yīng)閥值設(shè)定,進行判斷后才決定是否進行現(xiàn)場故障處理,302板實現(xiàn)不了這些功能,無法達到集中監(jiān)控要求,故舍棄此方案。ESC303板方案采用華為ESC303板做為端局采集設(shè)備,通過RS232接口與華為接入網(wǎng)設(shè)備內(nèi)部網(wǎng)管傳輸時隙連接,網(wǎng)管中心通過客戶端軟件讀取監(jiān)控數(shù)據(jù)。
ESC303板方案在兩個模塊局及接入網(wǎng)機房進行了試點。在完成了ESC303動力環(huán)境監(jiān)控箱的安裝與調(diào)試工作后,對該方案進行了專門的數(shù)據(jù)采集對比和調(diào)查分析,并與華為技術(shù)中研部開發(fā)人員座談,試點結(jié)果如下:
①ESC板采用一48VDC工作電源,滿足通信供電要求。
②掛壁式安裝,具有6個模擬量擴展通道,16個數(shù)字量擴展通道,一個智能設(shè)備端口,能夠?qū)C房溫濕度、煙感、水浸、門禁等環(huán)境量以及華為整流器進行數(shù)據(jù)采集。
③在客戶端軟件,可以設(shè)定告警門限值,并以不同顏色區(qū)分告警與正常狀態(tài)。
④具備遙控功能,如對整流器進行遠程均浮沖,或模塊的開關(guān)機。
⑤能提供報表功能,如電池組放電電壓曲線、電壓波動曲線的報表??刹樵儦v史告警數(shù)據(jù)。
但該方案仍存在較大不足,主要有:
①只能接入華為公司HONENT產(chǎn)品,對于其他公司設(shè)備均無法接入。
②智能設(shè)備接入端口僅有一個,該接口只能接入華為幾種類型的電源。這對于智能設(shè)備多于一個及非華為電源的機房來說,將是一個不容忽視的問題。
③ESC板采集溫度時,發(fā)現(xiàn)有近2攝氏度的誤差。
④系統(tǒng)運行時,讀取端局交換設(shè)備初始化數(shù)據(jù)較緩慢,且經(jīng)常失敗。
⑤當前界面顯示的機房信息,無法對需欲查詢機房進行迅速定位,端局過多時難以及時了解所關(guān)心的機房情況。
⑥沒有單獨的當前告警一覽表,且沒有單獨的聲光提示,若想查看各個機房有無動力環(huán)境告警,需在華為接入網(wǎng)網(wǎng)管界面上所有網(wǎng)管告警上逐個瀏覽,而網(wǎng)管告警是海量數(shù)據(jù)。
⑦告警不分級別,如一般、重要、緊急等,使得維護人員不便于對告警的輕重緩急進行區(qū)別對待。
⑧雖然能提供歷史告警數(shù)據(jù)查詢,但查詢結(jié)果無法打印,查詢到的數(shù)據(jù)沒有進行分析統(tǒng)計功能。
⑨動力環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)數(shù)據(jù)利用接入網(wǎng)網(wǎng)管內(nèi)部控制通道傳輸。數(shù)據(jù)配置、上報及存儲均在端局交換設(shè)備上完成,數(shù)據(jù)量過大時是否會對V5產(chǎn)生影響待觀察。
⑩該系統(tǒng)底端采用專用的采集板;且傳輸利用華為交換的控制通道,日后維護將會帶來極大不便。
綜合上述,利用ESC303板作為模塊局動力設(shè)備監(jiān)控的裝置方案可以達到基本的監(jiān)控要求,但如果采用該方案只能接入華為設(shè)備??紤]到西安電信本地網(wǎng)中接入網(wǎng)設(shè)備大多采用華為公司HONENT產(chǎn)品,因此在華為設(shè)備接入網(wǎng)中采用此種數(shù)據(jù)采集方案。
3.2 端局數(shù)據(jù)采集
目前電源監(jiān)控系統(tǒng)對西安電信所有的端局相關(guān)設(shè)備都進行了監(jiān)控,在端局采用的現(xiàn)場監(jiān)控單元(SU)是艾默生公司的PMC-3設(shè)備,PMC-3與現(xiàn)場被監(jiān)控設(shè)備的連接如圖4所示。其中AMS-1是數(shù)據(jù)處理單元,OCI-4是協(xié)議轉(zhuǎn)換器。每一個AMS-1都可以接入模擬量、開關(guān)量或控制量信號。如果這些信號是工業(yè)標準信號,可以直接接入,否則,可以通過加裝傳感器、變送器接入。端局的專用空調(diào)如Lfabert,Hirnss,Atlas等型號的專用空調(diào)可以通過協(xié)議轉(zhuǎn)換器OCI-4接入系統(tǒng)。
4 結(jié)論
本論文以西安電信電源監(jiān)控系統(tǒng)工程為背景,根據(jù)西安電信通信網(wǎng)絡(luò)的實際情況,設(shè)計并確定了電源監(jiān)控系統(tǒng)的管理層次及系統(tǒng)設(shè)備組網(wǎng)結(jié)構(gòu);并通過對監(jiān)控對象的確定,對采集設(shè)備的分析研究,對模塊局、AG、接入網(wǎng)及端局進行數(shù)據(jù)采集方案的設(shè)計,保證了通信電源監(jiān)控數(shù)據(jù)上報的準確性和實時性。
參考文獻:
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關(guān)鍵詞: 通信電源 管理維護 防雷接地 發(fā)展前景
一、通信電源的發(fā)展及重要性
(一)、電源的發(fā)展
隨著中國通信事業(yè)的跨步飛越式發(fā)展,伴隨著通信電源的發(fā)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(shù),通信電源除了作通信主設(shè)備的配套產(chǎn)品以外,應(yīng)用范圍更加廣泛,現(xiàn)已涉及眾多領(lǐng)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(shè)備必不可少的重要組成部分,其核心內(nèi)容是保證整個通信網(wǎng)絡(luò)的正常運行,它可以被喻為“心臟”。如果通信電源發(fā)生故障,通信系統(tǒng)將全部中斷,即要求通信電源的可靠性和穩(wěn)定性極高,所以電源系統(tǒng)要有備份設(shè)備以防止電源系統(tǒng)發(fā)生中斷故障。
二、通信電源的管理
(一)、通信電源的管理應(yīng)被提到重要位置
在眾多電信運行公司忽視電源設(shè)備,有的地方還存在設(shè)備滿負載、超年限運行、已淘汰型號的交流開關(guān)電源設(shè)備仍在使用等問題,這就使通信設(shè)備載在一個不堪重荷的電源系統(tǒng)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(yīng)被行業(yè)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(wǎng)的心臟,各級領(lǐng)導(dǎo)應(yīng)給予足夠的重視.隨著電信網(wǎng)裝備水平逐步提高,電源也同樣處在大量引進新設(shè)備,淘汰舊設(shè)備的時期,同時為配合維護體制全專業(yè)、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(xiàn)在的電信網(wǎng),電源專業(yè)其它專業(yè)一樣存在著維護人員的素質(zhì)、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(jù)新設(shè)備、新技術(shù)的采用及新的網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)重新制定、完善各種規(guī)章制度。
2.在新上工程中,從工程設(shè)計、方案會審、工程實施到驗收竣工要積極參與把關(guān)。
3.繼續(xù)搞好技術(shù)練兵,加大培訓力度。
4.引進電源專業(yè)的高素質(zhì)人才。
(三)、重視通信電源系統(tǒng)初期的設(shè)計、安裝
電源系統(tǒng)設(shè)計應(yīng)充分考慮容量大小、地理位置、空間布置、未來發(fā)展、設(shè)備質(zhì)量、工程勘察與設(shè)計、運行方式選擇、建設(shè)管理、運行維護等環(huán)節(jié)。
(四)、實施集中監(jiān)控、集中維護模式
建立此模式有四大好處:
1.依靠監(jiān)控平臺進行電源空調(diào)設(shè)備的告警處理和障礙修理。
2.依靠監(jiān)控系統(tǒng)收集大量的運行數(shù)據(jù)進行智能管理。
3.依靠監(jiān)控平臺對電源維護工作進行監(jiān)控。
4.依靠監(jiān)控平臺檢查無人值守流程是否正常運轉(zhuǎn)。
三、通信電源設(shè)備的維護與新設(shè)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(yōu)點是:維護人員對它較為熟悉;內(nèi)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(huán)境和設(shè)備有腐蝕作用,需在通風良好的專用房間,需經(jīng)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(yōu)點是:使用中幾乎無酸溢出,對環(huán)境和無污染和腐蝕,可以不單設(shè)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(huán)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(chǎn)量的加大,工藝水平的提高,它的價格會越來越低,質(zhì)量會越來越好,所以用閥控式密封鉛酸蓄電池是發(fā)展方向。
(二)高頻開關(guān)整流器將取代相控整流器
高頻開關(guān)整流器較相控整流器體積小、噪聲低、效率高、功率因數(shù)高、勸態(tài)性能好、可靠性高、對電網(wǎng)污染小,因此,取代相控整流器,作為更新?lián)Q代產(chǎn)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(guān)整流器都已出現(xiàn),它具有易于監(jiān)控、易于擴容、易于實現(xiàn)N+1備份等優(yōu)點。許多廠家根據(jù)用戶的要求,生產(chǎn)的開關(guān)整流器系統(tǒng)已經(jīng)具有了交直流配電一起考慮的單機架、雙機架,這些結(jié)構(gòu)都是進行供電改革進可選擇的產(chǎn)品,但對機房設(shè)備應(yīng)采取逐步更替的態(tài)度,不可一刀切,將原有設(shè)備隨意報廢。
(三)由于高精尖通信設(shè)備、儀表的大量使用,對環(huán)境溫濕度要求較高,機房普遍配有通信專用空調(diào)。一旦外界停電,蓄電池容量再大,由于空調(diào)用電得不到保證,室溫上升,通信設(shè)備仍不能保證正常運行。今后對交流系統(tǒng)的要求會越來越高,油機發(fā)電機組發(fā)展方向?qū)⑹牵后w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(chǎn)是電源專業(yè)最重要、最根本的要求。電源集中監(jiān)控的基本原則是把可靠性放在第一位。因此,要求監(jiān)控系統(tǒng)本身的可靠性應(yīng)高于被監(jiān)控系統(tǒng)的可靠性。目前,監(jiān)控系統(tǒng)以監(jiān)為主、以控為輔,對可要可不要的監(jiān)控點就不要設(shè)置。實施監(jiān)控管理的設(shè)備以智能化、自動化的新型設(shè)備為主,在新建通信設(shè)備選型時應(yīng)考慮集中監(jiān)控的實施,選用具有集中監(jiān)控管理功能和標準接口的設(shè)備。對于老設(shè)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(fā)現(xiàn)了一些隱患。因某些維護人員技術(shù)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(tǒng)故障。實行集中監(jiān)控后,對電源專業(yè)注入了很多新產(chǎn)品、新技術(shù)、智能化的系統(tǒng)能大減少許多人為的事故,但也應(yīng)有新的管理、新的維護和新的操作規(guī)章制度出臺。
五、通信電源系統(tǒng)的防雷
(一)、雷擊產(chǎn)生的危害
雷擊產(chǎn)生強電流和高電壓對人體和設(shè)備都將造成重大損害。直接雷和間接雷都將對通信設(shè)備產(chǎn)生巨大危害。防雷是一個系統(tǒng)工程,某種有效技術(shù)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(tǒng),按照規(guī)范要求嚴格接地,減少雷害。
(二)、防雷接地
為了防止雷電產(chǎn)生的過電壓過電流損壞電源設(shè)備,在通信電源系統(tǒng)中,一般設(shè)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(yīng)≤1Ω。在通信電源系統(tǒng)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(tǒng)中,要求防雷接地、工作接地、保護接地共用地線。
現(xiàn)在已開發(fā)出了各種各樣的雷電防護及接地技術(shù),這些都是確保通信網(wǎng)絡(luò)可靠性的重要技術(shù),也是通信領(lǐng)域中重要的基礎(chǔ)技術(shù)?,F(xiàn)已普遍采用的聯(lián)合接地系統(tǒng)和進出線防雷系統(tǒng)以及各種保安器,是目前行之有效的辦法。搞好通信設(shè)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(wǎng)等設(shè)備,誘導(dǎo)雷電流通過接地線進入大地。事實證明,聯(lián)合接地系統(tǒng)和進出線的防雷系統(tǒng)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(shè)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(shù)規(guī)范的規(guī)定執(zhí)行即可。為了保證接地電阻值符合規(guī)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(tǒng),是一項應(yīng)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(shù)、合資生產(chǎn)、自主研制開發(fā)的道路。由于通信電源市場前景好,產(chǎn)品的附加值高,所以,國內(nèi)不少的科研院所、廠家投入大量的人力和物力, 研制開發(fā)性能良好的通信電源。目前,具有自主知識產(chǎn)權(quán)的國內(nèi)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(nèi)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(shè)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(shù)的創(chuàng)新與進步,目前國外通信 電源廠家的產(chǎn)品一般都具有以下技術(shù)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(guān)技術(shù),即全橋零電壓開關(guān)。
(3)采用功率因數(shù)校正技術(shù)。
(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(diào)四遙功能。
(6) 具有完善的蓄電池監(jiān)測、充電限流、二次下電等管理技術(shù)。
(7)界面友好的監(jiān)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(chǎn)品相比,存在一定的差距。主要差距在工作的可靠性、穩(wěn)定性和技術(shù)性能等方面。因此,組織力量研制開發(fā)具有自主知識產(chǎn)權(quán),技術(shù)含量高的新一代通信電源,對振興民族工業(yè)、提高產(chǎn)品的質(zhì)量和競爭力,提高開發(fā)隊伍的研究水平具有重要的意義,也會帶來顯著的經(jīng)濟效益和良好的社會效益。
參考文獻:
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2、陳振華 《現(xiàn)代通信電源運行維護與集中監(jiān)控實用全書》
北京科大電子出版社 2004年
作者簡介:
文獻信息資源建設(shè)的總體目標是提高文獻信息資源保障率。長期以來,這一觀念一直在文獻信息資源建設(shè)理論研究與事業(yè)建設(shè)領(lǐng)域得到貫徹。遵循這一目標,努力豐富館藏以滿足社會對文獻信息的需求,就成為各圖書館資源建設(shè)的指導(dǎo)思想,也直接導(dǎo)致了各圖書館的“大而全”、“小而全”的建設(shè)模式。然而,各圖書館以一己之力,始終無法解決信息資源建設(shè)能力的有限性與用戶信息需求的無限性之間的矛盾,特別是在圖書館事業(yè)還相對落后的情況下。造成的結(jié)果,一方面是群體圖書館的資源重復(fù)建設(shè);另一方面則是個體圖書館的資源嚴重漏藏。
基于此種形勢,文獻信息資源共建共享的理念開始樹立,而且在資源建設(shè)的實踐中得到落實,圖書館界積極開展了資源整體布局的研究,也采取了諸如文獻聯(lián)合采購,統(tǒng)一編目,出版聯(lián)合目錄和實行館際互借等一些具體的資源共建共享方式。然而在傳統(tǒng)條件下,信息必須依賴于一定的物質(zhì)載體而存在,文獻信息內(nèi)容與文獻載體不可分割,資源建設(shè)過程中信息的共享問題實際轉(zhuǎn)化為物質(zhì)載體的共享問題,信息的可共享性得不到充分體現(xiàn):一個單元的文獻不能同時滿足兩個以上用戶的信息需求,另外還存在文獻信息傳輸?shù)戎T多障礙。因此,文獻信息資源建設(shè)還多是立足個館,各圖書館只能圍繞自身的用戶群進行資源建設(shè),共建共享在傳統(tǒng)條件下得不到最有效的實施。在這種情況下,信息資源建設(shè)理論不能突破傳統(tǒng)文獻資源建設(shè)理論的桎梏,無法發(fā)生質(zhì)的變化,只能繼續(xù)強調(diào)個館滿足自身用戶信息需求的能力。
資源的數(shù)字化建設(shè)使文獻信息擺脫了載體的約束,信息能夠?qū)崿F(xiàn)跨時空的存取,真正做到一方建設(shè)、多方利用,信息的可共享性得以充分體現(xiàn)。數(shù)字技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)環(huán)境不但提供了資源共享的全新發(fā)展環(huán)境,而且提出了重構(gòu)資源建設(shè)理論的迫切要求。重新審視資源建設(shè)理論,我們不難發(fā)現(xiàn),信息資源數(shù)字化并不等同于資源的共建共享,如不努力創(chuàng)新資源建設(shè)的理論研究,數(shù)字化建設(shè)實際上是“大而全”、“小而全”建設(shè)模式的再現(xiàn)。那么,基于共建共享的資源建設(shè)理論與傳統(tǒng)的文獻信息建設(shè)理論是何種關(guān)系?是繼承還是顛覆?本文將研究共建共享對傳統(tǒng)文獻信息資源建設(shè)理論的影響。
2 共建共享理論與傳統(tǒng)文獻信息資源建設(shè)理論的總體比較
文獻信息資源建設(shè)是指一定范圍內(nèi)的文獻信息機構(gòu)對文獻信息資源進行有計劃的積累和合理布局,以滿足、保障社會發(fā)展和國家建設(shè)需要的全部活動。文獻信息資源建設(shè)包括微觀和宏觀兩個方面,宏觀文獻信息資源建設(shè)是指根據(jù)一個地區(qū)、一個國家乃至國際間的需要而進行全局的文獻信息資源布局和協(xié)調(diào)發(fā)展工作;而微觀文獻信息資源建設(shè)是指各個文獻信息機構(gòu)對文獻信息的收集、組織、管理、貯存等工作。
共建共享是指在信息資源建設(shè)和服務(wù)過程中,文獻信息機構(gòu)建立廣泛的合作、協(xié)作、協(xié)調(diào)關(guān)系,宏觀布局和科學規(guī)劃文獻信息資源,利用各種技術(shù)、方法和途徑,共同揭示、建設(shè)、開發(fā)和利用信息資源,追求對文獻信息資源的完備保障,以最大限度地滿足用戶信息需求的全部活動。
共建共享理論同傳統(tǒng)文獻信息資源建設(shè)理論一樣,也分為宏觀建設(shè)和微觀建設(shè)兩個層面。不同的是,傳統(tǒng)的文獻信息資源微觀建設(shè)即館藏建設(shè)可以獨立于宏觀建設(shè)而存在,而資源共建中的微觀建設(shè)如脫離宏觀建設(shè)就失去了共建的意義;傳統(tǒng)的文獻信息資源建設(shè)是在微觀建設(shè)的基礎(chǔ)上進行宏觀建設(shè),而資源共建是在宏觀建設(shè)的指導(dǎo)下開展微觀建設(shè)??梢哉J為,傳統(tǒng)文獻信息資源建設(shè)是微觀建設(shè)決定宏觀建設(shè),而資源共建是宏觀建設(shè)決定微觀建設(shè)。因此,傳統(tǒng)文獻信息資源建設(shè)與資源共享在建設(shè)范圍和服務(wù)范圍兩個方面存在不同的效果。(如圖1、圖2、圖3、圖4所示)
圖1和圖2分別反映傳統(tǒng)文獻信息資源建設(shè)和資源共建所產(chǎn)生的不同建設(shè)效果。在圖1中,由于傳統(tǒng)文獻信息資源建設(shè)是在微觀建設(shè)的基礎(chǔ)上開展宏觀建設(shè),因此各個圖書館所建設(shè)的資源不可避免地存在重復(fù)現(xiàn)象,甚至有部分資源重復(fù)現(xiàn)象十分嚴重(如圖中交疊部分所示),重復(fù)建設(shè)就意味著資源覆蓋范圍的縮小,因而不利于提高文獻信息資源保障率;在圖2中,由于資源共建是在宏觀布局和科學規(guī)劃的基礎(chǔ)上進行的,避免了資源的重復(fù)建設(shè),能最大限度地提高文獻信息資源保障率。
附圖
圖1 傳統(tǒng)建設(shè)的多館文獻信息資源覆蓋范圍
附圖
圖2 共建共享的多館文獻信息資源覆蓋范圍
圖3和圖4分別反映傳統(tǒng)文獻信息資源建設(shè)和資源共建共享的不同服務(wù)范圍。在圖3中,由于各圖書館是在微觀建設(shè)的基礎(chǔ)上開展宏觀建設(shè),因此個體資源的服務(wù)范圍之間存在交叉重復(fù),使整體資源的服務(wù)范圍小于個體資源服務(wù)范圍之和,只有圖中交疊部分所示的用戶才能在一定程度上共享資源;在圖4中,由于各圖書館在合作協(xié)調(diào)的基礎(chǔ)上共同發(fā)展用戶群,因此服務(wù)范圍得到最大擴展,并且可共享資源的用戶范圍就等同于全體用戶。
附圖
圖3 傳統(tǒng)建設(shè)的多館文獻信息資源服務(wù)范圍
附圖
圖4 共建共享的多館文獻信息資源服務(wù)范圍
由此可見,資源建設(shè)過程中是否將系統(tǒng)布局和科學規(guī)劃放在首位,是資源共建與傳統(tǒng)文獻信息資源建設(shè)的根本區(qū)別。傳統(tǒng)文獻信息資源建設(shè)立足個館,強調(diào)依賴個館的資源建設(shè)來滿足特定用戶信息需求,從而不能在根本上放棄“大而全”、“小而全”的建設(shè)理念。資源共建以系統(tǒng)布局和科學規(guī)劃為出發(fā)點,強調(diào)以整體的資源建設(shè)來實現(xiàn)對信息資源的完備保障,以滿足社會對信息資源的需求(包括潛在需求),資源建設(shè)的廣度(覆蓋范圍)由整個共建系統(tǒng)來保障,而資源建設(shè)的專深度則由各圖書館來保障。
3 信息資源共建共享對文獻信息資源建設(shè)理論的具體影響
共建共享對傳統(tǒng)文獻信息資源建設(shè)理論中的建設(shè)原則、結(jié)構(gòu)理論、資源補充、資源組織、資源評價等方面都產(chǎn)生了巨大影響。
3.1 對建設(shè)原則的影響
在傳統(tǒng)文獻信息資源建設(shè)理論中,被普遍接受的建設(shè)原則有:實用性原則,系統(tǒng)性原則,特色化與協(xié)調(diào)性原則。下文將就共建共享對這三條原則所產(chǎn)生的影響做具體分析。
3.1.1 對實用性原則的影響
實用性原則要求,根據(jù)圖書館的服務(wù)任務(wù)和服務(wù)對象的需求來建設(shè)文獻信息資源。而資源共建共享理論要求,每個圖書館在所負責的建設(shè)范圍之內(nèi),不再強調(diào)文獻信息資源的實用性而更加注重文獻信息資源的完整性。因此,實用性原則應(yīng)該調(diào)整為完整性原則。
論文摘要:高速公路通信系統(tǒng)是其整體機電系統(tǒng)的基礎(chǔ)與平臺,是收費和監(jiān)控系統(tǒng)提供信息傳輸?shù)耐ǖ?。主要包括光纖數(shù)字傳輸系統(tǒng)、程控數(shù)字交換系統(tǒng)、緊急電話系統(tǒng)、數(shù)據(jù)圖像傳輸系統(tǒng)、光電纜工程和通信電源系統(tǒng)。各系統(tǒng)的功能分析及發(fā)展前瞻由本文可知。
一、光纖傳輸系統(tǒng)
光纖傳輸系統(tǒng)在不斷地發(fā)展:由最初的PDH,發(fā)展到現(xiàn)在的SDH(同步數(shù)字序列)、WDM(波分多路復(fù)用)、DWDM(密集波分多路復(fù)用)以及全光網(wǎng)絡(luò)。其中,SDH能自由選擇路由,有統(tǒng)一的網(wǎng)絡(luò)接口,可兼容PDH等現(xiàn)存的數(shù)字體系,高速公路一般采用SDH傳輸方式。
光纖傳輸系統(tǒng)為高速公路沿線設(shè)施(如程控交換機、業(yè)務(wù)電話之間的話務(wù)通信,以及監(jiān)控、收費系統(tǒng)的數(shù)據(jù)、圖像等非話業(yè)務(wù))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(huán)形保護方式,以提高整個骨干網(wǎng)絡(luò)的可靠性。網(wǎng)時鐘同步采用主從方式,通過BITS系統(tǒng)來分配和確定輸入SDH節(jié)點機的同步時鐘信號。
二、程控數(shù)-T-交換系統(tǒng)
1、系統(tǒng)構(gòu)成
每個通信總中心、通信中心配置一臺程控數(shù)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(shè)備,而是通過通信站中的光纖接入設(shè)備ONU(光網(wǎng)絡(luò)單元)提供的語音端口直接連接電話,ONU語音端口的數(shù)量根據(jù)通信站的規(guī)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(shè)備OLT和遠端交換模塊RSM實現(xiàn)與其它通信站、通信分中心、通信中心以及通信總中心的業(yè)務(wù)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(shù)字交換機采用中繼方式接入電信公用電話交換網(wǎng),市話公網(wǎng)的連接根據(jù)電信部門所能提供的方式,可以采用數(shù)字中繼的方式,也可以采用模擬環(huán)路中繼方式,提供市話、長話和國際長話業(yè)務(wù)。
用戶接口Zl符合ITu—TQ.517建議,數(shù)字接口符合ITu—T G.703、G.704、G.705、G.512建議。
通信總中心設(shè)置一套計費系統(tǒng),通過計費軟件來實現(xiàn)通信總中心與公網(wǎng)、總中心到各個中心、分中心所在地的公網(wǎng)電話計費。專網(wǎng)內(nèi)部用戶之間呼叫一律不計費,出局呼叫進入市話網(wǎng)則按當?shù)仉娦挪块T規(guī)定方式進行收費。
三、緊急電話系統(tǒng)
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(wǎng)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(tǒng)由緊急電話主機、傳輸線路和路側(cè)緊急電話組成。緊急電話主機設(shè)在分中心,能及時顯示路側(cè)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(yè)務(wù)電話網(wǎng)相連。使用者按下路側(cè)緊急電話上的按鈕后能自動向監(jiān)控中心發(fā)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(fā)出的各種呼叫檢測指令。路側(cè)緊急電話主副機一般采用太陽能供電,應(yīng)具有良好的雷電防護性能和環(huán)境適應(yīng)性能。
四、指令電話系統(tǒng)
總中心、中心設(shè)置指令電話控制臺,采用數(shù)字方式連接到程控數(shù)字交換機上,通過熱線電話或會議電話的功能來實現(xiàn)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(shè)備,而是利用現(xiàn)有數(shù)字程控交換機的熱線電話和會議電話等功能來實現(xiàn),需要在總中心、中心和分中心配備多功能數(shù)字話機作為指令電話控制臺,收費站也設(shè)指令電話分機,構(gòu)成指令電話系統(tǒng)。
五、ATM傳輸系統(tǒng)
1、結(jié)構(gòu)
ATM系統(tǒng)按通信系統(tǒng)的管理體制設(shè)計,一級網(wǎng)絡(luò)為通信總中心到通信中心,二級網(wǎng)絡(luò)為通信中心到通信分中心,三級網(wǎng)絡(luò)為通信分中心到各通信站,屬于接入部分。各級網(wǎng)絡(luò)帶寬可采用以下推薦值:
(1)一級網(wǎng)絡(luò):622Mbps0C-12cATM
(2)二級網(wǎng)絡(luò):155MbpsOC-3cATM
(3)三級網(wǎng)絡(luò):2Mbps廣域網(wǎng)
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(shè)備ADM與通信中心ATM交換機組成一級ATM骨干環(huán)。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(yè)銀行的連接,通信總中還配置一個快速以太網(wǎng)接口連接總中心的千兆位以太網(wǎng)交換機,并配置高速串行端口連接公網(wǎng)提供的數(shù)據(jù)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(shè)備ADM與通信中心ATM交換機組成—級ATM骨干環(huán),通信中心通過SDH傳輸設(shè)備ADM與通信分中心ATM交換機組成二級ATM骨干環(huán)。
通信中心配置兩臺千兆位以入網(wǎng)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(wǎng)交換機上配置10/100Mbps自適應(yīng)端口,連接收費系統(tǒng)和監(jiān)控系統(tǒng)的計算機和其它計算機。
核心ATM交換機及以太網(wǎng)交換機技術(shù)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(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)中,能通信分中心的ATM交換機為中心,通過SDH光纖傳輸系統(tǒng)形成星形連接各個通信站的ATM接入設(shè)備。通信分中心的ATM交換機通過環(huán)形鏈路連接到通信中心的ATM交換機上。
收費站的以太網(wǎng)交換機通過通信站的ATM接入設(shè)備經(jīng)SDH光纖傳輸系統(tǒng)連接到通信分中心的ATM交換機上。監(jiān)控系統(tǒng)外場設(shè)備數(shù)據(jù)通過一對Modem傳輸?shù)酵ㄐ耪?,Modem上的RS-232接口直接連接到ONU設(shè)備上提供的RS-232接口上,再通過光纖傳輸系統(tǒng)傳輸?shù)酵ㄐ胖行牡腁DM光纖傳輸設(shè)備上,ADM上相應(yīng)的RS—232按口連接到監(jiān)控分中心的計算機系統(tǒng)上。
六、圖像傳輸系統(tǒng)
由于帶寬限制,圖像信號不能利用廣域網(wǎng)接入設(shè)備通過傳送數(shù)據(jù)的廣域網(wǎng)線路傳輸,而是通過編碼解碼器連接到SDH設(shè)備上,通過SDH傳輸?shù)奖O(jiān)控分中心。
監(jiān)控系統(tǒng)的圖像傳輸:將經(jīng)過編碼的2Mbps數(shù)字圖像信號通過ONU上提供的2Mbps數(shù)字鏈路傳輸?shù)酵ㄐ欧种行牡腛LT設(shè)備上,再通過OLT設(shè)備上的2Mbps接口解碼成模擬信號,在監(jiān)控分中心的視頻顯示器上顯示。
收費系統(tǒng)圖像傳輸:模擬方式把設(shè)置在收費車道的圖像監(jiān)控信息傳輸?shù)绞召M站的收費監(jiān)控系統(tǒng)上,將圖像編碼后編通過通信站的ONU上的2Mbps數(shù)據(jù)鏈路傳輸?shù)椒种行牡氖召M監(jiān)控系統(tǒng)上。在收費分中心的監(jiān)控室內(nèi),通過編碼器編譯成模擬信號在監(jiān)視器上顯示。
七、通信電源系統(tǒng)
為了保證通信系統(tǒng)不間斷的信息暢通,要求通信設(shè)備處于連續(xù)運行狀態(tài),通信系統(tǒng)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(lián)浮充對通信設(shè)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(guān)模塊電源設(shè)備,向光傳輸設(shè)備、程控交換設(shè)備和交換機設(shè)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(shè)備ONU本身未配置整流模塊電源設(shè)備,則可在通信站配置高頻開關(guān)模塊電源設(shè)備及蓄電池組,向光接入設(shè)備供電,保證斷電后維持4個小時的供電要求。
八、網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)
通信總中心是高速公路通信系統(tǒng)的管理中心,擔負著所有通信系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)管理功能。在通信總中心設(shè)置一個網(wǎng)管中心,對SDH傳輸系統(tǒng)、ATM數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)、程控交換系統(tǒng)進行全面集中的管理和系統(tǒng)維護。網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)主要包括網(wǎng)絡(luò)配置管理、數(shù)據(jù)搜集、存儲和統(tǒng)計、網(wǎng)絡(luò)性能管理、網(wǎng)絡(luò)費用管理,以上所述網(wǎng)絡(luò)管理功能,均可通過IBM Tivoli系列網(wǎng)絡(luò)及系統(tǒng)管理軟件實現(xiàn)。
九、發(fā)展前瞻
1、普遍采用標準化的技術(shù)產(chǎn)品,保證了不同廠商產(chǎn)品的設(shè)備互操作性,實現(xiàn)統(tǒng)一網(wǎng)管;
2、考慮今后新技術(shù)的發(fā)展,規(guī)模的擴展和結(jié)構(gòu)的變化,必須具備升級換代的能力;
3、為網(wǎng)絡(luò)提供完善的安全方案切實保護網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)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(shè)備;
5、必須保證網(wǎng)絡(luò)的物理結(jié)構(gòu),邏輯結(jié)構(gòu)和地址空間的層次化,主干網(wǎng)、服務(wù)接入網(wǎng)層次清晰;
6、必須保證網(wǎng)絡(luò)平臺開放性強,提供用戶各種需求的功能實現(xiàn)。
參考文獻