论文部分内容阅读
[摘 要]近年来，随着通信市场竞争日益激烈，各大电信运营商之间的竞争逐渐体现为服务的竞争，网络运行质量成为电信运营商关注的焦点。作为整个通信网络的“心脏”，通信电源的安全稳定运行直接关系到运行维护和通信服务的质量。为了避免电源事故引起严重后果，信息技术公司每年都要在电源设备的更新改造方面大量耗资，而这些更新改造的设备并不产生经济效益，却增加了公司的固定资产，对公司造成了极大的经济负担，因此如何有效进行电源网络优化，在延长电源设备使用寿命的前提下提高电源网络安全成为重要任务。
[关键词]通信；电源网络；安全
doi：10.3969/j.issn.1673 - 0194.2017.14.025
[中图分类号]TM715 [文献标识码]A [文章编号]1673-0194（2017）14-00-02
1 电源网络现状
与交换、传输网络相比，电源网络的发展比较稳定，因而电源网络的优化工作一直得不到重视。但不容忽视的事实是，近年来由于电源引起的通信事故时有发生，造成的后果十分严重，全国通报的通信网络事故有80%以上都是由于电源故障直接或间接引起的。
近年来，在全国全面推进“三网”融合，加快建设光纤网络的大形势下，为了增强通信公司在大庆通信市场的竞争力，避免用户市场大量流失，信息技术公司固定资产的投资也侧重于小区光纤入户的改造。
从这个意义上说，电源系统的优化就显得更加重要，通过优化电源系统结构，对全网电源设备调配整合，不仅能延长电源设备的寿命、降低电源设备更换的频率，节约公司的固定资产投资；还能大大提高通信网的供电保障率和通信设备的完好率，打造可靠的油田电源网络，为公司提高竞争力增添助力。
2 电源网络存在的问题
2.1 不间断交流电源供电紧张，难以满足公司未来发展需求
龙南分公司作为信息技术公司最大的通信局站，它的不间断交流电UPS不仅承担着本局站测量、交换、传输机房等通信设备的供电，还承担了新技术中心、NGN机房、营业所、客服中心等机房的通信设备的供电。
龙南分公司现有80 kVA UPS共3套，为2008年投产，按照N 1冗余模式运行。近年来，龙南大楼内用电负荷逐渐增加，负载已超过UPS容量的75%。
今年，公司规划在龙南四楼建设IDC机房，为大庆油田信息港、短信网关、DNS系统、缓存系统、网络托管业务等提供场地环境。而UPS的容量不足问题成为一个遏制公司未来规划的严重问题。
2.2 直流供电系统配置不合理，开关电源存在模块浪费的现象
为了保障通信设备安全稳定运行，在建站初期，油田通信网各局站及设备间均根据当时用电负荷的大小配备了容量不一的开关电源。
随着技术的发展，网上用电设备发生了很大的变化。各局站老旧交换机型，如HJD04、F5、大唐等设备，逐渐下线，新型设备，如NGN、AG、P0N技术，逐渐推广应用，设备用电负荷也发生了变化。
首先，部分较大局站，如龙南、乘风庄、东风等，由于耗电量较大的老旧交换机型的退市，直流负荷较大幅度减少，而开关电源仍在整套运行，造成了单只整流模块的负载率在50%左右，利用率低，能耗极大。
其次，由于光进铜退及光纤入户项目的实施，很多设备间原有的语音及宽带设备已经完全拆除，设备间内仅剩极少的用电设备，造成原有的开关电源设备几乎空载运行，造成了极大的浪费。
最后，网上还有部分开关电源由于整流模块或监控模块老化或损坏，导致开关电源故障频发，需要处理。如果为此而将整套开关电源完全进行改造，将会产生较大的投资，给公司造成极大的资产负担。
2.3 落后蓄电池较多
随着网络规模的日益壮大，油田通信网上各局站及设备间的蓄电池总数已达到287组。由于蓄电池种类多、型号杂，导致蓄电池性能差异较大。另外，由于维护力度不够，给蓄电池的使用造成了很大的影响。现在，全网落后蓄电池较多，存在很大的安全隐患。
3 现有电源网络优化的方案
3.1 在龙南新建2组250 kVA UPS，满足公司未来发展的需求
龙南地下室机房现有80 kVA UPS設备3台，为2005年和2009年投产的梅兰日兰品牌，UPS采用2 1并机模式，为龙南A座所有机房提供不间断交流电。
目前，UPS上总负载约为77 kW，3台2 1并机模式的80 kVA UPS的最大负载功率理论值为80 kVA×2×0.8=128 kW，考虑到UPS最适宜的负载能力为80%，即128 kW×80%=102 kW，则本套UPS仅剩25 kW的设备冗余量。
随着龙南大楼交流负荷的逐渐增加，特别是龙南四楼IDC机房的逐步建设，龙南的UPS容量已经不能满足需求，UPS需进行扩容或者新建。鉴于龙南地下室空间有限，无法进行UPS设备扩容，并考虑到IDC机房的终局容量，并预留部分冗余，本文建议将现有3台80 kVA UPS拆除安装到其他分公司使用，在原位置新建2台250 kVA UPS，以满足公司未来发展的需求。
3.2 全网电源设备合理调配，减少资源浪费，降低改造投资
通过对全网开关电源的型号、容量和现有负荷进行详细的摸底调查，然后根据各局站用电负荷，合理调配电源设备。
目前，通信网上在用的开关电源主要为中达电通产品，分为三个型号，1800 C系列（整流模块为30 A一块）、3000 D系列（整流模块为50 A一块）及6000 D系列（整流模块为100 A一块）。可通过将各局站及设备间多余的模块统筹规划，合理调配至网上缺少整流模块的局站，或者作为备件在模块损坏时及时进行更换。
3.3 对冗余的整流模块进行休眠处理，减少能耗 在开关电源的配置中，出于对通信电源系统的安全、可靠性考虑，开关电源系统容量采取整流模块冗余配置，且预留的蓄电池充电容量在正常工作时并不使用，造成整流模块长期处于低负载率工作状态，转换效率低下，极大地浪费了能源。
以中区分公司为例，中区分公司设备的负载电流为600 A，蓄电池为6 000 AH，考虑冗余及蓄电池的充放电，中区配置了1 500 A开关电源1架。实际上，在正常运行时，只需要开启8块（其中2块用于保障状况情况下的安全）100 A的整流模块，保证开关电源能够满足用电设备的需求及安全即可。
通过对整流模块进行轮流休眠处理，轮流开启8块整流模块，将剩余的7块整流模块进行关闭，将会大大降低开关电源的能耗。且由于所有整流模块不是一直处于运行状态，还可以延长整流模块的使用寿命，从而延长整套开关电源的寿命。
3.4 蓄电池全面测试、活化，统一调配，重新組装
近年来，油田通信网上在用的蓄电池由于老化严重、容量下降、后备时间变短等问题，每年都进行大量更新改造。
事实上，导致整组蓄电池后备时间变短的，往往只是48只蓄电池中的几只落后电池，剩余的蓄电池质量尚可满足需求。如果因此而将全部蓄电池进行报废处理，新建2组蓄电池，将会造成极大的资源浪费，新建蓄电池需要上万元甚至十几万元的投资。
因此，针对全网蓄电池运行的现状，对蓄电池进行全面测试势在必行。通过充放电试验找出所有落后电池组或单只电池，应对仍有利用价值的电池进行单独充放电活化，提高其充放电性能后重新投入使用。
对于已到使用寿命或无法激活的单只电池，可将其从所在的蓄电池组中剔除，通过对网上蓄电池统一调配，抽调出条件良好的多只蓄电池重新组合，延长整组蓄电池的使用寿命，节约公司更换蓄电池组的投资。需要注意的是，在调配充足蓄电池时，蓄电池应是同一厂家，同一规格且同一生产年限。
4 结 语
电源网络优化涉及设备的更新、全网供电系统的统筹调配，在对电源网络调整完毕后，还要实行科学、有效的管理，利用先进的维护手段，建立系统的故障传报、处理、回馈制度，实施设备的定期维护。且只有从这几方面同时着手，才能全面提高电源网络的安全性，真正达到电源网络优化的目的。
主要参考文献
[1]曹国宝.UPS应用技术[M].北京：化学工业出版社，2007.
[2]朱雄世.通信电源设计及应用[M].北京：中国电力出版社，2006.
[关键词]通信；电源网络；安全
doi：10.3969/j.issn.1673 - 0194.2017.14.025
[中图分类号]TM715 [文献标识码]A [文章编号]1673-0194（2017）14-00-02
1 电源网络现状
与交换、传输网络相比，电源网络的发展比较稳定，因而电源网络的优化工作一直得不到重视。但不容忽视的事实是，近年来由于电源引起的通信事故时有发生，造成的后果十分严重，全国通报的通信网络事故有80%以上都是由于电源故障直接或间接引起的。
近年来，在全国全面推进“三网”融合，加快建设光纤网络的大形势下，为了增强通信公司在大庆通信市场的竞争力，避免用户市场大量流失，信息技术公司固定资产的投资也侧重于小区光纤入户的改造。
从这个意义上说，电源系统的优化就显得更加重要，通过优化电源系统结构，对全网电源设备调配整合，不仅能延长电源设备的寿命、降低电源设备更换的频率，节约公司的固定资产投资；还能大大提高通信网的供电保障率和通信设备的完好率，打造可靠的油田电源网络，为公司提高竞争力增添助力。
2 电源网络存在的问题
2.1 不间断交流电源供电紧张，难以满足公司未来发展需求
龙南分公司作为信息技术公司最大的通信局站，它的不间断交流电UPS不仅承担着本局站测量、交换、传输机房等通信设备的供电，还承担了新技术中心、NGN机房、营业所、客服中心等机房的通信设备的供电。
龙南分公司现有80 kVA UPS共3套，为2008年投产，按照N 1冗余模式运行。近年来，龙南大楼内用电负荷逐渐增加，负载已超过UPS容量的75%。
今年，公司规划在龙南四楼建设IDC机房，为大庆油田信息港、短信网关、DNS系统、缓存系统、网络托管业务等提供场地环境。而UPS的容量不足问题成为一个遏制公司未来规划的严重问题。
2.2 直流供电系统配置不合理，开关电源存在模块浪费的现象
为了保障通信设备安全稳定运行，在建站初期，油田通信网各局站及设备间均根据当时用电负荷的大小配备了容量不一的开关电源。
随着技术的发展，网上用电设备发生了很大的变化。各局站老旧交换机型，如HJD04、F5、大唐等设备，逐渐下线，新型设备，如NGN、AG、P0N技术，逐渐推广应用，设备用电负荷也发生了变化。
首先，部分较大局站，如龙南、乘风庄、东风等，由于耗电量较大的老旧交换机型的退市，直流负荷较大幅度减少，而开关电源仍在整套运行，造成了单只整流模块的负载率在50%左右，利用率低，能耗极大。
其次，由于光进铜退及光纤入户项目的实施，很多设备间原有的语音及宽带设备已经完全拆除，设备间内仅剩极少的用电设备，造成原有的开关电源设备几乎空载运行，造成了极大的浪费。
最后，网上还有部分开关电源由于整流模块或监控模块老化或损坏，导致开关电源故障频发，需要处理。如果为此而将整套开关电源完全进行改造，将会产生较大的投资，给公司造成极大的资产负担。
2.3 落后蓄电池较多
随着网络规模的日益壮大，油田通信网上各局站及设备间的蓄电池总数已达到287组。由于蓄电池种类多、型号杂，导致蓄电池性能差异较大。另外，由于维护力度不够，给蓄电池的使用造成了很大的影响。现在，全网落后蓄电池较多，存在很大的安全隐患。
3 现有电源网络优化的方案
3.1 在龙南新建2组250 kVA UPS，满足公司未来发展的需求
龙南地下室机房现有80 kVA UPS設备3台，为2005年和2009年投产的梅兰日兰品牌，UPS采用2 1并机模式，为龙南A座所有机房提供不间断交流电。
目前，UPS上总负载约为77 kW，3台2 1并机模式的80 kVA UPS的最大负载功率理论值为80 kVA×2×0.8=128 kW，考虑到UPS最适宜的负载能力为80%，即128 kW×80%=102 kW，则本套UPS仅剩25 kW的设备冗余量。
随着龙南大楼交流负荷的逐渐增加，特别是龙南四楼IDC机房的逐步建设，龙南的UPS容量已经不能满足需求，UPS需进行扩容或者新建。鉴于龙南地下室空间有限，无法进行UPS设备扩容，并考虑到IDC机房的终局容量，并预留部分冗余，本文建议将现有3台80 kVA UPS拆除安装到其他分公司使用，在原位置新建2台250 kVA UPS，以满足公司未来发展的需求。
3.2 全网电源设备合理调配，减少资源浪费，降低改造投资
通过对全网开关电源的型号、容量和现有负荷进行详细的摸底调查，然后根据各局站用电负荷，合理调配电源设备。
目前，通信网上在用的开关电源主要为中达电通产品，分为三个型号，1800 C系列（整流模块为30 A一块）、3000 D系列（整流模块为50 A一块）及6000 D系列（整流模块为100 A一块）。可通过将各局站及设备间多余的模块统筹规划，合理调配至网上缺少整流模块的局站，或者作为备件在模块损坏时及时进行更换。
3.3 对冗余的整流模块进行休眠处理，减少能耗 在开关电源的配置中，出于对通信电源系统的安全、可靠性考虑，开关电源系统容量采取整流模块冗余配置，且预留的蓄电池充电容量在正常工作时并不使用，造成整流模块长期处于低负载率工作状态，转换效率低下，极大地浪费了能源。
以中区分公司为例，中区分公司设备的负载电流为600 A，蓄电池为6 000 AH，考虑冗余及蓄电池的充放电，中区配置了1 500 A开关电源1架。实际上，在正常运行时，只需要开启8块（其中2块用于保障状况情况下的安全）100 A的整流模块，保证开关电源能够满足用电设备的需求及安全即可。
通过对整流模块进行轮流休眠处理，轮流开启8块整流模块，将剩余的7块整流模块进行关闭，将会大大降低开关电源的能耗。且由于所有整流模块不是一直处于运行状态，还可以延长整流模块的使用寿命，从而延长整套开关电源的寿命。
3.4 蓄电池全面测试、活化，统一调配，重新組装
近年来，油田通信网上在用的蓄电池由于老化严重、容量下降、后备时间变短等问题，每年都进行大量更新改造。
事实上，导致整组蓄电池后备时间变短的，往往只是48只蓄电池中的几只落后电池，剩余的蓄电池质量尚可满足需求。如果因此而将全部蓄电池进行报废处理，新建2组蓄电池，将会造成极大的资源浪费，新建蓄电池需要上万元甚至十几万元的投资。
因此，针对全网蓄电池运行的现状，对蓄电池进行全面测试势在必行。通过充放电试验找出所有落后电池组或单只电池，应对仍有利用价值的电池进行单独充放电活化，提高其充放电性能后重新投入使用。
对于已到使用寿命或无法激活的单只电池，可将其从所在的蓄电池组中剔除，通过对网上蓄电池统一调配，抽调出条件良好的多只蓄电池重新组合，延长整组蓄电池的使用寿命，节约公司更换蓄电池组的投资。需要注意的是，在调配充足蓄电池时，蓄电池应是同一厂家，同一规格且同一生产年限。
4 结 语
电源网络优化涉及设备的更新、全网供电系统的统筹调配，在对电源网络调整完毕后，还要实行科学、有效的管理，利用先进的维护手段，建立系统的故障传报、处理、回馈制度，实施设备的定期维护。且只有从这几方面同时着手，才能全面提高电源网络的安全性，真正达到电源网络优化的目的。
主要参考文献
[1]曹国宝.UPS应用技术[M].北京：化学工业出版社，2007.
[2]朱雄世.通信电源设计及应用[M].北京：中国电力出版社，2006.