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篇1
（一）供电系统的现状
通信电源是通信系统必不可少的重要组成部分，其设计目标是安全、可靠、高效、稳定、不间断地向通信设备提供能源。通信电源必须具备智能监控、无人值守和电池自动管理等功能，从而满足网络时代的需求。通信电源系统由交流配电、整流柜、直流配电和监控模块组成。
（二）通信电源设备的更新换代
近年来，随着技术的进步，特别是功率器的更新换代，新型电磁材料的不断使用，功率变换技术的不断改进，控制方法的不断进步，以及相关学科的技术不断融合，通信电源在系统的可靠性、稳定性，电磁兼容性，消除网侧电流谐波、提高电能利用率、降低损耗、提高系统的动态性能等等方面都取得长足的进步。
（三）现行通信电源的电路模型和控制技术
目前通信电源的变换电路拓扑结构主要采用双单端电路，半桥电路和全桥电路，各有优缺点。一般认为，在中、小功率场合，采用双单端电路或半桥电路是适宜的；在大功率场合则采用全桥变换电路。
二、通信电源发展趋势
（一）开关器件的发展趋势
电源技术的精髓是电能变换，即利用电能变化技术将市电或电池等一次电源变换成适用于各种用电对象的二次电源。其中，开关电源在电源技术中占有重要地位，从10kHz发展到高稳定度、大容量、小体积、开关频率达到兆赫兹级，开关电源的发展为高频变化提供了硬件基础，促进了现代电源技术的繁荣和发展。
（二）通信直流电源产品的技术发展市场需求发展
在需求与技术的共同推动下，通信直流电源产品体现了如下的发展态势：
体系架构相当长的一段时间内维持稳定。通信直流电源在相当长的时间内还是维持现有的交流配电、整流器模块(并联)、直流配电、监控单元、蓄电池等为主要组成部分的架构；功率变换模式也将维持现有的高频开关模式，暂时不会出现类似从线性电源到开关电源的阶跃性的变化。
功率密度不断提高。通信一次电源的核心部件整流器的功率密度不断提高，推动了通信直流电源整机的功率密度不断提高，但配电器件、蓄电池等密度基本维持稳定，一定程度制约了整机系统的功率密度的提高比率。
更高的可靠性。高可靠性是通信电源的最基本要求。随着器件技术、通信电源技术的成熟，以及各通信直流电源设备厂家在可靠性研究上大力投入，通信直流电源产品可靠性呈不断提高的趋势。
按照TRIZ理论(“创造性解决问题的理论”的俄语缩略语)描述的技术系统发展进化规律，一般而言，技术的生命周期包含四个阶段：婴儿期、成长期、成熟期和衰退期，种种迹象表明，通信直流电源的核心技术，开关电源技术基本上开始步入成熟期：效率的提升变得缓慢和困难、而电源损耗不能大幅度降低限制了功率密度的进一步提高，未来几年甚至十几年内，通信直流电源产品将进入一个缓慢发展的阶段，直至有一天，一种新的电源变换技术出现，通信直流电源产品就会再出现一个阶跃性的发展，就像开关稳压技术替代线性稳压技术，给电源带来了革命性的变化。
（三）通信用蓄电池技术研究的新进展
通信用蓄电池作为通信系统后备的能源供应手段，其研制、生产和应用技术一直备受世界各国通信行业的重视。随着科技的发展和技术的不断进步，国外正在研制和试验新一代的通信用蓄电池，有的已经进入商用化阶段。这些新的蓄电池，由于其材料、结构和技术上的先进性，在性能上具有传统的VRLA电池无可比拟的优越性。
1．钒电池（VanadiumRedoxBattery）。钒电池（VRB）是一种电解值可以流动的电池，目前正在逐步进入商用化阶段。
2．燃料电池。燃料电池是一种化学电池，也是一种新型的发电装置，它所需的化学原料由外部供给，如氢氧燃料电池，只要外部供给氢和氧，经过内部电极、催化剂和碱性电解液的作用，就能产生0.9V电压的直流电能，同时产生大量的热能.
3．电源监控系统的发展。随着互联网技术应用日益普及和信息处理技术的不断发展，通信系统从以前的单机或小局域系统逐渐发展至大局域网系统或广域网系统，大量人力、物力被投入到网络设备的管理和维护工作上。不过通信设施所处环境越来越复杂，人烟稀少、交通不便都会增大维护的难度，这对电源设备的监控管理提出了新的需求，保护通信互联网终端的电源设备必须具备数据处理和网络通信能力。此时，数字化技术就表现出了传统模拟技术无法实现的优势，数字化技术的发展逐步表现出传统模拟技术无法实现的优势.
4．通信电源的环保要求。环保问题，一方面的指标是通信电源的电流谐波要符合要求，降低电源的输入谐波，不但可以改善电源对电网的负载特性，减少给电网带来严重污染的情况，还可减少对其他网络设备的谐波干扰。另一个重要方面，是材料的可循环利用和环境的无污染，这方面需要产品满足WEEE/ROHS指令。
在通信电源开发、生产早期，人们主要集中研究电源的输出特性，较少考虑到电源的输入特性。例如：传统的在线式电源输入AC/DC部分通常采用桥式整流滤波电路，其输入电流呈脉冲状，导通角约为π/3，波峰因数大于纯电阻负载的1.4倍。这些谐波电流大的电源给电网带来了严重的污染，使电网波形失真，实际负荷能力降低，对于三相四线制的电网来说，还很有可能因中性线电流过大而出现不安全隐患。
参考文献：
[1]朱雄世，《通信电源的现状与展望》.
[2]《浅析全球通信电源技术发展趋势》.
[3]《通信直流电源发展趋势》.
[4]孙向阳、张树治，《国外通信用蓄电池技术研究的新进展》.
[5]《通信电源技术发展趋势及标准研究方向》.
[6]曾瑛，《浅谈通信电源》.
[7]王改娥、李克民，《谈我国通信电源的发展方向》.
[8]王改娥、李克民，《我国通信电源的发展回顾与展望》.
[9]侯福平，《UPS系统在通信网络中使用的特点及要求》.
篇2
（一）供电系统的现状
通信电源是通信系统必不可少的重要组成部分，其设计目标是安全、可靠、高效、稳定、不间断地向通信设备提供能源。通信电源必须具备智能监控、无人值守和电池自动管理等功能，从而满足网络时代的需求。通信电源系统由交流配电、整流柜、直流配电和监控模块组成。
（二）通信电源设备的更新换代
近年来，随着技术的进步，特别是功率器的更新换代，新型电磁材料的不断使用，功率变换技术的不断改进，控制方法的不断进步，以及相关学科的技术不断融合，通信电源在系统的可靠性、稳定性，电磁兼容性，消除网侧电流谐波、提高电能利用率、降低损耗、提高系统的动态性能等等方面都取得长足的进步。
（三）现行通信电源的电路模型和控制技术
目前通信电源的变换电路拓扑结构主要采用双单端电路，半桥电路和全桥电路，各有优缺点。一般认为，在中、小功率场合，采用双单端电路或半桥电路是适宜的；在大功率场合则采用全桥变换电路。
二、通信电源发展趋势
（一）开关器件的发展趋势
电源技术的精髓是电能变换，即利用电能变化技术将市电或电池等一次电源变换成适用于各种用电对象的二次电源。其中，开关电源在电源技术中占有重要地位，从10kHz发展到高稳定度、大容量、小体积、开关频率达到兆赫兹级，开关电源的发展为高频变化提供了硬件基础，促进了现代电源技术的繁荣和发展。
（二）通信直流电源产品的技术发展市场需求发展
在需求与技术的共同推动下，通信直流电源产品体现了如下的发展态势：
体系架构相当长的一段时间内维持稳定。通信直流电源在相当长的时间内还是维持现有的交流配电、整流器模块(并联)、直流配电、监控单元、蓄电池等为主要组成部分的架构；功率变换模式也将维持现有的高频开关模式，暂时不会出现类似从线性电源到开关电源的阶跃性的变化。
功率密度不断提高。通信一次电源的核心部件整流器的功率密度不断提高，推动了通信直流电源整机的功率密度不断提高，但配电器件、蓄电池等密度基本维持稳定，一定程度制约了整机系统的功率密度的提高比率。
更高的可靠性。高可靠性是通信电源的最基本要求。随着器件技术、通信电源技术的成熟，以及各通信直流电源设备厂家在可靠性研究上大力投入，通信直流电源产品可靠性呈不断提高的趋势。
按照TRIZ理论(“创造性解决问题的理论”的俄语缩略语)描述的技术系统发展进化规律，一般而言，技术的生命周期包含四个阶段：婴儿期、成长期、成熟期和衰退期，种种迹象表明，通信直流电源的核心技术，开关电源技术基本上开始步入成熟期：效率的提升变得缓慢和困难、而电源损耗不能大幅度降低限制了功率密度的进一步提高，未来几年甚至十几年内，通信直流电源产品将进入一个缓慢发展的阶段，直至有一天，一种新的电源变换技术出现，通信直流电源产品就会再出现一个阶跃性的发展，就像开关稳压技术替代线性稳压技术，给电源带来了革命性的变化。
（三）通信用蓄电池技术研究的新进展
通信用蓄电池作为通信系统后备的能源供应手段，其研制、生产和应用技术一直备受世界各国通信行业的重视。随着科技的发展和技术的不断进步，国外正在研制和试验新一代的通信用蓄电池，有的已经进入商用化阶段。这些新的蓄电池，由于其材料、结构和技术上的先进性，在性能上具有传统的VRLA电池无可比拟的优越性。
1．钒电池（VanadiumRedoxBattery）。钒电池（VRB）是一种电解值可以流动的电池，目前正在逐步进入商用化阶段。
2．燃料电池。燃料电池是一种化学电池，也是一种新型的发电装置，它所需的化学原料由外部供给，如氢氧燃料电池，只要外部供给氢和氧，经过内部电极、催化剂和碱性电解液的作用，就能产生0.9V电压的直流电能，同时产生大量的热能。
3．电源监控系统的发展。随着互联网技术应用日益普及和信息处理技术的不断发展，通信系统从以前的单机或小局域系统逐渐发展至大局域网系统或广域网系统，大量人力、物力被投入到网络设备的管理和维护工作上。不过通信设施所处环境越来越复杂，人烟稀少、交通不便都会增大维护的难度，这对电源设备的监控管理提出了新的需求，保护通信互联网终端的电源设备必须具备数据处理和网络通信能力。此时，数字化技术就表现出了传统模拟技术无法实现的优势，数字化技术的发展逐步表现出传统模拟技术无法实现的优势。
4．通信电源的环保要求。环保问题，一方面的指标是通信电源的电流谐波要符合要求，降低电源的输入谐波，不但可以改善电源对电网的负载特性，减少给电网带来严重污染的情况，还可减少对其他网络设备的谐波干扰。另一个重要方面，是材料的可循环利用和环境的无污染，这方面需要产品满足WEEE/ROHS指令。
在通信电源开发、生产早期，人们主要集中研究电源的输出特性，较少考虑到电源的输入特性。例如：传统的在线式电源输入AC/DC部分通常采用桥式整流滤波电路，其输入电流呈脉冲状，导通角约为π/3，波峰因数大于纯电阻负载的1.4倍。这些谐波电流大的电源给电网带来了严重的污染，使电网波形失真，实际负荷能力降低，对于三相四线制的电网来说，还很有可能因中性线电流过大而出现不安全隐患。
参考文献：
朱雄世，《通信电源的现状与展望》
《浅析全球通信电源技术发展趋势》
《通信直流电源发展趋势》
孙向阳、张树治，《国外通信用蓄电池技术研究的新进展》
《通信电源技术发展趋势及标准研究方向》
曾瑛，《浅谈通信电源》
王改娥、李克民，《谈我国通信电源的发展方向》
王改娥、李克民，《我国通信电源的发展回顾与展望》
侯福平，《UPS系统在通信网络中使用的特点及要求》
篇3
（一）供电系统的现状
通信电源是通信系统必不可少的重要组成部分，其设计目标是安全、可靠、高效、稳定、不间断地向通信设备提供能源。通信电源必须具备智能监控、无人值守和电池自动管理等功能，从而满足网络时代的需求。通信电源系统由交流配电、整流柜、直流配电和监控模块组成。
（二）通信电源设备的更新换代
近年来，随着技术的进步，特别是功率器的更新换代，新型电磁材料的不断使用，功率变换技术的不断改进，控制方法的不断进步，以及相关学科的技术不断融合，通信电源在系统的可靠性、稳定性，电磁兼容性，消除网侧电流谐波、提高电能利用率、降低损耗、提高系统的动态性能等等方面都取得长足的进步。
（三）现行通信电源的电路模型和控制技术
目前通信电源的变换电路拓扑结构主要采用双单端电路，半桥电路和全桥电路，各有优缺点。一般认为，在中、小功率场合，采用双单端电路或半桥电路是适宜的；在大功率场合则采用全桥变换电路。
二、通信电源发展趋势
（一）开关器件的发展趋势
电源技术的精髓是电能变换，即利用电能变化技术将市电或电池等一次电源变换成适用于各种用电对象的二次电源。其中，开关电源在电源技术中占有重要地位，从10kHz发展到高稳定度、大容量、小体积、开关频率达到兆赫兹级，开关电源的发展为高频变化提供了硬件基础，促进了现代电源技术的繁荣和发展。
（二）通信直流电源产品的技术发展市场需求发展
在需求与技术的共同推动下，通信直流电源产品体现了如下的发展态势：
体系架构相当长的一段时间内维持稳定。通信直流电源在相当长的时间内还是维持现有的交流配电、整流器模块(并联)、直流配电、监控单元、蓄电池等为主要组成部分的架构；功率变换模式也将维持现有的高频开关模式，暂时不会出现类似从线性电源到开关电源的阶跃性的变化。
功率密度不断提高。通信一次电源的核心部件整流器的功率密度不断提高，推动了通信直流电源整机的功率密度不断提高，但配电器件、蓄电池等密度基本维持稳定，一定程度制约了整机系统的功率密度的提高比率。
更高的可靠性。高可靠性是通信电源的最基本要求。随着器件技术、通信电源技术的成熟，以及各通信直流电源设备厂家在可靠性研究上大力投入，通信直流电源产品可靠性呈不断提高的趋势。
按照TRIZ理论(“创造性解决问题的理论”的俄语缩略语)描述的技术系统发展进化规律，一般而言，技术的生命周期包含四个阶段：婴儿期、成长期、成熟期和衰退期，种种迹象表明，通信直流电源的核心技术，开关电源技术基本上开始步入成熟期：效率的提升变得缓慢和困难、而电源损耗不能大幅度降低限制了功率密度的进一步提高，未来几年甚至十几年内，通信直流电源产品将进入一个缓慢发展的阶段，直至有一天，一种新的电源变换技术出现，通信直流电源产品就会再出现一个阶跃性的发展，就像开关稳压技术替代线性稳压技术，给电源带来了革命性的变化。
（三）通信用蓄电池技术研究的新进展
通信用蓄电池作为通信系统后备的能源供应手段，其研制、生产和应用技术一直备受世界各国通信行业的重视。随着科技的发展和技术的不断进步，国外正在研制和试验新一代的通信用蓄电池，有的已经进入商用化阶段。这些新的蓄电池，由于其材料、结构和技术上的先进性，在性能上具有传统的VRLA电池无可比拟的优越性。
1．钒电池（Vanadium Redox Battery）。钒电池（VRB）是一种电解值可以流动的电池，目前正在逐步进入商用化阶段。
2．燃料电池。燃料电池是一种化学电池，也是一种新型的发电装置，它所需的化学原料由外部供给，如氢氧燃料电池，只要外部供给氢和氧，经过内部电极、催化剂和碱性电解液的作用，就能产生0.9V电压的直流电能，同时产生大量的热能.
3．电源监控系统的发展。随着互联网技术应用日益普及和信息处理技术的不断发展，通信系统从以前的单机或小局域系统逐渐发展至大局域网系统或广域网系统，大量人力、物力被投入到网络设备的管理和维护工作上。不过通信设施所处环境越来越复杂，人烟稀少、交通不便都会增大维护的难度，这对电源设备的监控管理提出了新的需求，保护通信互联网终端的电源设备必须具备数据处理和网络通信能力。此时，数字化技术就表现出了传统模拟技术无法实现的优势，数字化技术的发展逐步表现出传统模拟技术无法实现的优势.
4．通信电源的环保要求。环保问题，一方面的指标是通信电源的电流谐波要符合要求，降低电源的输入谐波，不但可以改善电源对电网的负载特性，减少给电网带来严重污染的情况，还可减少对其他网络设备的谐波干扰。另一个重要方面，是材料的可循环利用和环境的无污染，这方面需要产品满足WEEE/ROHS指令。
在通信电源开发、生产早期，人们主要集中研究电源的输出特性，较少考虑到电源的输入特性。例如：传统的在线式电源输入AC/DC部分通常采用桥式整流滤波电路，其输入电流呈脉冲状，导通角约为π/3，波峰因数大于纯电阻负载的1.4倍。这些谐波电流大的电源给电网带来了严重的污染，使电网波形失真，实际负荷能力降低，对于三相四线制的电网来说，还很有可能因中性线电流过大而出现不安全隐患。
参考文献：
[1]朱雄世，《通信电源的现状与展望》.
[2]《浅析全球通信电源技术发展趋势》.
[3]《通信直流电源发展趋势》.
[4]孙向阳、张树治，《国外通信用蓄电池技术研究的新进展》.
[5]《通信电源技术发展趋势及标准研究方向》.
[6]曾瑛，《浅谈通信电源》.
[7]王改娥、李克民，《谈我国通信电源的发展方向》.
[8]王改娥、李克民，《我国通信电源的发展回顾与展望》.
[9]侯福平，《UPS系统在通信网络中使用的特点及要求》.
[10]《全球通信电源技术发展呈现五大趋势》.
篇4
一、概述
随着我国通信产业的飞速发展，通信产业的竞争也日益激烈。在激烈的竞争下，通信行业技术标准也不断提高，其中通信电源号称是通信系统的“心脏”，对通信系统的稳定可靠工作起决定性作用。通信系统的电源技术也经历了较快的发展，从过去的相控整流器发展到高频开关整流器，从小功率密度供电方式发展到大密度功率供电方式，从机房有人值守发展到无人值守，这些通信电源技术的发展都代表了当今通信电源技术向着更加先进的技术方向发展。
本论文主要结合先进通信电源技术的发展现状，对先进通信电源技术的应用做深入的分析探讨，以期从中能够找到合理有效的先进通信电源技术的应用模式和方式，并以此和广大同行分享。
二、通信电源技术的发展应用概况
随着通信技术的发展和对通信电源要求的不断提高，通信电源技术也得到了不断的发展及应用。一方面，通信电源功率容量不断扩大，从最初的单机容量12.5A、20A扩大到200A、400A；另一方面，过去传统的通信电源所需的直流电压，大多是经过直流-直流(DC/DC)变换器转化过来的直流电压，DC/DC变换器模块一般都直接安装在电源控制主板上，因此对于电源的控制十分方便，而且也能够满足通信电源对于高功率密度的需求。但是随着通信技术，尤其是分布式通信网络格局的发展应用，通信设备逐渐呈现出分布式应用，这对于通信电源也就提出了分布式供电的要求，因此过去传统的直接采用DC/DC变换器模块得到的直流电压不再适用于现如今的通信电源，必须采取分布式供电。由于采取了分布式供电之后，通信电源所需要的电源功率密度相对较小，这样就很方便的能够实现单模块电源的高频化。直流电源频率的提高不仅有利于满足通信设备对电源功率密度的需求，而且还能够满足小模块电源的体积便携性要求。
目前通信电源技术发展的另一个主要方面就是通信电源模块呈现出了一定的通用性和智能性，这主要表现在以下两个方面：
(一) 通信电源的通用性
由于通信电源设备的种类越来越多，通信电源的生产厂家也很多，不同的厂家可能使用不同的协议和接口，这就导致了不同厂家的电源设备相互之间无法兼容，一旦通信设备电源发生故障，只能依赖原厂家的技术支持，这大大增加了通信电源设备的后期维护成本。因此，随着通信电源技术的发展，目前很多通信电源都出现了一系列的标准接口，这些接口大大提高了不同电源厂家之间的协议的兼容性，以及不同通信电源设备之间的兼容性，使得通信电源不再只是专用性，而是具有了一定的通用性。另一方面，通信电源上的较多接口，不仅仅实现了不同厂家的电源设备之间的兼容，更重要的是，对于不同的通信设备而言，能够灵活的借助于通用性接口实现应用不同的电源设备，从而大大提高了通信电源设备的灵活性。
(二)通信电源的智能性
通信电源的发展与应用，不仅仅体现在依赖于一系列接口提高了通信电源设备的兼容性和通用性，更重要的是，随着智能化技术的发展和应用，通信电源设备也出现了一定程度的智能化，比如，电源设备对通信设备的自动适配；电源设备故障的智能诊断；通信电源能够智能的监控自身工作状态，等等，这一系列智能化功能的实现，通过对自身工作电压、工作电流的实时监测，能够实时掌握通信电源设备的工作状态，使得通信电源的工作稳定性、可靠性大大提高，即使电源设备出现故障，也能够依靠自身具备的故障诊断系统给出相应的故障码，从而提高了电源后期维修维护的效率，实现了对通信电源的智能化管理应用。
通信电源技术的广泛应用，一方面有效的提高了通信系统工作的稳定性及可靠性，同时由于通信系统规模的不断扩大，也反过来进一步促进了通信电源技术的飞速发展与应用。
三、先进通信电源技术的发展应用探讨
（一）先进通信电源技术的应用
随着我国电力电子技术的进步发展和应用，我国通信电源技术也得到了长足的发展，一些先进电源技术的普及应用，在很大程度上对于促进我国通信设备及通信事业的发展起到了积极作用。目前得到主要研究与发展应用的先进通信电源技术主要集中在以下几个方面：
1．高频开关电源技术。通信设备需要直流电源，过去传统的方法是利用变压器和整流器实现对通信设备的直流供电，这种供电方式电压不稳，而且电压中夹杂较多的噪声干扰，对于通信设备的长期稳定可靠工作是不利的，因此交流-直流变换、直流-直流变换逐渐得到了广泛研究与应用。近几年，随着开关电源的技术成熟应用，为通信电源实现开关直流电源供电提供了新的模式，而开关电源的开关频率对于通信电源而言是非常重要的一项指标参数，其直接影响着通信电源的功率密度和容量，因此想方设法提高开关电源的频率成为了通信电源研究的主要技术难题。高频开关电源借助于高频、甚至是超高频的开关频率实现对直流电源的“交流”式供电，开关频率越高，电源的功率密度越大，在同等载荷条件下可带负载等级就越高，而且开关频率越高，对于减小通信电源的体积越有利，因此，目前高频开关电源技术在通信电源领域中得到了广泛的研究与应用。
2．无人值守智能技术。无人值守技术是针对通信电源的管理需求，近几年才发展起来的一种先进电源管理技术。要实现无人值守，就必须从两个方面入手研究和应用，下面分别分析：
（1）不间断供电技术。不间断供电就是指能够连续供电，即使在电力系统发生故障的情况下依然能够实现供电，这就需要后备电池组的支持，以及目前广泛应用的UPS电源技术的支持。UPS电源相当于一个可移动的电源箱，能够在通信设备电力系统发生故障的时候自动切换到UPS电源供电，从而保证了通信电源系统的正常工作。
（2）智能监测技术。要实现无人值守，还必须能够实现对通信电源工作状态的实时监测，将电源工作中的相关性能参数，技术指标都监测并实时显示，出现异常情况能够自动报警及进行简单的处理，从而实现通信电源机房的无人值守，大大提高了通信电源管理的效率和智能化。
（二）通信电源技术的发展趋势
随着电力电子技术的发展，以及单片机技术的应用，电源技术得到了更加广泛的应用；由于通信系统、通信设备的不断发展与需求的不断提高，通信电源技术的发展也必将逐渐呈现出高技术要求的发展态势，纵观全球，通信电源技术发展呈现以下几大趋势：
1．高效率，高功率密度，宽的使用环境温度。随着通信机房设备的升级，功率越来越大，机房温度越来越高，因此必然要求通信电源能够在比较高的温度下正常工作，这就要求通信电源具备宽泛的工作温度范围；同时通信设备的功率越来越大，这也要求在保证一定体积的前提下，通信电源的功率、效率应该得到保证，应该具有较高的效率和较高的功率密度，才能够满足通信设备的需求。
2．网络化智能化的监控管理。随着通信电源的要求越来越高，需要对通信电源实时状态监测与管理，依赖于其自身的监测已无法满足对通信电源的管理需求，通信电源的发展呈现出众多的智能化接口管理模式，依赖智能化接口实现对通信电源的网络化智能化的实时监控。通过对电源的监控管理，也就实现了对通信设备的智能化监控管理。
3．全数字化控制。通信电源的发展已经逐渐摆脱了模拟化控制的发展模式，逐渐呈现出数字化、甚至是全数字化的控制模式，依赖数字化的控制模式，能够有效的降低电源的设计制造成本，提高电源工作的稳定性和可靠性，以及便于实现对通信电源的智能化数字化的管理。
4．安全与环保。通信电源发展的永恒指标之一就是安全，不够安全的电源，即使技术再先进也难以得到广泛应用；另一方面，随着电源对环境污染的加剧，近年来逐渐出现了绿色环保电源，主旨是降低电源对环境污染的危害，因此通信电源的发展趋势之一也必然是实现绿色环保式的通信电源。
四、结语
通信电源在整个通信行业中所占比例虽然不大，但它是整个通信网络的关键基础设施，是通信网络上一个完整而又不可替代的独立专业。随着电信技术的飞速发展，电信网络结构日益复杂，信息技术的发展又对电源技术提出了更高的要求，例如：节能、节电、节材、缩体、减重、环保、可靠、安全等，这就迫使电源工作者应朝着高效率节能、网络化管理、全数字化控制、低电流谐波处理技术(绿色电源)的方向研发拓展和不断探索，并利用各种相关技术制造出合格电源产品，以满足现代通信网的技术需求。
参考文献
[1] 秦棣样.通信电源中几个问题的探讨[J].通信电源技术，2001，（2）.
篇5
近年来，现代高频通信开关电源在日常生活中得到了广泛应用，特别是在直流、交流、工业电源等方面。现代化通信在微电子通信技术的领域高速发展，电源系统是所有通信设备必须具备的，其质量与通信效果和质量有着直接关系[1]。众所周知，通信设备往往由很多部分组成，关键组成部分之一就是通信开关电源，它常常被比作是通信设备的“心脏”。开关电源技术通过合理利用半导体功率器件，不仅实现高效率电能变换，还能将粗电转变为精电。在开关电源中，半导体功率器件工作方式有高效率、高功率密度、高可靠性的优点，是因为它工作在高频开关方式[2]。当今功率因数校正技术日益涌现出实用化、专业化和高性能化的各种新技术，PFC技术的持续发展会紧跟新需求、改进器件制造工艺、改善控制方法的方向稳步前进[3]。
图1 集中供电通信电源系统
（a）不间断;（b）可短时中断;（c）允许中断
2.通信电源系统介绍
交流和直流供电是通信电源系统中主机模块主要的两种供电标准，同理通信电源系统也分成交流不断续供电和直流不断续供电两种方式，依靠蓄系统中电池存储的电源来达到这两种类型系统不断续供电。主机不间断供电的电源是通信电源系统中不可缺少的，允许短时中断的存在是为了保证建筑负荷，机房电器例如空调等和允许中断的一般建筑负荷用的电源也是必需的。上面提到的供电两大系统又划分为3级：在集中供电通信电源系统中这1～3级的作用分别是保障能源供应、持续不间断供电、主机获得多电压多品种电源。如图1所示。
因为交流不间断供电系统工作方式比较简单，通常是交流整流为直流，再由直流逆变为交流的方式，这会直接关系到系统各项参数的优劣，并且交流的并联和旁路技术也不容易，所以，当今主要的通信设备及供电电源的选择仍旧是以直流不间断供电作为首选。
3.通信电源功率因数介绍
（1）功率因素的定义
由基本理论得，功率因素是有功功率（P）和视在功率（S）的比值，用公式：
功率因素=
其中I1是输入电流基波有效值;IR是电网电流有效值，，其中I1，I2，…，In是输入电流各次谐波有效值;U1是输入电压基波有效值;是输入电流的波形畸变因数;是基波电压和基波电流的位移因数。
（2）功率因数的考虑因素
功率因素在通信电源中很重要，需要考虑很多因素，例如操作不当整流电路部分后继令输出，造成电压显得平滑的滤波电容，通常都会干扰通信开关电源对应的功率因数，结果就是显示低，尖脉冲形式的电流波形就会输入，输入电流因为有不少成分的谐波，除了使得噪声干扰增加，而且AC-DC整流电路大受影响，那么在输入端就必须增加滤波器，而这又让制造成本更高、尺寸更大、重量参数增加。很多电流谐波分量在这个时候污染电网成分，主要包括：第一，出现二次效应现象，在工作电流通过对应的阻抗时，能造成电网电压发生变形。第二，对应谐波电流会造成电路工作不正常，损害设备。第三，在三相四线模式的电路中，三次成分谐波产生相同相位的电流，但合成相应中线的电流需很大，这样会让同相电流太大，假如中线位置没有保护电路的结构，那么中线过流后必然会导致中线过热的发生，这样会让相应电气设备损坏甚至造成火灾。第四，谐波成分的出现，带来各种副作用，常见的就是相邻通信电源系统互相干扰，假如是一般的噪声，通信效果与质量下降先不说，还可能让对应信息消失，造成无法挽回的损失。
（3）功率因数的校正技术
第一，多脉冲式整流方法。
它主要运用变压器的特性，达到N次不同谐波电流移相的结果，使奇次谐波抵消。这种做法在变压器负载匹配时，对减少输入端的低次谐波是有用的。
第二，引入滤波电感。
在电路整流器与电容之间串联电感，或在交流侧操作，接入谐振滤波器。在电路结构、成本话费、可靠性上、电磁干扰方面都具有很大优势;主要缺点是在尺寸、重量都很大，很难获得高功率因数，频率、负载和输入电压改变直接影响工作性能，电感、电容都具有大的充放电电流等。此方式在抑制高次谐波方面有一定作用，而因为滤波设备通常较多，并且系统阻抗能改变运行状况，如果不加入调谐电抗器，较容易跟系统电抗一起出现并联谐振。因为这个方法相对容易，目前还在用简单结构来改进。
第三，有源式功率因数校正方法。
该法利用有源开关或AC/DC转换技术，达到输入电流与电网电压的相同相位。整个系统的整流器跟负载部分间接入DC开关式的变换器，同时还有电流式反馈构架，为了让输入端对应的电流波形跟交流输入的对应正弦电压波形发生同步。这类方式特别的地方是能容易达到对应的高标准功率因数，让波形发生畸变可能性减小，适应和较宽输入电压工作，大小、重量适中，对应输出电压保持稳定。缺点是：电路构造不简单，平均无故障时间减小，话费大，效率不高。
4.结论
由于现代化生活人民群众生活质量普遍提高，因此在通信电源质量上的需求也在日益提高，在通信行业具有十分良好的前景。但是通信电源功率因数却在慢慢下降，这种情况不仅让高端复杂通信设备无法在各个方面达到各种应用要求，而且通信系统在效果、质量都会逐渐下降，从而造成社会资源利用低下、能源严重浪费、通信电源功率因数校正技术止步不前。当今正是通信领域蒸蒸日上的时候，要想持续快速发展，高功率因数通信因数校正技术还有很多待改善的空间。
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(一)、电源的发展
随着中国通信事业的跨步飞越式发展，伴随着通信电源的发展，并其需求也随之增加，同时国外市场进入中国，给中国带来的更多更新的技术，通信电源除了作通信主设备的配套产品以外，应用范围更加广泛，现已涉及众多领域，通信电源市场更加繁荣。
(二)、通信电源的重要性
通信电源是通信设备必不可少的重要组成部分，其核心内容是保证整个通信网络的正常运行，它可以被喻为“心脏”。如果通信电源发生故障，通信系统将全部中断，即要求通信电源的可靠性和稳定性极高，所以电源系统要有备份设备以防止电源系统发生中断故障。
二、通信电源的管理
(一)、通信电源的管理应被提到重要位置
在众多电信运行公司忽视电源设备，有的地方还存在设备满负载、超年限运行、已淘汰型号的交流开关电源设备仍在使用等问题，这就使通信设备载在一个不堪重荷的电源系统上；另外，由于种种原因形成几个部门共同管理电源，这就不会形成合力，容易造成管理漏洞，所以其应被行业足以重视，这才是通信畅通的重要保证。
(二)、加强通信电源管理人员
电源是电信网的心脏,各级领导应给予足够的重视.随着电信网装备水平逐步提高,电源也同样处在大量引进新设备,淘汰旧设备的时期,同时为配合维护体制全专业、大配套的改革,用了许多新的维护手段,出台了许多新的维护管理办法。因此，要维护和管理好现在的电信网,电源专业其它专业一样存在着维护人员的素质、水平待提高的问题。要解决这一问题可以采取这样一些措施：
1.加强日常及定期管理；根据新设备、新技术的采用及新的网络体系结构重新制定、完善各种规章制度。
2.在新上工程中，从工程设计、方案会审、工程实施到验收竣工要积极参与把关。
3.继续搞好技术练兵，加大培训力度。
4.引进电源专业的高素质人才。
(三)、重视通信电源系统初期的设计、安装
电源系统设计应充分考虑容量大小、地理位置、空间布置、未来发展、设备质量、工程勘察与设计、运行方式选择、建设管理、运行维护等环节。
(四)、实施集中监控、集中维护模式
建立此模式有四大好处：
1.依靠监控平台进行电源空调设备的告警处理和障碍修理。
2.依靠监控系统收集大量的运行数据进行智能管理。
3.依靠监控平台对电源维护工作进行监控。
4.依靠监控平台检查无人值守流程是否正常运转。
三、通信电源设备的维护与新设备的选择
（一）蓄电池仍以固定型防酸隔爆式与阀控式密封铅酸蓄电池共存。
自60年代末以来，通信主要采用防酸隔爆铅酸蓄电池。从目前情况看，它的主要优点是：维护人员对它较为熟悉；内阻小、大电流放电性能好；使用寿命长。它的主要缺点是：在充电过程中有酸雾溢出对环境和设备有腐蚀作用，需在通风良好的专用房间，需经常添加蒸馏水。90年代初以来，阀控式密封铅酸蓄电池大量进入通信电源市场，它的主要优点是：使用中几乎无酸溢出，对环境和无污染和腐蚀，可以不单设蓄电池室，维护工作量少，占地面积少。它的主要缺点是电池电压均匀性、一致性较差；使用寿命对环境温度、浮充电压有着严格的要求。但随着阀控式密封铅酸蓄电池生产量的加大，工艺水平的提高，它的价格会越来越低，质量会越来越好，所以用阀控式密封铅酸蓄电池是发展方向。
（二）高频开关整流器将取代相控整流器
高频开关整流器较相控整流器体积小、噪声低、效率高、功率因数高、劝态性能好、可靠性高、对电网污染小，因此，取代相控整流器，作为更新换代产品，已是必然趋势。带有智能接口的20N-200A不同大小模块的开关整流器都已出现，它具有易于监控、易于扩容、易于实现N+1备份等优点。许多厂家根据用户的要求，生产的开关整流器系统已经具有了交直流配电一起考虑的单机架、双机架，这些结构都是进行供电改革进可选择的产品，但对机房设备应采取逐步更替的态度，不可一刀切，将原有设备随意报废。
（三）由于高精尖通信设备、仪表的大量使用，对环境温湿度要求较高，机房普遍配有通信专用空调。一旦外界停电，蓄电池容量再大，由于空调用电得不到保证，室温上升，通信设备仍不能保证正常运行。今后对交流系统的要求会越来越高，油机发电机组发展方向将是：体积紧凑、大容量、自动化功能完善、有智能接口、高可靠性、低噪声。
四、通信电源安全的重要性
安全生产是电源专业最重要、最根本的要求。电源集中监控的基本原则是把可靠性放在第一位。因此，要求监控系统本身的可靠性应高于被监控系统的可靠性。目前，监控系统以监为主、以控为辅，对可要可不要的监控点就不要设置。实施监控管理的设备以智能化、自动化的新型设备为主，在新建通信设备选型时应考虑集中监控的实施，选用具有集中监控管理功能和标准接口的设备。对于老设备，不宜花费很大精力和物力对其进行大量的改造工作。就当前的情况看，在安全大检查时发现了一些隐患。因某些维护人员技术不熟练、误操作、责任心不够强、擅离职守等造成通信电源系统故障。实行集中监控后，对电源专业注入了很多新产品、新技术、智能化的系统能大减少许多人为的事故，但也应有新的管理、新的维护和新的操作规章制度出台。
五、通信电源系统的防雷
(一)、雷击产生的危害
雷击产生强电流和高电压对人体和设备都将造成重大损害。直接雷和间接雷都将对通信设备产生巨大危害。防雷是一个系统工程，某种有效技术和器件的采用，只能降低雷击危害的概率、减少损害，必须对所有进出局的电缆电线进行屏蔽和防雷处理，采用完善的接地系统，按照规范要求严格接地，减少雷害。
(二)、防雷接地
为了防止雷电产生的过电压过电流损坏电源设备，在通信电源系统中，一般设有防雷接地装置，其接地阻值≤5Ω，在土壤电阻率低的地方，接地阻值应≤1Ω。在通信电源系统中，要求防雷接地线一定要与工作接地线和保护接地线分开，而在电力通信电源系统中，要求防雷接地、工作接地、保护接地共用地线。
现在已开发出了各种各样的雷电防护及接地技术，这些都是确保通信网络可靠性的重要技术，也是通信领域中重要的基础技术。现已普遍采用的联合接地系统和进出线防雷系统以及各种保安器，是目前行之有效的办法。搞好通信设备防雷工作，同时还要采用理论和实用方面都比较成熟的避雷针、避雷带、避雷线、避雷网等设备，诱导雷电流通过接地线进入大地。事实证明，联合接地系统和进出线的防雷系统处理得好时能大大降低雷击损害概率。
从接地的目的来看，特别是室外设备接地，防漏电和防雷显得特别重要。对它们的接地电阻要求，照技术规范的规定执行即可。为了保证接地电阻值符合规范要求，施工后的接地及接地电阻的检查和测试工作就非常必要，定期或不定期的对接地电阻进行测试，检查接地装置系统，是一项应坚持的必要的制度。
六、通信电源的展望
我国通信电源走过一条引进技术、合资生产、自主研制开发的道路。由于通信电源市场前景好，产品的附加值高，所以，国内不少的科研院所、厂家投入大量的人力和物力， 研制开发性能良好的通信电源。目前，具有自主知识产权的国内通信电源厂家主要有：武 汉的洲际通信电源集团有限责任公司，深圳的华为公司、中兴公司，北京的动力源公司， 珠海金电电源公司，杭州侨兴公司等等。国内主要的合资厂家有：上海的新电元公司，上海的西门子通信电源公司，上海的中达――斯米泰克公司，广州的珠江电信设备制造有限 公司等等。市场上见到的主要国外通信电源的厂家有：美国的力博特公司和瑞达公司，挪威的易达集团公司， 英国的万斯电源等等。进入90年代后，随着技术的创新与进步，目前国外通信 电源厂家的产品一般都具有以下技术特点：
（1）采用电流控制模式代替电压控制的模式。
（2）采用相移控制模式的软开关技术，即全桥零电压开关。
（3）采用功率因数校正技术。
（4）具有模块自动均流功能。
（5）具有完善的遥控、遥测、遥信、遥调四遥功能。
（6） 具有完善的蓄电池监测、充电限流、二次下电等管理技术。
（7）界面友好的监控软件。
（8）良好的电磁兼容性和防雷措施。
（9）完备的保护和告警功能。从整体性能来看，我国通信电源水平与国外同类产品相比，存在一定的差距。主要差距在工作的可靠性、稳定性和技术性能等方面。因此，组织力量研制开发具有自主知识产权，技术含量高的新一代通信电源，对振兴民族工业、提高产品的质量和竞争力，提高开发队伍的研究水平具有重要的意义，也会带来显著的经济效益和良好的社会效益。
参考文献：
1、本 《电信技术》 人民邮电出版社会 2003年
2、陈振华 《现代通信电源运行维护与集中监控实用全书》
北京科大电子出版社 2004年
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通信电源是通信生产的基础专业。其设备是保证通信供电的安全稳定，不间断地供电。近年来，科技不断发展，通信电源产品更新换代的速度也得到了很大提高。其安全性、可靠性、稳定性也有了非常大的保障。既使这样，随着社会的进步，现代企业的发展，通信电源设备功能的逐渐强大，旧的维护管理也应该不断满足现实需要。所以我们对维护目标提出了更高、更大的要求和设想。为此改变维护观念和思想，探讨通信电源的维护管理也具有划时代的现实意义和经济效益。
针对上述，现从以下方面进行阐述。通信电源主要有直流和交流两大类。
1 直流电源
直流电源是通信生产的核心和主要供电设备。对直流电源维护的好坏不仅影响着通信的安全而且影响着维护成本及运行效益。
1.1 开关电源。开关电源是当今普遍用于通信电源专业的设备。虽然较相控电源有较大节能但仍可以从中挖掘效能，创造更大经济效益。
为发挥最大效能，首先应做好基础保障。具体是：（1）定期巡检整流模块的输出电流、电压、限流值和日常工作数据发现问题及时调整。（2）认真做好《通信电源维护规程》中各维护项目。（3）适时检查整流模块风扇情况，保证散热效果，发现问题及时解决。（4）视环境情况做好整流模块过滤网，内部清洁。保证整流模块工作性能良好。
保证了通信安全的同时，要不断学习开关电源的原理、结构。深入探讨研究其内涵逐步提高技术水平。减少对厂家依托，努力做到自己修理故障设备，节约开支。因为，让厂家修理一块整流模块约两千元左右，对于一个地区或一个省来说，仅此项费用每年就有几十万元支出。如果我们组织技术骨干集中攻关，实现这一目标完全可以。（实践证明：不仅不需较大开支且可行。同时也锻炼队伍，发挥了员工的积极性，主动性。）例如：在一个省或地区建立一个技术交流平台，经常组织业务学习，交流经验。也可以在一个地区组织部分技术骨干利用维护之余研究学习新技术，新知识。
另外视市电情况，做好整流模块的关闭可以节约电能。一般地，万门以上的模块局基本采用100A整流模块10个以上。但是，实际中因为市电现在比较稳定，一套开关电源的所有整流模块全部工作，造成极大的电力浪费且损耗着设备。例如：一个100A整流模块输入功率约是1.4KW。一年消耗电能是：1.4KW×24小时×365=12264KW，按非普工业用电价0.53元计算电费是6500元.若日常工作中在不影响供电情况下，关闭一个整流模块一年节约电费6500元.像包头网通有万门局15个，可关闭数量有50个左右，一年节约电费近30多万元.再考虑近200个接入网点（一个整流模块输入功率约是300W―400W）。每年共节约电费40多万元。这样不仅节约大量电费且能延长整流模块寿命，减少维修费用。有较大的经济效益和社会效益。
关闭整流模块需注意：（1）已关闭的整流模块在市电来前要做好开机，防止因来电蓄电池进行均充时整流模块的负荷电流过大烧毁已工作的整流模块。有条件的可以利用监控遥控。（2）定期做好整流模块的倒换工作，做到每个整流模块工作寿命均匀。（3）做好无人值守机房的停电和来电巡检与告警事项。
1.2 蓄电池。蓄电池维护主要掌握其原理，通过了解原理进而延长使用寿命。达到发挥其最大效能，降低维护成本来提高经济效益。目前，通信中随着科技的发展.蓄电池基本使用的是相对环保型的阀控铅酸蓄电池即VRLA蓄电池。因为VRLA蓄电池具有少维护，无腐蚀，无污染等优点。所以就VRLA蓄电池作为讨论对象：
（1）VRLA蓄电池属于密封电池，对温度要求较高。因此我们在维护中要防止热失控。保持温度在要求的范围内（25℃），环境温度在20℃―30℃。同时调好浮充电压。蓄电池在浮充状态下浮充电流随浮充电压升高而增大，随温度升高而升高。因此做好温度补偿非常关键。（2）放电后及时充电（开关电源有此功能）。尤其放电时间长或负荷较大时，开关电源自动充电不能及时满足要求，有时需均充。（3）充电不要过于频繁。充电过于频繁也会影响电池寿命且消耗不必要的电能。既不经济又影响电池寿命。（4）定期测试单体电池电压、每组电池总电压、环境温度。保持每只电池间压差在100MV内，发现落后电池及时处理。（5）定期检查电池间的连接条的松紧度，电池阀是否完好。
通过以上方法实现延长电池使用寿命，节约维护成本，增加效益完全可以。也符合企业降成本增效益的规律。
1.3 其它直流设备。其它直流设备包括直流变换器、直流屏等。只要按照《通信电源维护规程》要求认真做好就能达到目的。
2 交流电源
交流电源主要由市电引入和自备柴油发电机发电保障，用于通信生产及非生产。所以从自身交流设备考虑。
2.1 高压配电设备。
（1）高压配电设备中的直流供电电源C直流电源屏改为直流-直流变换器，不仅减少投资，而且节约较多的电能，减少电费支出。（2）有条件的地方可以与供电部门协商适当调低市电输入电压，达到降低输入功率，节约电耗，减少电费。（3）使用新型节能环保变压器，减少设备本身电耗，降低维护费用。
2.2 低压配电设备。低压配电设备要确保电容补偿柜功率因数在0.99以上。这样可以节约很大电能损耗。
通过上面分析，根据公式即可明白：W=1.732×UICOS?U―COS?―W
高低压配电设备维护保证维护规程项目完成后，做到上述工作节约相当大电能，经济效益和社会效益双丰收。
2.3 柴油发电机。柴油发电机在保证供电的前提下，发电时尽可能使输出低电压，低频率。条件允许时，配备两个油箱，一个储备0#柴油，一个储备-35#柴油。低温季节使用0#柴油；高温季节使用-35#柴油。从源头节约油费，处于高油价的今天这样做很有必要。且节约很大支出。
2.4 UPS电源。按照上面蓄电池维护方法做好UPS电池维护，UPS禁止接入感性负载。就能延长UPS寿命，节约维护费用。
对于交流电源维护，还注意机房的空调机的使用，因为空调机耗电很大，不要为了一时省事让空调不停的做过分的工作。一个较大局若使用或管理不好空调一年会浪费几十万的电费，这样一来不知不觉就提高了维护成本，浪费了电能。
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在通信领域，大多数的网元设备用到的都是直流电。但是民用的电源大多数都是交流的，所以需要通过整流的过程，将交流转化为直流，然后才能为通信系统中的交换单元、路由单元等设备供电，通信电源就是扮演了这样的角色。电源系统作为通信系统的重要组成部分，一旦发生故障，就有可能导致系统瘫痪，造成的危害将是灾难性的，因此，在实际的操作中，对通信电源的管理和维护就显得尤为重要。
1 通信系统总体设计
在实际的通信网络中，通信电源分布极为广泛，对这么庞大的系统进行管理并非易事。可以参照DCS集散控制系统（计算机集散控制系统）的基本原理：将一台机器作为主机，其他多个机器作为从计算机与主机互联，由此组成一个网络来完成数据的交互处理。并且在很多的场合，DCS机器的状态都是并联的。只有遇到了特殊的场合，DCS设备才与主机设备有数据信息的交换。
将DCS集散控制系统的这种层次化结构用到通信电源的监控和管理体系中来，结合DCS所具有的优点，就能够使得通信系统能够在保持高速控制的情况下仍能够可靠的运行。
通信系统的电源集中监控系统从整体上来说，可以划分为3部分：
1）监督控制模块：其功能是对数据的现场采集，并且在远端控制做出指示的时候，能够快速响应，以及对系统异常状态的监测。
2）监控管理中心： 其功能是收集、处理、遥控各个支局的数据信息，并且响应现场监控机的告警消息。
3）通信组网线路：其作用是作为底层传输，将数据消息从监控中心可靠地传输到当地监管控制机器设备。
2 监控管理中心系统架构
在监控系统的设计过程中，监控管理中心负责数据库管理和远程通信，其功能有很多，主要包括：每个现场监控室都会产生各自的监控数据，监控管理中心就是负责汇总并存储这些数据，一些更为智能化的系统还会对这些数据进行整理和分析，从而生成监测报告，当然，监控管理中心还需要提供监测报告打印的服务，并且能够响应下位机的报警信息，能够收到上层管理中心传递相关消息，并且要求具备远程设置和控制等功能。
借助于软件人机界面，下面介绍一个简易的软件结构：
从性能上来说，Windows2000较Widows98更为领先，且Windows 2000 server在文件服务器部署时较Widows98快了49%，在加载CPU的情况下，Windows 2000 的性能显得更为高效，较Windows NTServer4.0的系统而言，Windows 2000的性能改善了约为125%；从可靠性来说，Windows2000改进了系统体系结构，所以Windows2000提供的可用时间远高于其他竞争产品（包括Windows NT的）。考虑到上位机是直接面向用户的，一个良好的人机界面是很有必要的，并且综合上面考虑的因素，上位机的操作环境选择Windows 2000。
考虑到VisualBasic6.0 对数据库的管理操作简易方便，开发方便、周期短、并且高效，再者，从通讯方面来说，它支持了不同的方法来满足不同的需求。因此，综合考虑了上述的因素，最终决定在编程开发软件的选择上，将Visual Basic6.0这款软件作为首选的方案。
2.1 设计软件的基本流程及模块
通信电源集中监控系统软件由众多模块组成。主要包括如下模块：有好的用户界面模块、设置模块、远程信息交互模块、系统安全模块、维护管理模块、查询模块、报警模块、实时显示数据模块、监控模块的管控模块、生成报表模块、打印报告模块，还有其他模块，此处不一一叙述。
2.2 数据库的维护与开发
考虑到Microsoft Access 的内置数据库引擎——Microsoft Jet Engine同时也是Access数据库的内置引擎，所以选用Access作为此系统的数据库。
在监控管理中心的系统中有多个数据表，它们相对独立的存储，并且同时包含于同一个数据库中（该数据库名为RECORD. MDB）。将数据表按照类型来划分的话，数据库的数据表就分为如下4种：
1）存储各个现场监控室提供的实时数据的数据表。
2）存储历史数据的表。
3）能够存储系统安全性配置表中的数据表。
4）存储系统正确运行时配置的数据表。
用户无需维护和管理这么庞大的数据表，大多数都是通过后台进程来处理；只有极少数（比如：分支机构运营商与需要用户直接访问的数据库）的数据库需要进行直接的管理和维护。管理和维护的内容也很简单，只需要用结构化查询语言SQL进行诸如创建数据库，添加数据，删除数据，对数据进行排序，查询特定数据和定位数据的操作即可。
VB（Visual Basic）对数据库的操作方法有多种，比如可以用可视化数据管理数据库。此外，还可以用Data Control控件访问数据库，这是最为方便的做法，只需要在操作窗上加载带有数据的约束Data 控件，就可以完成对数据库的操作，但是此种方法的缺点是无法进行程序控制以及不能对信息进行检索。
此外，还可以通过ODBC方法来访问远程数据库的数据。同时，采用这种方法还能够对系统使用的变量进行访问。这种访问数据库的方法唯一的不足就是需要编写复杂的应用程序，虽然复杂，但是却有着很好的应用灵活性，因此可用于编写高效的数据库操作应用软件。
Visual Basic中，可以对数据库进行方便快捷的操作。通过SQL（结构化查询语言）命令您可以轻松地访问数据库，并且借助SQL语言可以方便的创建表和索引，并能够在数据表中添加或删除列或索引，借助SQL语言还可以在表中更新、删除、添加、检索记录。
3 结论
本论文设计的电源监控系统可以实现通信网元运行数据的收集和处理，为管理维护提供数据支撑，同时，还可以降低系统的故障风险，在系统故障时及时报警，准确定位，减少因为电源故障造成的停机，并且能够快速定位故障点，为排查和维修争取时间。从而促进整个通信领域向集约化、智能化方向发展。这无疑对整个通信系统都有着重要的意义。
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以大规模集成电路为核心的通信设备随着信息科学技术的发展而得到广泛应用,比分立元器件设备体积小、运行速度快、功耗小、故障率低、便于维护管理是其显着的优点。但它绝缘强度低,工作电压低,承受过电压能力弱,是属于低电平、微电流系列的电子设备。当受到电网过电压或雷电干扰时,电子通讯设备往往会受到较大的破坏。据有关研究显示,过电压对电子通信设备造成的故障损坏比重占到总事故的三至四成。因此加强通信设备的过电压防护,降低设备故障率,已经成为通信维修工作的重中之重。
1.1 加强电源设备的雷电过电压防护
电源是通信设备安全运行的基础,一个良好的电源系统,为通信设备的安全运行提供了坚实的基础。首先要消除由于雷电干扰引起的过电压对通信电源的不良影响。信息产业部了专门的通信电源防雷标准,对各种通信站的电源防雷提出了具体要求,主要是两条:一是电力电缆应有金属屏蔽层,且必须埋地进出通信站。其次是在电源上逐级全面加装电源防雷器,实现多等级防护。即在变压器的低压侧加装低压防雷器,高压端加装高压防雷器,在直流配电屏和交流配电屏分别加装直、交流防雷器。防雷设计是保证通信电源系统可靠运行的不可缺少的环节,雷电对信息设备产生危害的根本原因在于雷电电磁脉冲,这种雷电电磁脉冲包括雷电流和雷电电磁场。产生过电压的根源是雷电流,而雷电电磁场则是产生感应过电压的根源。对于通信设备来说,雷电过电压来源主要包括直击雷/感应雷过电压、雷电侵入波和反击过电压。在一般情况下,通信电源必须采取概率防护、系统防护和多级防护的防雷原则,通信电源系统应采用多级防雷体系。而采用防雷器件时还应该考虑到防雷器件对系统的影响,包括工工作电流、作电压、工作频率、谐波干扰、工作温度、绝缘等级、泄漏电流、插入损耗、结构形式、远程监控、操作与维护等,还有安规的影响等。
1.2 通信线路防止过电压
各种通信设备的入口和出口,必须通过通信电缆才能与用户发生联系,而设置保安配线柜(架) 则就是为方便安全配线。有的公司只用一个分线箱就进行出线、入线的汇接而没有安装保安配线柜(架),这种做法极易造成通信设备的损坏。通信的特点是可靠性高、容量小,通信电缆沿电力杆路架设强电、故受强电磁场干扰的概率大。特别是在住宅区,电话线沿电力杆路与照明线同杆架设和通信音频电缆,交叉处的绝缘层发生损坏,导致强电侵入。吊挂通信电缆的钢绞线,由于城区地形不一、一些照明线、灯箱线交错,容易引起强电侵入或干扰。雷电干扰或是一些线路故障、产生电流突变时,会产生瞬变强电磁场,从而造成对通信线路的强电磁感应过电压。有时会产生程控电话交换机大面积烧坏、停运的故障,因此,通信电缆进入机房务必得接入保安配线柜。保安配线柜应装有抑制电缆线对纵向对过电压、过电流的限幅装置。 压敏电阻或固体(气体)放电管与正温度系数热敏电阻,组成抑制过电压能力强,响应速度快,通流量大的保安单元。当一些通信线路与电力线接触时或遭受到雷电干扰,固体(气体)放电管放电(或压敏电阻限幅)将高压入地,使危险电压下降到安全范围。如线路遭受幅值在350mA以上电流时,正温度系数热敏电阻的阻值会迅速增加,使线路呈现断开状态,回路电流幅度减小,从而保护了室内通信设备。当过过电流、电压消除后,保安单元就会自动恢复正常。所以,保安配线柜的使用对于防止通信线路干扰过电压,降低设备故障率是非常必要的。
1.3 防止静电引起的过电压
静电是是一种处于静止状态的电荷。与流电相比,静电电量虽然很小但电位很高,静电能量累积到一定程度就可能干扰通信设备中内部电子元件工作甚至放电损伤通信设备。静电引起的通信设备过电压,主要通过静电对设备内部半导体器件或集成电路放电,这类似于直击。其次是静电的高电位引起设备信号地(直流地)电位较大变动,这类似于反击;静电的放电电流瞬时流经设备机壳,也可能使设备内部电子器件或集成电路等产生感应噪声,这类似于感应过电压;静电也能以过电压波形式通过信号线、电源线进入设备内部,这类似于过电压波入侵;静电放电时的接触部分产生的电磁波能对设备信号线产生辐射噪声,这类似于电磁脉冲过电压等等。静电过电压引起的设备故障往往是随机故障,重复性不强,一般不容易被维护人员觉察,因此更应该引起重视。所以在通信机房必须安装加湿器、空调、湿度计、挂设温;用湿抹布擦地,增加湿度,用湿棉抹布,降低静电产生的条件。在检修通信设备时,先带防静电手环,或者用手先摸机壳放电后,再进行设备检修,这些均能够有效地降低因静电引起的通信设备故障。
1.4 通信设备的接地
通信设备的接地,一般分为两类:工作接地和保护接地,工作接地是将电气设备外壳与大地直接连接,当发生漏电时,通过外壳传入地下,减小通过人体电流防止发生触电伤亡事故;保护接地是将电气设备在正常情况下不带电的金属部分,以大地作金属性连接,以保证人身安全。如结构架、金属外壳等。通信设备的接地,有屏蔽、均压、分流等作用。接地为各种干扰过电压、过电流的泄放,提供一个出口,是各种过电压、过电流保护的基石,因此是要引起足够的重视。相关规程规定:通信局(站)的接地方式,应按联合接地的原理设计,即单点接地方式。其优点是易获得较小的接地电阻、可以避免因接地之间产生的电位差产生干扰影响、起到相应的屏蔽作用等。在实际工作中,人们一般比较重视接地而不容易注意接地线的布放,从而造成地线上的电流不均衡、引起电路干扰、设备运行不正常、甚至造成设备损害。在通信机房内,防雷地线、工作地线、保护地线、配电盘(低压)的均应单独布放,并要在地线排上汇接,然后经过接地线到单点接地体入地。 要保证电力通信设备的安全运行,就必须要认真分析通信设备的运行状况,找出并克服危及运行的弱点。由事后性被动检修,转变成预防性主动维护,提高通信设备运行效率,保障电力通信网的畅通,确保电网安全、稳定、经济的运行。
2 建立健全新的维护机制和制度
要对大规模的通信网提供安全可靠的供电并保证通信不间断,同时在人员较少的清况下还要对种类繁杂、数量众多、分布广泛的电源设备进行日常维护和故障抢修,因此建立一套科学完善的通信电源维护机制和制度,实现维护工作效率最大化、科学化,使管理水平日益增高,以适应行业的更快速发展,就变得势在必行,这也是通信电源专业追求的目标。当前要结合以集中维护、集中管理、集中监控为特征的本地网一体化维护管理体制,利用动力和环境监控系统的平台来进行维护体制改革。不同地方可以按照自身不同的特征来设计属于自己的维护机制。在制度方面要完善的集中维护、集中管理、集中监控的维护制度,实行故障的集中报障和闭环处理的政策。把维护管理的重点放在维护规范的执行和落实方面。在基础管理工作上,务必倡导主动维护、预防性维护,以消除故障苗头为目标;在故障发现和抢修方面,要利用各种监控手段,及早发现故障,然后集中技术力量,以最快的速度处理,做到及早、及时以减少故障造成的损失。
篇10
由于历史发展的原因，当前通信电源供电体制基本上是以集中放置、集中供电方式为主，有人值守、故障维修为主。而电源的负载，如传输、交换、数据、移动等专业的维护方式正朝着集中监控、集中维护、少人或无人值守方向发展。通信基站是通信网络系统中的重要组成部分，保证任何情况下的正常供电，是保证通信网络安全运行的重要环节。为此各通信基站内均配备了较先进的电力电源供电系统，包括开关整流设备、免维护蓄电池、油机等。这些设备是保障供电稳定和连续性的重要设备，对这些设备维护的好坏，不仅影响电源系统设备的寿命和故障率，而且直接涉及通信网络的平稳运行。
1 通信电源概述
从远古时代以来，阳光、空气、食物和水一直是人们赖以生存的必需品，而今在科学技术飞跃发展的时代，电也已成为人们的必需品。因为有了电，我们的生活才有了欢乐。正是由于通信系统的安全优质运转，无处不在的通信电源则是坚实的基础和根本保障。实施集中监控管理是网络技术发展的必然趋势，是现代通信网的要求，也是企业减员增效的有效措施。各种电源设备要智能化、标准化，符合开放式通信协议。若电源系统不能输出规定电流，电压超出允许波动范围，杂音电压高于允许值时间并持续10s以上者均判定为系统故障。原交流系统中的电压、频率或波形畸变超出规定范围持续时间大于60s者均判定为故障。为此，要保证通信电源系统的可靠性，有条件的通信部门应尽量从两个不同的地方引入2路市电输入，并设置2路市电电能自动倒换装置；所用设备要选用可靠性高的高频开关整流设备，采用模块化、热插拔式结构以便于更换，并合理配置备份设备。任何新技术、新设备未经充分验证、试运行前均不得进入供电系统。供电方式要大力推广分散供电，使用同一种直流电压的通信设备采用两个以上的独立供电系统，这也是今后通信网络容量和规模不断扩大、各种新业引入的新要求。为了尽量缩短设备的平均故障修复时间，要经常分析运行参数，预测故障发生的时间并及时排除。还要提高技术维护水平，采用集中维护、远程遥信、遥测维护。在实施过程中，三遥点的设置要合理，绝不是越多越好，要以可靠性、实用性为基本原则，宜简勿繁。
2 电源系统使用中应重视的问题
电源系统目前广泛使用高频开关电源系统设备，其智能化程度高，电池采用了免维护蓄电池，这虽给用户带来了许多便利，但在使用过程中还应在多方面引起注意，确保使用安全。
2.1 按电源系统的使用要求和功率余量大小来分，在使用中要避免随意增加大功率的额外设备，也不允许在满负载状态下长期运行。工作性质决定了电源系统几乎是在不间断状态下运行的，增加大功率负载或在基本满载状态下工作，都会造成整流模块出故障，严重时将损坏变换器。自备发电机的输出电压、波形、频率和幅度应满足电源系统对输入电压的要求，另外发电机的功率要大于开关电源设备的额定输入功率，否则，将会造成电源系统设备工作异常或损坏。
2.2 电池应避免大电流充放电，理论上充电时可以接受大电流，但在实际操作中应尽量避免，否则会造成电池极板膨胀变形，使得极板活性物质脱落，电池内阻增大且温度升高，严重时将造成容量下降，寿命提前终止。在任何情况下都应防止电池短路或深度放电，因为电池的循环寿命和放电深度有关。放电深度越深循环寿命越短。在容量试验或放电检修中，通常放电达到容量的30％－50％就可以了。
2.3 铅酸蓄电池的容量和电解液的比重是线性关系，通过测量比重可以了解电池的存储能量情况。阀控式密封蓄电池是贫液电池，且无法进行电解液比重测量，所以如何判定它的好坏，预测贮备容量已成为当今业界的一大难题。用电导仪测电池的内阻是判定蓄电池好坏的一种有参考价值的方法，但尚不能准确测定电池的好坏程度。目前，最可靠的方法还是放电法。在可靠性、经济性、可使用性、维护性等方面综合比较，应选用四冲程油机为原动机发电机组。四冲程油机结构简单，采用多缸均衡做功、增压等一系列成熟技术适合于大容量机组的要求。其噪音小、污染小、性价比高。使用中把机组产生的热量排到室外，保证机组周围环境湿度不超过指标要求。
3 电源系统的维护与检修
当电源系统出现故障时，应先查明原因，分清是负载还是电源系统，是主机还是电池组。虽说开关电源系统主机有故障自检功能，但它对面而不对点，对更换配件很方便，但要维修故障点，仍需做大量的分析、检测工作。另外如自检部分发生故障，显示的故障内容则可能有误。对主机出现击穿、断保险或烧毁器件的故障，一定要查明原因并排除故障后才能重新启动，否则会接连发生相同的故障。再好的设备也有寿命期，也会出现各类故障，但维护工作做得好可以延长寿命并减少故障的发生，不要因为高智能、免维护而忽略了本应进行的维护工作，预防在任何时候都是安全运行的重要保障。高频开关电源设备在正常使用情况下，主机的维护工作量很少，主要是防尘和定期除尘。特别是气候干燥的地区，空气中的灰粒较多，灰尘将在机内沉积，当遇空气潮湿时会引起主机控制紊乱造成主机工作失常，并发生不准确告警。另大量灰尘也会造成器件散热不好。一般每季度应彻底清洁一次。其次就是在除尘时检查各连接件和插接件有无松动和接触不牢的情况。由于整流器对瞬时脉冲干扰不能消除，整流后的电压仍存在干扰脉冲。蓄电池除有存储直流电能的功能外，其等效电容量的大小与蓄能电池容量大小成正比。因此，维护检修蓄电池的工作是非常重要的，虽说蓄电池组目前都采用了免维护电池，但这只是免除了以往的测比、配比、定时添加蒸馏水的工作。但因工作状态对电池的影响并没有改变，不正常工作状态对电池造成的影响没有变，所以蓄电池的工作全部是在浮充状态，在这种情况下至少应每年进行一次放电。放电前应先对电池组进行均衡充电，以达全组电池的均衡。放电过程中如有一只达到放电终止电压时，应停止放电，继续放电须先排除落后电池后再放。核对性放电不是追求放出容量的百分比，而是关注并发现和处理落后电池，经对落后电池处理后再作核对性放电实验。这样可防止事故，以免放电中落后电池恶化为反极电池。平时每组电池至少应有8只电池作标示电池，作为了解全电池组工作情况的参考，对标示电池应定期测量并做好记录。在日常维护中需经常检查的项目有：清洁并检测电池两端电压、温度；连接处有无松动腐蚀现象，检测连接条压降；电池外观是否完好，有无壳变形和渗漏；极柱、安全阀周围是否有酸雾逸出；主机设备是否正常等。免维护电池要做到运行、日常管理周到、细致和规范，保证设备保持良好的运行状况，从而延长使用年限；保证直流母线经常保持合格的电压和电池的放电容量；保证电池运行和人员的安全可靠。这是电池维护的目的，也是电池运行规程中包括的内容和运行规则。当电池组中发现电压反极、压降大、压差大和酸雾泄漏的电池时，应及时采用相应的方法恢复和修复，对不能恢复和修复的电池要换掉。但不能把不同容量、不同性能、不同厂家的电池联在一起，否则可能会对整组电池带来不利影响。对寿命已过期的电池组要及时更换，以免影响到电源系统和设备主机。
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随着我国移动通信事业的飞速发展，各大运营商的移动通信基站的数量日益增加，身处城乡结合部或偏远山区的移动通信基站因常年无人值守成为盗窃分子的光顾目标，基站的各种附属设备如蓄电池、铁塔角钢、空调外机、铜地线(排)、馈线等设备也成了盗贼的主要偷窃目标。目前，如何确保基站内的设备运行安全及防盗，已成为基站维护的首要难题。
2目前基站的现状
目前，茂名联通基站环境监控设备仍为老式的环控箱接人监控，通过采集模拟量输入到基站主设备上，从而完成上报，且只能上报简单的停电、开门、高温、积水和烟雾等告警，无法远程测量和调整参数。另外，环控箱的告警上报依赖于主设备的运行，一旦BTS断站，其便无法工作。为缓解日益紧张的人员及维护工作的压力，从根本上提高动力设备维护水平和效率，达到监控智能化的目的，建设一套高水平的基站动力设备及环境集中监控系统是十分必要的。
3需求分析和设计思路
对茂名联通新建的动力环境集中监控系统，除了要达到基本的监控目的以外，更重要的是实现智能化监控要求。它包括以下三个方面：
(1)交、直流动力系统。监控对象包括：配电箱、开关电源、蓄电池等。监控范围包括：市电输入三相电压、三相电流、功率因数、频率、有功功率、电度、整流模块单体输出电流、总负载电流、蓄电池充电电流、市电状态(市电有／无，缺相，欠压／过压)、蓄电池组总电压、每组蓄电池充、放电电压等。通过对动力系统实时不间断的监控，了解每个基站电源输入输出、整流模块设备的运行情况，对电源设备出现的问题和故障能在最短的时间内做出反应和处理；蓄电池是整个直流供电系统的后备电源，我们通过监控，对蓄电池组总电压以及每组电池充、放电电压进行统计和分析，对有问题的电池及时进行更换，真正做到有备无患。
(2)空调、环境系统。监控内容包括：机房智能空调系统、基站分体空调(开关机、工作状态指示、空调工作电流)、温度、湿度、水浸地湿、娴雾告警以及动态图像等。保证设备运行在恒温恒湿的环境中。
(3)门禁系统。监控内容包括：远程开门、修改门禁内部的各种工作和控制参数、授权、删除用户、用户的准进时段管理，以及各种报警记录、进、出门记录、刷卡、出门按钮开门事件、门禁内部参数被修改的记录等。
4拓扑结构
茂名联通基站动力环境集中监控系统采用逐级汇接的结构，由省公司监控中心(PSC)、地市公司监控中心(SC)、监控单元(SU)和监控模块(SM)构成，采用监控中心(sc)与监控单元(su)直联的方式。具体结构如下：
省监控中心(PSC)主要对地市监控中心(sc)进行监督、维护管理。监控中心配有数据库服务器，各地市监控中心(SC)的数据直接上传省监控中心。
茂名监控中心(sc)主要对本地区的各个监控单元(su)进行管理，是本区域监控系统的管理中心，完成全网的监控信息的统计分析及处理，并对远端监控设备进行遥测、遥调，对监控对象(机房设备、环境、图像)进行管理，同时，还具有强大的门禁管理功能。所有的监控中心均可以通过D接口与广东联通综合网管系统相连。
监控单元(su)是集数据采集、处理、存储、传输为一体的智能化模块化单元，能够完成一个独立的物理通信基站内所有监控模块(SM)的管理工作，并将采集的数据集中通过1条2M电路上传到监控中心(SC)。
监控模块(SM)是面向具体的监控对象，具有完成数据采集和必要控制的功能。按照监控对象类型的不同，可分为：防盗、积水、电源管理、空调管理等模块。
5参考规范
(1)中国联通集团公司2009年3月《中国联通移动网基站动力及环境集中监控系统总体技术要求》；(2)《通信电源和空调集中监控系统技术要求》(XDN023—96)；(3)《通信局(站)电源系统总技术要求》(YD／T1051—2000)；(4)《通信电源集中监控系统设计规范》(YD／T5027—2005)；(5)《通信电源集中监控系统工程验收规范》(YD／T5058—2005)；(6)《通信开关电源系统监控技术要求和试验方法》(YD／TI104—2001)；(7)《通信局(站)电源、空调及环境集中监控系统技术规范》(GF006—2000)。
6具体功能和意义
(1)实时监控告警。无论基站距离远近，一旦设备产生告警都能在数秒内将告警信息上报至监控中心。值班人员能在第一时间发现告警并做通知相关专业人员进行处理。例如深夜情况下基站上报防盗告警，这时值班人员可以通过转动摄像头观察站内环境，从而判断是否有盗贼入侵，并及时通知代维和l1O前往。
(2)数据采集分析。本监控系统能够对设备数据进行24小时连续记录，能真实可靠地反映设备的运行情况。这些数据是设备障碍分析的得力工具。比如在蓄电池维护方而。密封式阀控电池对均浮充电压和温度条件要求较高。通过监控系统就可以随时查看电池电压和环境温度，省去了大量的现场测量工作。通过对采集的数据进行分析，还可以从中判断哪些基站的电池单体存在问题并及时加以解决。
(3)加强维护管理。本监控系统彻底改变了旧的电源、空调等设备的维护模式。以前的维护方式是等设备出现问题后进行应急抢修，现在可以运营商可以真正掌握所有电源、空调设备24小时的运行状况，实现有的放矢的主动维护，真正做到设备的预检预修。这种管理从根本上改变了过去维护的被动局面，对设备的故障告警可以实现派单式的闭环流程管理。
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二、充分利用软件技术降低能耗
除提高设计水平和利用硬件升级等手段降低能耗以外，充分利用软件技术实现节能降耗也越来越重要。随着软件技术的飞速发展，其应用领域也越来越广泛，大到网络转型，小到CPU超频。以笔者所在单位为例，通信网络转型的速度远远高于其他单位基础设施的更新换代，如果频繁地对网络转型，将造成大量在线设备的退网淘汰以及更多的资源消耗，那么利用软件技术提高现有网络设备的工作效率，从而降低能耗也是非常重要的手段。通过对上网用户在线时间的统计分析，全网在忙时和闲时网络负荷变换最大，那么就可以通过软件调整核心网络设备的主频，让它随网络负荷变化，在闲时自动将设备处理能力降低，减少电能的消耗。
三、提高空间利用率降低设备冗余度
随着通信产业的蓬勃发展，每年入网用户日益增多，基站和设备间能够利用的空间越来越小，设备密度也越来越大，电力消耗明显提高，因此采用高集成度或分布式设计方案来减少基站和设备间的空间占用，使用体积更小，重量更轻，支持端口更多的设备来有效降低设备冗余度，对于降低能耗也是重要的绿色手段。对于高端网络设备来讲，性能和功能无疑是最重要的，功耗降低会以性能的降低为代价。一般的情况下，为保证功能、性能、业务卡的数量和运行可靠，设备的功耗也会较大。这类设备数量较少，放置位置的环境情况也比较好。因此，在选择高端设备方面我们只是把功耗指标作为一个辅助的参考指标。
对于低端的网络产品，如数量巨大的接入层交换机，虽然他们的功能都很强大，但是我们实际应用时只会用到它的部分功能，完全可以通过牺牲一些我们不需要的性能来换取设备的功耗降低。现在有一些接入层交换机因为自身功耗小，已经实现了设备内部无风扇，这类产品就能很好地降低设备的功耗。对于低端网络设备来说，采购过程中会把功耗作为一个比较重要的指标来考虑
四、推崇绿色环保能源的使用
利用太阳能和风能等混合能源，可更好地保护环境，减少污染物排放。在有条件的地区充分利用太阳能、风能作为辅助能源，降低电能消耗，分解能源问题。在北方城市，利用季节明显，冬季日夜温差较大的特点，优化基站、核心机房、设备间的通风设计方案和温度控制方案，充分利用自然环境温度实现温控的目的，减少冷却系统和大功率空调的使用，降低能耗，建立更多能源使用的绿色通道，使能源利用率更高。
为了使通信产业向着更加绿色的方向发展，节能降耗势在必行，让我们共同努力，打造出更多的绿色通道，从技术上提高设备、能源的使用效率，减少不必要的损耗，以实际行动来保护环境，推动通信产业持续健康发展。
参考文献：
[1]梁文斌.通信机房节能降耗前景广阔[N].人民邮电,2008,03-06
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光纤传输系统在不断地发展：由最初的PDH，发展到现在的SDH(同步数字序列)、WDM(波分多路复用)、DWDM(密集波分多路复用)以及全光网络。其中，SDH能自由选择路由，有统一的网络接口，可兼容PDH等现存的数字体系，高速公路一般采用SDH传输方式。
光纤传输系统为高速公路沿线设施(如程控交换机、业务电话之间的话务通信，以及监控、收费系统的数据、图像等非话业务)提供传输通道。
针对高速公路的实际情况，一般采用具有较高的性能价格比环形保护方式，以提高整个骨干网络的可靠性。网时钟同步采用主从方式，通过BITS系统来分配和确定输入SDH节点机的同步时钟信号。
二、程控数-T-交换系统
1、系统构成
每个通信总中心、通信中心配置一台程控数字交换机，通信分中心配置远端交换模块(RSM)，通信站不配置程控交换设备，而是通过通信站中的光纤接入设备ONU(光网络单元)提供的语音端口直接连接电话，ONU语音端口的数量根据通信站的规模和实际需要来选择。通信站的电话通过通信分中心的接入设备OLT和远端交换模块RSM实现与其它通信站、通信分中心、通信中心以及通信总中心的业务电话连接。
2、中继方式及接口等
通信总中心、通信中心的程控数字交换机采用中继方式接入电信公用电话交换网，市话公网的连接根据电信部门所能提供的方式，可以采用数字中继的方式，也可以采用模拟环路中继方式，提供市话、长话和国际长话业务。
用户接口Zl符合ITu—TQ.517建议，数字接口符合ITu—T G.703、G.704、G.705、G.512建议。
通信总中心设置一套计费系统，通过计费软件来实现通信总中心与公网、总中心到各个中心、分中心所在地的公网电话计费。专网内部用户之间呼叫一律不计费，出局呼叫进入市话网则按当地电信部门规定方式进行收费。
三、紧急电话系统
紧急电话传输可分为有线传输和无线传输，有线传输有三种方式，即通过公共电话网进行连接，通过电缆以总线方式连接和通过光缆连接。目前高速公路常用通过电缆和光缆连接的方式。
紧急电话系统由紧急电话主机、传输线路和路侧紧急电话组成。紧急电话主机设在分中心，能及时显示路侧紧急电话的呼叫信息，排队呼叫时按先到先处理原则进行，也可以将其中任意两个呼叫同时处理，可录音，可与公用业务电话网相连。使用者按下路侧紧急电话上的按钮后能自动向监控中心发出呼叫，并传达呼叫分机信息，与紧急电话控制台建立双工通话并能接受主机发出的各种呼叫检测指令。路侧紧急电话主副机一般采用太阳能供电，应具有良好的雷电防护性能和环境适应性能。
四、指令电话系统
总中心、中心设置指令电话控制台，采用数字方式连接到程控数字交换机上，通过热线电话或会议电话的功能来实现指令电话的功能。总中心指令电可以对中心指令电话，中心的指令电话可以对分中心的指令电话，分中心指令电话可以对各收费站指令电话进行单呼、组呼、全呼。各同级分机可直接呼叫控制台，分机之间不允许呼叫。
指令电话不另外采用专门设备，而是利用现有数字程控交换机的热线电话和会议电话等功能来实现，需要在总中心、中心和分中心配备多功能数字话机作为指令电话控制台，收费站也设指令电话分机，构成指令电话系统。
五、ATM传输系统
1、结构
ATM系统按通信系统的管理体制设计，一级网络为通信总中心到通信中心，二级网络为通信中心到通信分中心，三级网络为通信分中心到各通信站，属于接入部分。各级网络带宽可采用以下推荐值：
（1）一级网络：622Mbps0C-12cATM
（2）二级网络：155MbpsOC-3cATM
（3）三级网络：2Mbps广域网
2、通信总中心
通信总中心配置两台ATM交换机，通信总中心通过SDH传输设备ADM与通信中心ATM交换机组成一级ATM骨干环。在通信总中心配置中高档的路由器， 用于与外界的连接，主要是与Internet和专业银行的连接，通信总中还配置一个快速以太网接口连接总中心的千兆位以太网交换机，并配置高速串行端口连接公网提供的数据接口。
3、通信中心
通信中心配置ATM交换机，通信总中心通过SDH传输设备ADM与通信中心ATM交换机组成—级ATM骨干环，通信中心通过SDH传输设备ADM与通信分中心ATM交换机组成二级ATM骨干环。
通信中心配置两台千兆位以入网交换机，交换机上的两个622M的高速端口连接到两台核心ATM交换机上，以太网交换机上配置10／100Mbps自适应端口，连接收费系统和监控系统的计算机和其它计算机。
核心ATM交换机及以太网交换机技术指标同通信总中心。
4、通信分中心及通信站
通信分中心、通信站配置ATM交换机，在三级ATM数据传输系统中，能通信分中心的ATM交换机为中心，通过SDH光纤传输系统形成星形连接各个通信站的ATM接入设备。通信分中心的ATM交换机通过环形链路连接到通信中心的ATM交换机上。
收费站的以太网交换机通过通信站的ATM接入设备经SDH光纤传输系统连接到通信分中心的ATM交换机上。监控系统外场设备数据通过一对Modem传输到通信站，Modem上的RS-232接口直接连接到ONU设备上提供的RS-232接口上，再通过光纤传输系统传输到通信中心的ADM光纤传输设备上，ADM上相应的RS—232按口连接到监控分中心的计算机系统上。
六、图像传输系统
由于带宽限制，图像信号不能利用广域网接入设备通过传送数据的广域网线路传输，而是通过编码解码器连接到SDH设备上，通过SDH传输到监控分中心。
监控系统的图像传输：将经过编码的2Mbps数字图像信号通过ONU上提供的2Mbps数字链路传输到通信分中心的OLT设备上，再通过OLT设备上的2Mbps接口解码成模拟信号，在监控分中心的视频显示器上显示。
收费系统图像传输：模拟方式把设置在收费车道的图像监控信息传输到收费站的收费监控系统上，将图像编码后编通过通信站的ONU上的2Mbps数据链路传输到分中心的收费监控系统上。在收费分中心的监控室内，通过编码器编译成模拟信号在监视器上显示。
七、通信电源系统
为了保证通信系统不间断的信息畅通，要求通信设备处于连续运行状态，通信系统供电采用不间断供电。在市电供电时，由采用蓄电池与整流器并联浮充对通信设备供电；在市电停电时，由不间断电源（UPS）供电。
在通信总中心、中心、分中心配置高频开关模块电源设备，向光传输设备、程控交换设备和交换机设备供电，同时配置不间断电源（UPS），保证断电后维持4个小时的供电要求。
若光传输设备ONU本身未配置整流模块电源设备，则可在通信站配置高频开关模块电源设备及蓄电池组，向光接入设备供电，保证断电后维持4个小时的供电要求。
八、网络管理系统
通信总中心是高速公路通信系统的管理中心，担负着所有通信系统的网络管理功能。在通信总中心设置一个网管中心，对SDH传输系统、ATM数据传输系统、程控交换系统进行全面集中的管理和系统维护。网络管理系统主要包括网络配置管理、数据搜集、存储和统计、网络性能管理、网络费用管理，以上所述网络管理功能，均可通过IBM Tivoli系列网络及系统管理软件实现。
九、发展前瞻
1、普遍采用标准化的技术产品，保证了不同厂商产品的设备互操作性，实现统一网管；
2、考虑今后新技术的发展，规模的扩展和结构的变化，必须具备升级换代的能力；
3、为网络提供完善的安全方案切实保护网络系统的正常运行，防止非法侵入；
4、考虑了冗余线路与单点故障问题，选用了可靠性、高冗错能力强的设备；
5、必须保证网络的物理结构，逻辑结构和地址空间的层次化，主干网、服务接入网层次清晰；
6、必须保证网络平台开放性强，提供用户各种需求的功能实现。
