通信電源設(shè)備的運(yùn)行安全淺析

1、通信電源設(shè)備的運(yùn)行安全淺析通信電源設(shè)備的運(yùn)行安全，對(duì)保證通信系統(tǒng)的暢通乃至通信 的安全有著積極的意義。1、加強(qiáng)通信設(shè)備的過電壓防護(hù)以大規(guī)模集成電路為核心的通信設(shè)備隨著信息科學(xué)技 術(shù)的發(fā)展而得到廣泛應(yīng)用，比分立元器件設(shè)備體積小、運(yùn)行速度快、 功耗小、故障率低、便于維護(hù)管理是其顯著的優(yōu)點(diǎn)。但它絕緣強(qiáng)度 低，工作電壓低，承受過電壓能力弱，是屬于低電平、微電流系列 的電子設(shè)備。當(dāng)受到電網(wǎng)過電壓或雷電干擾時(shí)，電子通訊設(shè)備往往 會(huì)受到較大的破壞。據(jù)有關(guān)研究顯示，過電壓對(duì)電子通信設(shè)備造成 的故障損壞比重占到總事故的三至四成。因此加強(qiáng)通信設(shè)備的過電 壓防護(hù)，降低設(shè)備故障率，已經(jīng)成為通信維修工作的重中之重。1.

2、1 加強(qiáng)電源設(shè)備的雷電過電壓防護(hù)電源是通信設(shè)備安全運(yùn)行的基礎(chǔ)，一個(gè)良好的電源系統(tǒng)，為通信設(shè)備的安全運(yùn)行提供了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。首先要消除由于雷電干擾引起的過電壓對(duì)通信電源的不良影響。信息產(chǎn)業(yè)部發(fā)布了專 門的通信電源防雷標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)各種通信站的電源防雷提出了具體要求， 主要是兩條：一是電力電纜應(yīng)有金屬屏蔽層，且必須埋地進(jìn)出通信 站。其次是在電源上逐級(jí)全面加裝電源防雷器，實(shí)現(xiàn)多等級(jí)防護(hù)。 即在變壓器的低壓側(cè)加裝低壓防雷器，高壓端加裝高壓防雷器，在 直流配電屏和交流配電屏分別加裝直、交流防雷器。防雷設(shè)計(jì)是保 證通信電源系統(tǒng)可靠運(yùn)行的不可缺少的環(huán)節(jié)，雷電對(duì)信息設(shè)備產(chǎn)生 危害的根本原因在于雷電電磁脈沖，這種雷電電

3、磁脈沖包括雷電流 和雷電電磁場。產(chǎn)生過電壓的根源是雷電流，而雷電電磁場則是產(chǎn) 生感應(yīng)過電壓的根源。對(duì)于通信設(shè)備來說，雷電過電壓來源主要包 括直擊雷 / 感應(yīng)雷過電壓、雷電侵入波和反擊過電壓。在一般情況下， 通信電源必須采取概率防護(hù)、系統(tǒng)防護(hù)和多級(jí)防護(hù)的防雷原則，通 信電源系統(tǒng)應(yīng)采用多級(jí)防雷體系。而采用防雷器件時(shí)還應(yīng)該考慮到 防雷器件對(duì)系統(tǒng)的影響，包括工工作電流、作電壓、工作頻率、諧 波干擾、工作溫度、絕緣等級(jí)、泄漏電流、插入損耗、結(jié)構(gòu)形式、 遠(yuǎn)程監(jiān)控、操作與維護(hù)等，還有安規(guī)的影響等。1.2 通信線路防止過電壓各種通信設(shè)備的入口和出口，必須通過通信電纜才能 與用戶發(fā)生聯(lián)系，而設(shè)置保安配線柜 （架

4、） 則就是為方便安全配線。有的公司只用一個(gè)分線箱就進(jìn)行出線、入線的匯接而沒有安裝保安 配線柜（架） ，這種做法極易造成通信設(shè)備的損壞。通信的特點(diǎn)是可 靠性高、容量小，通信電纜沿電力桿路架設(shè)強(qiáng)電、故受強(qiáng)電磁場干 擾的概率大。特別是在住宅區(qū)，電話線沿電力桿路與照明線同桿架 設(shè)和通信音頻電纜，交叉處的絕緣層發(fā)生損壞，導(dǎo)致強(qiáng)電侵入。吊 掛通信電纜的鋼絞線，由于城區(qū)地形不一、一些照明線、燈箱線交 錯(cuò)，容易引起強(qiáng)電侵入或干擾。雷電干擾或是一些線路故障、產(chǎn)生 電流突變時(shí)，會(huì)產(chǎn)生瞬變強(qiáng)電磁場，從而造成對(duì)通信線路的強(qiáng)電磁 感應(yīng)過電壓。有時(shí)會(huì)產(chǎn)生程控電話交換機(jī)大面積燒壞、停運(yùn)的故障， 因此，通信電纜進(jìn)入機(jī)房務(wù)必得

5、接入保安配線柜。保安配線柜應(yīng)裝 有抑制電纜線對(duì)縱向?qū)^電壓、過電流的限幅裝置。壓敏電阻或固 體（ 氣體） 放電管與正溫度系數(shù)熱敏電阻，組成抑制過電壓能力強(qiáng)， 響應(yīng)速度快，通流量大的保安單元。當(dāng)一些通信線路與電力線接觸 時(shí)或遭受到雷電干擾，固體 （氣體）放電管放電（或壓敏電阻限幅 ）將 高壓入地，使危險(xiǎn)電壓下降到安全范圍。如線路遭受幅值在 350mA 以上電流時(shí)，正溫度系數(shù)熱敏電阻的阻值會(huì)迅速增加，使線路呈現(xiàn) 斷開狀態(tài)，回路電流幅度減小，從而保護(hù)了室內(nèi)通信設(shè)備。當(dāng)過過 電流、電壓消除后，保安單元就會(huì)自動(dòng)恢復(fù)正常。所以，保安配線 柜的使用對(duì)于防止通信線路干擾過電壓，降低設(shè)備故障率是非常必 要的。1

6、.3 防止靜電引起的過電壓靜電是是一種處于靜止?fàn)顟B(tài)的電荷。與流電相比，靜 電電量雖然很小但電位很高，靜電能量累積到一定程度就可能干擾 通信設(shè)備中內(nèi)部電子元件工作甚至放電損傷通信設(shè)備。靜電引起的 通信設(shè)備過電壓，主要通過靜電對(duì)設(shè)備內(nèi)部半導(dǎo)體器件或集成電路 放電，這類似于直擊。其次是靜電的高電位引起設(shè)備信號(hào)地 （ 直流地 ） 電位較大變動(dòng)，這類似于反擊 ; 靜電的放電電流瞬時(shí)流經(jīng)設(shè)備機(jī)殼， 也可能使設(shè)備內(nèi)部電子器件或集成電路等產(chǎn)生感應(yīng)噪聲，這類似于 感應(yīng)過電壓 ; 靜電也能以過電壓波形式通過信號(hào)線、電源線進(jìn)入設(shè)備 內(nèi)部，這類似于過電壓波入侵 ; 靜電放電時(shí)的接觸部分產(chǎn)生的電磁波 能對(duì)設(shè)備信號(hào)線產(chǎn)生

7、輻射噪聲，這類似于電磁脈沖過電壓等等。靜 電過電壓引起的設(shè)備故障往往是隨機(jī)故障，重復(fù)性不強(qiáng)，一般不容 易被維護(hù)人員覺察，因此更應(yīng)該引起重視。所以在通信機(jī)房必須安 裝加濕器、空調(diào)、濕度計(jì)、掛設(shè)溫 ; 用濕抹布擦地，增加濕度，用濕 棉抹布，降低靜電產(chǎn)生的條件。在檢修通信設(shè)備時(shí)，先帶防靜電手 環(huán)，或者用手先摸機(jī)殼放電后，再進(jìn)行設(shè)備檢修，這些均能夠有效 地降低因靜電引起的通信設(shè)備故障。1.4 通信設(shè)備的接地通信設(shè)備的接地，一般分為兩類：工作接地和保護(hù)接地，工作接地是將電氣設(shè)備外殼與大地直接連接，當(dāng)發(fā)生漏電時(shí)， 通過外殼傳入地下，減小通過人體電流防止發(fā)生觸電傷亡事故 ; 保護(hù) 接地是將電氣設(shè)備在正常情況

8、下不帶電的金屬部分，以大地作金屬 性連接，以保證人身安全。如結(jié)構(gòu)架、金屬外殼等。通信設(shè)備的接 地，有屏蔽、均壓、分流等作用。接地為各種干擾過電壓、過電流 的泄放，提供一個(gè)出口，是各種過電壓、過電流保護(hù)的基石，因此 是要引起足夠的重視。相關(guān)規(guī)程規(guī)定：通信局 （站） 的接地方式，應(yīng) 按聯(lián)合接地的原理設(shè)計(jì)，即單點(diǎn)接地方式。其優(yōu)點(diǎn)是易獲得較小的 接地電阻、可以避免因接地之間產(chǎn)生的電位差產(chǎn)生干擾影響、起到 相應(yīng)的屏蔽作用等。在實(shí)際工作中，人們一般比較重視接地而不容 易注意接地線的布放，從而造成地線上的電流不均衡、引起電路干 擾、設(shè)備運(yùn)行不正常、甚至造成設(shè)備損害。在通信機(jī)房內(nèi)，防雷地 線、工作地線、保護(hù)地

9、線、配電盤 （低壓） 的均應(yīng)單獨(dú)布放，并要在 地線排上匯接，然后經(jīng)過接地線到單點(diǎn)接地體入地。要保證電力通 信設(shè)備的安全運(yùn)行，就必須要認(rèn)真分析通信設(shè)備的運(yùn)行狀況，找出 并克服危及運(yùn)行的弱點(diǎn)。由事后性被動(dòng)檢修，轉(zhuǎn)變成預(yù)防性主動(dòng)維 護(hù)，提高通信設(shè)備運(yùn)行效率，保障電力通信網(wǎng)的暢通，確保電網(wǎng)安 全、穩(wěn)定、經(jīng)濟(jì)的運(yùn)行。2、建立健全新的維護(hù)機(jī)制和制度要對(duì)大規(guī)模的通信網(wǎng)提供安全可靠的供電并保證通信 不間斷，同時(shí)在人員較少的清況下還要對(duì)種類繁雜、數(shù)量眾多、分 布廣泛的電源設(shè)備進(jìn)行日常維護(hù)和故障搶修，因此建立一套科學(xué)完 善的通信電源維護(hù)機(jī)制和制度，實(shí)現(xiàn)維護(hù)工作效率最大化、科學(xué)化， 使管理水平日益增高，以適應(yīng)行業(yè)的

10、更快速發(fā)展，就變得勢在必行， 這也是通信電源專業(yè)追求的目標(biāo)。當(dāng)前要結(jié)合以集中維護(hù)、集中管 理、集中監(jiān)控為特征的本地網(wǎng)一體化維護(hù)管理體制，利用動(dòng)力和環(huán) 境監(jiān)控系統(tǒng)的平臺(tái)來進(jìn)行維護(hù)體制改革。通信電源設(shè)備的運(yùn)行安全 不同地方可以按照自身不同的特征來設(shè)計(jì)屬于自己的維護(hù)機(jī)制。在 制度方面要完善的集中維護(hù)、集中管理、集中監(jiān)控的維護(hù)制度，實(shí) 行故障的集中報(bào)障和閉環(huán)處理的政策。把維護(hù)管理的重點(diǎn)放在維護(hù) 規(guī)范的執(zhí)行和落實(shí)方面。在基礎(chǔ)管理工作上，務(wù)必倡導(dǎo)主動(dòng)維護(hù)、 預(yù)防性維護(hù)，以消除故障苗頭為目標(biāo) ; 在故障發(fā)現(xiàn)和搶修方面，要利 用各種監(jiān)控手段，及早發(fā)現(xiàn)故障，然后集中技術(shù)力量，以最快的速 度處理，做到及早、及時(shí)以

11、減少故障造成的損失。1. 緒論1.1 研究背景網(wǎng)絡(luò)被認(rèn)為是互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的第三階段。網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)和實(shí)施能 夠帶來切身實(shí)際的利益，城域網(wǎng)、企業(yè)網(wǎng)、局域網(wǎng)、家庭網(wǎng)和個(gè)人 網(wǎng)絡(luò)都是網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的體現(xiàn)。網(wǎng)絡(luò)發(fā)明的初衷并不僅僅是表現(xiàn)在它的 規(guī)模上，而是互聯(lián)互通，資源共享，消除資源訪問的壁壘，讓生活 更加方便、快捷、高效。隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)在應(yīng)用方面也 體現(xiàn)出了很大的潛力，能夠共享和調(diào)度成千上萬的計(jì)算設(shè)備協(xié)同并 發(fā)工作，能匯聚數(shù)百萬計(jì)的信息資源加以歸類、分析和發(fā)布，還可 以讓世界每一個(gè)角落的人們實(shí)時(shí)溝通交流。在現(xiàn)代高速發(fā)展的社會(huì) 里，企業(yè)與企業(yè)之間的聯(lián)系日益密切，大量的、復(fù)雜的信息交流顯 得由為重要。隨著電子

12、科技的高速發(fā)展，那些如何復(fù)雜大量的信息， 通過網(wǎng)絡(luò)技術(shù)幫助下，就可以輕而易舉的從某一地方傳送到另一地 方，而且簡單、快速、準(zhǔn)確，給人們帶來了很大的方便。而在現(xiàn)代 企業(yè)中，網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在管理中的應(yīng)用，已顯得舉足輕重。隨著企業(yè)信 息化進(jìn)程的進(jìn)一步深入和發(fā)展，計(jì)算機(jī)在企業(yè)中的應(yīng)用越來越廣泛， 而企業(yè)對(duì)計(jì)算機(jī)的依賴越來越強(qiáng)。隨著網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的日益豐富以及人 們?cè)谌粘Ｉ钪袑?duì)網(wǎng)絡(luò)依賴的日漸緊密，那么對(duì)于網(wǎng)絡(luò)吞吐量，網(wǎng) 絡(luò)延時(shí)，網(wǎng)絡(luò)鏈路的穩(wěn)定性以及網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的多樣性就會(huì)產(chǎn)生新的要求，同時(shí)也希望網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的花銷能更加低廉，這樣針對(duì)電信網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營商所提供的服務(wù)將會(huì)產(chǎn)生巨大的挑戰(zhàn)，本實(shí)時(shí)通信系統(tǒng)的成功應(yīng) 用將會(huì)給運(yùn)營商們提供

13、更加方便，快捷，穩(wěn)定，并且低廉的網(wǎng)絡(luò)運(yùn) 營成本，本實(shí)時(shí)通信系統(tǒng)幫助企業(yè)實(shí)現(xiàn)巨大的商業(yè)價(jià)值的同時(shí)也為 用戶帶來的更加高效，快速，穩(wěn)定并且廉價(jià)的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)資源。1.2 選題理論1.2.1 需求分析方法在軟件的設(shè)計(jì)和開發(fā)過程中，需求分析是一個(gè)重要的階段， 是項(xiàng)目開發(fā)的基本要素，是項(xiàng)目實(shí)現(xiàn)和實(shí)行的關(guān)鍵。軟件工程的需 求分析指的是了解用戶需求，在軟件的功能上和客戶溝通并且達(dá)成 一致，評(píng)估軟件的風(fēng)險(xiǎn)系數(shù)和項(xiàng)目需要付出的代價(jià)，最終形成一個(gè) 完善設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)的復(fù)雜過程。目前比較流行的軟件需求分析方法有： 結(jié)構(gòu)化分析方法和面向?qū)ο蟮姆治龇椒ā?. 結(jié)構(gòu)化分析 結(jié)構(gòu)化分析方法給出一組幫助系統(tǒng)分析人員產(chǎn)生功能規(guī)約的原理與

14、技術(shù)。它一般利用圖形表達(dá)用戶需求，使用的手段主要有數(shù) 據(jù)流圖、數(shù)據(jù)字典、結(jié)構(gòu)化語言、判定表以及判定樹等。結(jié)構(gòu)化分 析的步驟如下：分析當(dāng)前的情況，做出反映當(dāng)前物理模型的DFD推導(dǎo)出等價(jià)的邏輯模型的 DFD設(shè)計(jì)新的邏輯系統(tǒng)，生成數(shù) 據(jù)字典和基元描述；建立人機(jī)接口，提出可供選擇的目標(biāo)系統(tǒng)物理 模型的DFD確定各種方案的成本和風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)，據(jù)此對(duì)各種方案進(jìn) 行分析 ; 選擇一種方案 ; 建立完整的需求規(guī)約。2. 面向?qū)ο蠓治雒嫦驅(qū)ο笫窃诮Y(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)方法出現(xiàn)很多問題的情況下應(yīng)運(yùn)而 生的。從結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)的方法中，我們不難發(fā)現(xiàn)，結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)方法求 解問題的基本策略是從功能的角度審視問題域。它將應(yīng)用程序看成 實(shí)現(xiàn)某些特

15、定任務(wù)的功能模塊，其中子過程是實(shí)現(xiàn)某項(xiàng)具體操作的 底層功能模塊。在每個(gè)功能模塊中，用數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)描述待處理數(shù)據(jù)的 組織形式，用算法描述具體的操作過程。面對(duì)日趨復(fù)雜的應(yīng)用系統(tǒng)， 這種開發(fā)思路逐漸暴露了一些弱點(diǎn)。那么面向?qū)ο蟮姆治鍪紫雀鶕?jù) 客戶需求抽象出業(yè)務(wù)對(duì)象 ; 然后對(duì)需求進(jìn)行合理分層，構(gòu)建相對(duì)獨(dú)立 的業(yè)務(wù)模塊 ; 之后設(shè)計(jì)業(yè)務(wù)邏輯，利用多態(tài)、繼承、封裝、抽象的編 程思想，實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)需求 ; 最后通過整合各模塊，達(dá)到高內(nèi)聚、低耦合 的效果，從而滿足客戶要求。1.4.2 系統(tǒng)開發(fā)設(shè)計(jì)方法軟件的開發(fā)設(shè)計(jì)模型是將軟件開發(fā)的整個(gè)過程、事件以及任 務(wù)提取匯總而成的結(jié)構(gòu)化框架。軟件的開發(fā)包括了需求分析、系統(tǒng) 設(shè)

16、計(jì)、編碼實(shí)現(xiàn)以及單元、系統(tǒng)測試等階段，有時(shí)也會(huì)有一部分的 后期維護(hù)階段。軟件的開發(fā)設(shè)計(jì)模型能夠更加清晰、直觀地反應(yīng)出 軟件設(shè)計(jì)開發(fā)的全部過程，明確定義了開發(fā)過程中所需要完成的事 件和任務(wù)。常見的軟件設(shè)計(jì)模型有：邊做邊改模型、瀑布模型、原 型模型、增量模型、螺旋模型、演化模型、噴泉模型、智能模型、 混合模型等，下面將列舉并介紹其中比較常用的兩種模型。第 2 章實(shí)時(shí)通信系統(tǒng)的需求分析2.1 客戶業(yè)務(wù)需求分析網(wǎng)絡(luò)如今已經(jīng)成為人們?nèi)粘Ｉ钪胁豢苫蛉钡囊徊糠郑瑹o論 是個(gè)人娛樂還是工作拓展，以及將來的智能生活和辦公需求，都需 要網(wǎng)絡(luò)的承載，隨著網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用發(fā)展的突飛猛進(jìn)，人們對(duì)網(wǎng)絡(luò)的承載 能力，業(yè)務(wù)種類的多樣

17、性，以及網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定性提出了更高，更多的 要求。本通信系統(tǒng)針對(duì)自己的核心客戶需求給出了不同的定制方案， 本文針對(duì)各大客戶的共同需求，有以下幾個(gè)方面 .1. 網(wǎng)絡(luò)帶寬方面，要求核心網(wǎng)單口接入全面鋪設(shè)lOGbps端口,最大單機(jī)承載達(dá)到 960Gbps。2. 服務(wù)多樣性方面，要求全面支持 IEEE8O2. 1 q ， 8O2.1p，8O2.1ad 等全業(yè)務(wù)承載，對(duì)于多用戶網(wǎng)橋要求支持基于虛擬專用局域 網(wǎng)業(yè)務(wù)建連，對(duì)于核心網(wǎng)要求采用 MPLS式承載接入。3. 網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定性方面，要求支持多鏈路，多接點(diǎn)通信保護(hù)，倒換時(shí)間不超過50ms核心網(wǎng)保護(hù)需要支持BFD FRR兩種工作模式。4. 鏈路維護(hù)方面，要求支持 ITU-TY.1731 的鏈路檢測和診斷。5. 網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營質(zhì)量和分級(jí)管理方面，要求支持層次化業(yè)務(wù)分級(jí)和管理。6. 網(wǎng)管方面：需要提供圖形化管理界面，需要具備跨廠商設(shè)備識(shí)別管理能力，動(dòng)態(tài)路由計(jì)算能力，多業(yè)務(wù)配置管理能力。2.2 網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浜驮O(shè)備需求分析通過對(duì)客戶現(xiàn)網(wǎng)運(yùn)營拓?fù)涞姆治?，本系統(tǒng)給出了適用的各種 網(wǎng)絡(luò)需求拓?fù)湟约跋鄳?yīng)的設(shè)備安排。本系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渲行枰粋€(gè)MPL駭心域和多個(gè)以太網(wǎng)交換邊緣域，稱之為標(biāo)準(zhǔn)域。第 3 章實(shí)時(shí)通信系統(tǒng)的詳細(xì)設(shè)計(jì)24-443.1 基于單點(diǎn)直通業(yè)務(wù)的模塊功能設(shè)計(jì)24-343.2 基于多