无线通信基站升温研究

无线通信基站升温研究（共4篇）

无线通信基站升温研究 篇1

摘要：文章结合国内某运营商进行的基站升温测试情况, 从基站设备环境要求、试点基站的选择、定量分析、定性评估等方面进行深入分析, 全面评估升高基站温度的效果和影响, 以及进一步推广的建议。

关键词：基站升温,节能效果,蓄电池温控柜

1 概述

近年来, 我国经济持续快速增长, 各项建设取得巨大成就, 但也付出了巨大的资源和环境代价。目前, 温室气体排放引起全球气候变暖, 备受国际社会广泛关注, 进一步加强节能减排工作, 是应对全球气候变化的迫切需要, 也是通信运营商应该承担的责任。

据有关方面统计, 国内三大运营商的电力消耗在2009年就已达到近290亿度, 增幅约26%, 其中移动通信网络耗电量占据了绝大部分。随着3G的全面启动, 仅在2009年一年内, 国内就新增3G基站约30万个, 使得基站设备能耗占据整个移动通信网络设备能耗的90%, 因此基站的节能减排已经成为通信业的焦点。

无线通信基站内使用的空气调节系统, 其主要目的是为防止室内温度过高, 保证基站设备正常使用, 降低网络故障的概率, 并保证蓄电池的正常使用。多年来传统机房空调的温度设置, 无论冬夏昼夜, 空调启动温度都基本统一设置在20ºC～25ºC甚至更低。国内主要运营商均对基站能耗现状进行了调查统计, 并抽取大量典型基站站点进行能耗测试, 结果表明:基站设定温度为25ºC时, 空调耗电约占基站总耗电的40%～50%。

随着设备技术进步, 各类电子器件设计与工艺水平的大大提高, 基站内各类通信和电源设备已可承受更高的环境温度, 在确保网络运行质量、设备工作MTBF不受明显影响的前提下, 将机房温度逐步提高到28ºC、30ºC甚至更高, 可明显降低空调耗电。但基站升温也可能导致设备故障率上升、通信质量下降、蓄电池寿命减少等问题。因此需深入研究、综合考虑基站升温各方面的影响, 慎重处理。为此, 国内主要运营商均开展了基站升温测试、研究及评估工作。

某通信运营商2010年在国内各气候区域选取了具有代表性的省份及典型基站进行了实际测试, 并对结果进行综合分析, 以期全面了解基站温升带来的节电效果及温升对设备性能、可靠性等方面的影响。该项目的研究成果具有一定的创新性和实用性, 对节能工作做出有益的探索, 并为下一步工作方向提供了指引。

2 研究及测试方案

2.1 研究内容

主要测试及研究以下两方面内容:

(1) 温升带来的节电效果:包括节电率、节电效果, 主要影响因素分析等。

(2) 温升对网络性能指标的影响:内容包括各类设备 (无线、传输、电源等) 是否出现过热停机或故障率升高等现象, 无线设备是否出现能耗和噪声明显增加, 传输设备误码率是否增加, 蓄电池是否出现容量快速下降等现象。

2.2 研究方案

(1) 研究及测试步骤

第一步, 参与升温研究的各分公司统计本省无线基站各类设备情况。

第二步, 各省根据站点选择原则确定参与升温测试的基站, 并统计基站基本情况。

第三步, 确定测试数据采集方案:包括各类站点主要获取哪些数据, 以及数据如何采集等。

第四步, 根据各省气候环境等实际情况确定升温测试方案。

第五步, 测试期满, 汇总测试数据, 进行研究分析。

(2) 测试方案

基站升温测试方案分为有蓄电池温控柜和无蓄电池温控柜两种情况:

(1) 有蓄电池温控柜基站

第1阶段:将空调制冷启动温度分别提高到28ºC和30ºC, 各测3周。 (若基站空调温度最高只能设置到30º, 则不需进行第2阶段测试工作, 28ºC和30ºC下各测试6周)

第2阶段:若部分基站的空调最高设置温度可超过30º, 或通过加装温控器等方式可实现空调设置温度超过30º, 则继续提高这些基站的空调设定温度, 分别设置到32ºC和35ºC。各测试3周。 (若只能设置到32ºC, 则测试6周)

(2) 无蓄电池温控柜基站

将空调制冷启动温度分别设置到28ºC和30ºC, 各测试6周。

2.3 研究原则

安全性:节能是在保证网络质量、生产安全的前提下进行的。升温测试及研究工作中重点关注采用节能措施后可能带来的负面影响, 并尽量降低它的影响。

典型性:选择的省份和站点应有代表性, 在合理减少测试工作量的同时, 保证测试结果的合理性和准确性。

全面性:尽量涵盖所有类型的省份和站点, 尽量全面地反映基站升温的效果和问题。

分步性:升温工作的实施分步进行, 包括温度的分步提升, 技术的分步推广等。

3 测试分析方法

基站升温的最终目的是降低基站能耗, 因此, 进行经济效益和技术水平等方面的分析评价是基站升温研究的重要环节, 是对其实施价值的有效评估和规模推广的有效指导。

3.1 定量分析

对汇总的测试数据按空调制冷启动温度、基站设备能耗、环境温度、基站面积等不同维度进行分类整理, 分析各种情况下的节能效益。主要从以下几个方面进行分析:

(1) 平均节电率:根据测试基站节电情况, 计算出测试期间基站升温系统平均节电率= (所有参与测试的基站总节电量) / (所有参与测试的基站升温前同期总耗电量) ;

(2) 年度总节能效果:基站升温系统年度总节能效果估算= (基站升温系统平均节电率) * (改造前单基站平均年度总耗电量) * (本次升温基站数量) 。

(3) 节能效益影响因素分析:主要从空调制冷启动温度、环境温度、基站设备耗电、机房面积等几个因素分析对基站升温节电效益的影响, 总结规律, 得出结论。

3.2 定性分析

主要从以下几个方面对基站升温进行技术水平定性分析:

(1) 技术可行性

例如:是否超出基站内设备要求的正常工作范围、空调设置温度范围是否能满足本次测试需要, 是否需要更换基站设备等。

(2) 网络安全性

对基站升温给设备运行、网络质量和生产安全带来的影响进行长期跟踪测试及分析:各类设备 (无线、传输、电源等) 是否出现过热停机或故障率升高等现象, 无线设备是否出现能耗和噪声明显增加, 传输设备误码率是否增加, 蓄电池是否出现容量快速下降等现象。

(3) 建设维护方便性

从是否能延长空调运行寿命、延长蓄电池寿命、基站温度设置是否方便、配套蓄电池温控柜的安装是否灵活、维护是否方便等方面进行分析。

4 基站设备环境要求

参与升温研究的各分公司全面统计了本省各类基站设备类型、厂家及其对环境的要求, 包括:能承受的最高温度和最低温度, 相对湿度范围, 洁净度, 过热保护功能等。

(1) 进行升温测试的基站主要设备厂家大体情况如下:

无线设备厂家主要有3家, 传输设备厂家主要有4家, 开关电源有9家 (其中部分厂家为早期老设备, 近期已无新入网设备) , 蓄电池有9家, 动环监控有6家。

(2) 参与测试的基站内设备工作温度范围整体情况见表1。

根据表1, 除蓄电池外, 基站内绝大部分通信设备的正常工作温度范围均不小于5～40℃, 只有个别厂家少数型号的传输设备或开关电源的正常工作温度范围为5～35℃。

5 测试情况介绍

5.1 测试站点选择

为研究基站升温在全国不同气候区域内的效果及影响, 该运营商在全国8个省共选取了93个典型基站, 进行了为期约12周的阶段测试。基站选择情况如表2。

5.2 测试基站情况

测试基站具体情况统计如下:

(1) 地理位置:测试基站中市区基站比例较高, 达到49.55%。

(2) 基站面积:测试基站中面积15～30m2的基站比例较高, 为79.75%。

(3) 蓄电池恒温柜:测试基站中有蓄电池恒温柜的基站比例为40.54%, 无蓄电池恒温柜的基站比例为59.46%。

(4) 载扇数量:测试基站中3～9载扇的基站比例较高, 为74.68%。

5.3 测试完成情况

本次升温测试的基站中有16个完成了30℃以上的测试, 91个完成了30℃的测试, 93个完成了28℃的测试。具体情况如下表3。

6 测试数据定量分析

6.1 节能效果定量分析

本次升温测试时间正好处在秋冬季节, 部分省冬季气温较低, 基站空调基本处于关闭状态, 测试数据无法支撑进一步的分析, 因此, 本次重点对具有地域代表性且测试数据较为完善的A、C、D三省进行定量分析。首先对A、C、D所有测试基站的全部数据进行初步处理, 剔除无效数据后汇总, 然后主要按空调制冷启动温度及有无蓄电池温控柜两个维度进行分类统计, 得出测试期间基站平均节电率、测试基站年度总节能效果等数据, 见表4。

6.2 节能效益影响因素分析

根据上述3省测试数据, 并参考其它5省有效数据, 基站升温节能效益与空调制冷启动温度、环境温度、基站设备总能耗、机房面积等因素相关。

(1) 空调制冷启动温度设置越高, 节能效益越明显。

本次测试中, 无论南方还是北方, 只要基站其他条件基本相同, 基站制冷启动温度设置越高, 空调运行时间相应就越少, 节能效益越显著。测试数据显示, 空调制冷启动温度是对基站升温节能效益影响最大的因素, 远超其他因素。

(2) 环境温度越高, 节能效益越明显。

总体来看, 南方各省测试期间节能效益好于北方各省, 主要原因是北方部分省份冬季气温较低, 基站空调基本关闭, 而南方省份冬季气温相对较高, 基站空调仍需运行, 升温将减少空调运行时间, 降低能耗。即使在同一省份, 环境温度也对基站升温节能效益产生影响, 如本次测试中A省A1及A2两个基站的设备功耗、机房面积、地理位置、载扇数量均基本相同, 且都无蓄电池温控柜, 测试期间A2基站环境温度高于A1基站, 其节能效益亦稍优于A1基站, 测试数据如表6。

(3) 本次测试数据也显示节能效益与基站内设备能耗及基站面积之间的关系及规律:基站内设备能耗越大, 节能效益越明显;基站面积越大, 节能效益越明显。

(4) 由于蓄电池温控柜需消耗一定的电能, 因此在其它条件基本相同的情况下, 无温控柜的基站节电效果要好于有温控柜的基站。

7 测试情况定性分析

根据各省的反馈信息, 从技术可行、网络安全及建设维护等几个方面对本次基站升温测试的定性分析如下:

7.1 技术可行性

本次基站升温测试基站均满足以下条件:

(1) 测试基站内的绝大部分通信设备 (除蓄电池外) 的正常工作温度范围均不小于5～40℃;

(2) 当空调制冷启动温度设置超过30℃时, 配置蓄电池温控柜对蓄电池进行保护;

(3) 通过蓄电池温控柜或采用其他方式对现有空调系统进行改造以实现30℃以上的制冷启动温度设置。

综上, 基站升温至28℃、30℃、32℃或35℃在技术方面是切实可行的。

7.2 网络安全性

从各省测试情况来看, 本次升温对网络安全未产生影响:

(1) 升温测试期间, 基站原有设备及网络未出现故障或性能明显下降, 各省均实现零故障上报, 未出现任何紧急通报事件。

(2) 各类设备 (无线、传输、电源等) 没有出现过热停机或故障率升高等现象;无线设备未出现能耗和噪声明显增加;传输设备误码率没有增加;蓄电池测试期内未出现容量快速下降等现象, 长期影响有待继续测试观察。

(3) 蓄电池温控柜自身运行可靠, 使用过程中无系统异常和告警情况。

7.3 建设维护方便性

基站空调寿命:基站升温缩短了空调的开启时间, 延长了基站空调的使用寿命。

蓄电池寿命:配置了温控柜的蓄电池可长期处于最佳工作温度范围内, 从而延长了蓄电池的使用寿命。

基站温度设置方式:目前基站内空调通常为舒适性空调, 温度设置的上限通常为30℃, 所以如果基站内要设置30℃以上温度时, 只能通过外界手段进行。

蓄电池温控柜建设及安装:对现有基站进行改造时, 多采用现场勘查、现场制作及安装的方式进行, 改造中不需要搬动蓄电池组, 受到现场条件制约较大;部分为成品安装, 改造中需要搬动蓄电池组, 更适用于新建站。

蓄电池温控柜维护保养:温控柜自身维护保养较方便, 需定期检查是否运行良好, 电池仓温度是否正常, 电池仓等是否有密封不严的现象;还应考虑恒温柜安装完毕后周围机房内设备的维修、维护、扩容空间的影响。

8 小结及建议

(1) 小结

本文提出了基站升温的测试研究方案和分析评估办法, 对某运营商的测试情况进行了详细全面的分析评估, 得出以下结论:

(1) 测试期间, 所有参与升温测试的基站中的设备 (包括:无线设备、传输设备、电源设备、蓄电池及其它) 及网络均未出现故障或性能明显下降。

(2) 基站升温节能效果较好, 即使是在冬季, 室内温度较高的基站依然有较好的节能效果。空调设置温度越高、设备耗电越大、环境温度越高、机房面积越大, 则基站升温的节电效果越好。

(3) 根据本阶段实测情况并参考设备商及其他运营商测试情况, 将基站空调制冷启动温度逐步提高到28ºC、30ºC甚至更高从技术可行性、网络安全性及建设维护方便性等方面均是可行的。

(2) 建议

(1) 基站升温测试方面:基站升温的效果及影响需长期观测, 运营商应继续组织测试及研究工作, 并根据后续测试情况对研究结论进行补充和完善。

(2) 基站升温推广方面:基站升温应关注节能减排技术和新产品对基站升温的影响;可优先选择能耗较大、机房面积较大的有机房的宏蜂窝基站进行规模试用和推广。

(3) 蓄电池温控柜方面:为了取得更好的投资回报并方便维护, 可优先在城区、南方等环境温度较高、基站能耗较大的基站进行建设和改造;对现有基站, 可分批进行恒温柜改造, 优先考虑能耗较大的基站, 可考虑在新建基站中同步安装蓄电池恒温柜;北方寒冷地区恒温柜可同时具备制冷与制热功能, 以减少空调运行时间, 降低能耗。

(4) 基站升温后评估:继续进行升温测试, 满一年后再系统评估其技术、经济效益;同时应加强精确计量系统的建设, 为后评估工作打好基础。

参考文献

[1] YD/T1051-2010.通信局 (站) 电源系统总技术要求.2010-12-29发布

[2] YD/T799-2010.通信用阀控式密封铅酸蓄电池.2010-12-29发布

无线通信基站升温研究 篇2

当前国内经济增速下降，经济结构面临调整而能源消耗持续增长，国内节能减排形势严峻。国资委将通信运营商在节能减排考核中由“一般类”企业调整为“关注类”企业，使得通信运营商的节能减排的任务艰巨。通信运营商能源消耗构成中电力消耗超过占80%，而基站电费占整个电力消耗中的比重超过60%。所以基站电费估算模型的研究对于通信运营商提高电费管理水平有着非常重要的意义。2 基站耗电量构成

2.1.基站

基站是基站子系统（BSS，Base Station Subsystem）的简称，是指在一定的无线电覆盖区域中，通过移动通信交换中心，与移动电话终端之间进行信息传递的无线电收发信电台，本文所指的基站特指移动通信用基站（以下均称为基站）。本文研究的基站耗电量，即定义为以安装基站设备为主的小型机房的耗电量，对于以传输设备为主且安装有基站设备的综合业务机房不在研究范围。2.2.基站耗电量构成

基站耗电量构成主要有四部分：主设备耗电、空调耗电、电源设备耗电、其他。2.2.1.主设备耗电

现有基站安装的主设备主要为无线设备和传输设备。无线耗电设备对于GSM基站主要为BTS和BSC。基站中安装的传输耗电设备主要为PTN(分组传送网)设备和SDH(同步数字系列)设备。主设备耗电尤其是无线设备耗电是基站耗电的主要部分，考虑到SDH设备的逐步减少，主设备耗电数据分析中仅考虑PTN设备耗电。2.2.2.空调耗电

为了给基站通信设备提供良好的运行环境，基站机房通常设置空调，且空调耗电是基站总耗电的重要组成部分；现有基站机房安装的空调主要为3P和5P的舒适性空调，通常每个基站安装1~2台舒适性空调。每台3P空调的耗电功率约为2.9kW，每台5P空调的耗电功率约为4.8kW。2.2.3.电源设备耗电

基站机房为达到良好运行，通常安装有电源设备，用于将380V/220V的交流市电转换为-48V的直流电，电源设备耗电主要为电源设备在整流过程中引起的电能损失和模块休眠功耗。现有电源设备厂家均宣称单个整流模块休眠时所产生的功耗在5W以内，所以电源设备耗电主要为整流模块在整流过程中所损失的电能。现有电源设备厂家整流模块的工作效率均在90%以上，高效整流模块的工作效率通常在95%以上，故电源设备的耗电可按实际用电的10%进行估算。2.2.4.其他耗电量

其他耗电量主要有线损和其他设备、照明等耗电量。线损指电能在传输过程中因为电阻和电导所消耗的功率损耗。电抗所产生的无功功率所引起的电能损耗不计入线损。基站机房的线损主要为交流电缆上的损耗和直流电缆上的损耗。机房内的交流电缆的损耗和直流电缆的损耗较小，约占机房总耗电的1%~2%，可以忽略不计。供电局所要求的引入电缆的线损根据各地的要求，不在考虑范围之内。其他设备主要有监控设备等，因耗电量较小可不予考虑，照明系统由于机房为无人值守，仅在维护人员检查、维护时使用，可以忽略不计。3 基站耗电量估算模型基站耗电量影响因素

基站电费影响因素有主观因素和客观因素，主观因素主要有管理因素、供电局的要求以及工程建设进度等等，由于主观因素无法客观量化，加之各地不统一，所以不加考虑。本论文仅研究基站由于客观因素所产生的耗电量。影响基站耗电量的客观因素主要有设备配置、厂家、空调配置、基站位置、气候、节假日等因素。3.1.基站耗电量估算模型的提出

耗电量估算先采用模块法，将耗电量分解为主设备耗电、空调耗电、电源设备耗电以及线损等模块，逐一分析各个模块，然后根据各个模块的耗电量和得出总的基站耗电量。基站耗电量估算模型如下。

基站总耗电量=（主设备耗电量+空调耗电量+电源设备耗电量+其他及照明耗电量）×耗电量波动系数。耗电量波动系数可根据实际情况取1.1~1.2。3.2.估算模型中各部分的详细论述 3.2.1.主设备耗电量分析

主设备耗电量采取回归模型预测法进行预测，对于多因素共同作用的耗电量估算，将针对多个因素，从不同维度逐一分析，综合考虑各因素之间的关系进行估算；对于单独的影响因素根据计算数据采取系数法的办法进行修正。主设备耗电量为一个与设备配置、厂家、位置、节日等因素有关的一个函数，即主设备耗电量=f(设备配置，厂家，位置，节日等）。

本次数据分析采用的数据为陕西某运营商动环监控系统中采集的2012年1月到2012年6月的每日基站开关电源电流数据，每日电流数据分时间有四个采集值。主设备每日的耗电量根据每日电流的平均值与电压值（取53.5V）相乘再乘以小时数（24h）得出，主设备每月的耗电量为每日耗电量之和。数据样本中将基站开关电源电流小于20A和大于200A的基站数据排除，总体样本中同时

排除新能源基站，最后得到有效样本。3.2.2.设备配置

基站里的设备配置直接决定着主设备的耗电量，现有的基站主要有2G基站、3G基站、2G和3G共站基站等，因2G和3G共站基站无分项计量数据，无法单独分析3G和2G基站的耗电量，故本次不研究2G和3G共站基站的耗电量，仅研究2G基站的耗电量，2G基站耗电量将根据载频配置进行分析，因设备载频配置与厂家等因素均具有一定的关系，所以将设备的载频作为主要因素结合以下因素进行分析。3.2.2.1.厂家因素

不同厂家的设备耗电量不同，下表为根据载频数对不同厂家的设备耗电量2012年1~6月平均值进行拟合得出的曲线。

厂家1

平均值 厂家2 厂家3

3.3-1 不同厂家耗电量拟合曲线

由上图可以看出在载频数小于8时，各个厂家的设备耗电量比较接近；在载频数大于8时，厂家1的设备耗电量较高，厂家2和厂家3的设备耗电量较小；在载频大于20时，不同厂家的设备耗电量差异将可能超过20%，厂家的对设备耗电量的影响不可忽略。3.2.2.2.基站位置

根据不同的基站位置不同，将样本中的基站根据位置分为农村、乡镇、市郊、县城和市区，对不同位置的基站随载频变化的数据进行拟合得到以下曲线。下表为不同区域2012年1~6月平均值进行拟合得出的曲线。

图3.3-2 不同位置基站耗电量拟合曲线

由上图可看出乡镇和农村的耗电曲线比较接近，市郊和县城的耗电曲线比较接近，在基站电费标杆中可不作区分。在基站电费标杆研究中针对位置可区分市区、市郊、县城和农村，根据不同的拟合曲线进行预测即可。3.2.2.3.节日因素

节日因素对基站耗电量的影响主要反映在春节期间，下图为2012年1~6月的单基站平均耗电量。

图3.3-3 单基站平均每月设备用电量

由于2012年春节为1月23日，1月到2月的耗电量明显高于3~6月的耗电量，1月和2月的平均耗电量约为3~6月平均耗电量的1.11~1.16倍，而农村地区1月的耗电量约为3~6月耗电量的1.4~1.6倍，变化较大。

3.3.空调耗电量分析

空调耗电量随季节和气候影响较大，陕西省11月~3月份随地域不同基站空调基本处于不工作或少工作状态，耗电量较小；而6月~9月随着室外温度的升高，空调耗电量明显增大，最高时几乎全天24小时运行。同时对于基站机房，空调数量、室内气流组织、是否有智能通风以及机房的围护结构等都对空调耗电量有着较大的影响，无法准确预测，所以空调全年耗电量可根据经验值取主设备耗电量的0.2~0.5倍计取。即空调年耗电量=主设备年耗电量×（0.2~0.5），陕北可取0.2~0.3，陕南和关中可取0.4~0.5，对于单独月耗电量可根据空调是否工作以及工作时间取不同的系数进行估算。3.4.电源及其他耗电量分析

电源设备耗电量可根据电源设备的效率进行估算，通常按主设备耗电量的10%进行估算，即电源设备耗电量=主设备耗电量×10%。线损和监控设备、照明耗电量可忽略，不予考虑，其他突发因素所引发的耗电量变动可直接调整波动系数即可。4 结论及结束语

综上，移动通信基站耗电量模型的研究主要结论如下：(1)主设备的配置直接决定基站耗电量的大小，不同厂家对主设备耗电影响较大，基站耗电量估算模型应分厂家研究取定，在基站电费标杆研究中针对位置可区分市区、县城和农村，根据不同的拟合曲线进行预测即可。春节对主设备耗电影响较大，春节所在月及相邻月的耗电量预测可根据非春节月耗电量平均值的1.11~1.16倍进行估算。(2)电源设备耗电可根据主设备耗电量的10%进行估算，空调年耗电量可根据主设备耗电量的0.2~0.5倍进行估算，机房内的线损、监控设备、照明等耗电量可忽略。(3)基站耗电量除受以上因素的影响外还受到如人口、话务量、突发性事件以及主观性等因素的影响，基站的耗电量存在一定的波动，基站耗电量估算时，需要根据实际情况选定波动系数。

无线通信基站升温研究 篇3

【关键字】无人；监控；海事；通信；TCP/IP

三峡地区成库后，库区航道条件得到明显改善，库区航运呈现繁荣景象。但与之同时库区航运出现了一些新问题，各种水上交通事故也时有发生。为加强长江黄金水道航运安全的监管力度，重庆海事局相继建立了VTS、GPS、AIS、CCTV、电子巡航等一系列监控监管设备，随着现代通信系统的建立，重庆海事局通信信息中心（以下简称通信信息中心）越来越多的基站都采取了无人职守的方式。由于前期重投资建设，轻监控维护，造成了现在无人机房维护困难、效率低下的状况。无人基站能否正常稳定运行已经成为了木桶理论的最短板。为适应长江海事“四化三步走”的战略方针，满足通信信息化，监管现代化的实际需求，库区无人基站的远程综合监控系统建设已经迫在眉睫。

1、现状调查与研究

通信信息中心现有无人基站包括泸州南溪、重庆黑石子、涪陵南沱、万州水厂、云阳侗村、奉节大麦沱、巫山青石等10余个基站。分布在川江近千公里航道的两边，点多线长，交通不便，管理与维护困难。通信设备众多，各个监控独立运行，互不相通，而且很多设备没有监控，基站情况不能及时发现和处理：有的基站曾经出现过有油机房被洪水淹没的情况；还有的基站出现过市电缺相导致蓄电池放电完毕后，所有设备停机，SDH干线传输中断的重大事故。

综合现状分析，没有机房远程综合监控系统会出现以下问题：（1）维修人员巡检过程无法规范管理，维护工作没有客观的记录；（2）电源系统没有监控，市电异常、停电后电池过放电损坏等状况时有发生；（3）没有视频及门禁安防系统，在机房出现故障及盗窃事件时，无法有效监控；（4）机房空调常年打开，造成运行成本过高；（5）机房环境没有监控，出现水浸、起火等无法及时处理。

由于通信信息中心以前试点建设过的监控系统规模小，节省人力效果不明显，使用效果有限，管理功能没有体现。甚至出现误告、错告、漏告的情况，而且由于监控系统自身稳定性差，后来不得不拆除。所以，系统先进性、可靠性、性价比、可扩展性、安全性、使用及维护性都是需要考虑的地方。

2、系统设计

2.1网络方案

传统的监控系统是各个子系统单独工作，相对独立。随着网络化的发展，机房监控系统已经由第二代C/S工作模式转向第三代B/S网络体系，机房设备管理将向着大集中方向发展。由于通信信息中心在2011年已经实现了重庆地区数据网络的升级改造，各个接入点都能达到10-100M的接入速率，为实现数字化和網络化的机房监控创造了很好的条件。

本次设计的综合监控系统采用基于现有网络结构，拥有一个新型数据中心管理平台，以服务器为载体，通过内置的数据库和应用软件实现对机房动力环境基础设施的实时监测及动态管理。监控系统由两个部分组成：端局的数据、视频采集部分RDU-A；对各端局的采集数据进行处理的主控部分RDU-M。系统支持HTTP、TCP/IP、STMP、等多种网络协议；所有设备通过RJ45接口连接；监控界面友好，硬件化设计，不依赖终端，各种数据可以通过浏览器查询。

2.2软件架构

整个监控系统按照控制管理分为监控接入层、承载交换层、控制管理层和应用层四个层次：（1）监控接入层：负责把视频源、环境变量转换并编码压缩成IP数据流通过IP网络传送；（2）承载交换层：采用开放式的TCP/IP协议的IP承载网，并利用组播/单播协议把不同的数据码流传送到实际目的地址；（3）控制管理层：负责整个系统的控制与管理；（4）应用层：主要由客户端负责把监控图像、数据进行实时查看，并把历史数据进行回放，系统功能及实现。

3、系统功能及实现方式

系统主要功能模块包括：监控中心管理、告警管理、视频监控管理、门禁管理、报表查询和系统管理。具有声光等多种报警方式。通过购置和对现有设备进行改造，可以实现数据的采集、分析与监控。

（1）视频监控：对于机房及安保视频监控，可以使用自带的USB摄像机或者用硬盘录像机挂接多个IP摄像机来采集信号。

（2）UPS电源的监控：现有易事特UPS电源标配RS485接口，可以通过485接口实时采集电压、电流、频率、功率等参数，并有直观的图形界面显示。

（3）机房精密空调的监控：换装精密空调，使用空调RS485接口卡，将空调信息直接接入采集器。系统可全面诊断空调状况，监视及设置空调的各种参数。

（4）配电柜的监控：现有设备为洲际配电柜，需要做数模转换改造，在配电柜前面加装数字电表，通过数字电表采集三相电压、相电流、线电流等数据。也可以通过动力源电源控制模块上的RS485接口进行数据采集。

（5）温湿度监控：采集器监控模块上设有温湿度、烟感、门磁等传感器接口，只需将机房内的传感器接入采集器，就可以很好监控机房内的环境。

（6）机房漏水监控：机房内空调会有产生漏水的隐患。采集器内有专门的水浸接口，将漏水传感器接入，可以检测空调四周的水患情况。

（7）对于现有VHF系统：现在使用MODEN进行远程拨号联结，监控信号不稳定且容易中断，可以通过协议转换器采集信号通过网络传回。

（8）对于油机机房：最好换装青石基站采用的开普系列智能柴油机，通过柴油机组的数据接口可以采集数据，并采用高清防爆摄像头采集视频信号。

（9）对于SDH、PDH、等主要通信设备：可以通过联系生产厂家开放接口进行接入，对于老旧设备还可以加装独立摄像头来解决。

4、系统特点

整个系统基于TCP/IP网络协议，主控及监控界面不依托于任何软件，只需一台电脑就可以随时随地的了解机房信息，同时支持短信、电话、邮件告警功能；无人基站采用综合数据采集单元实现对设备量、安全量、环境量的监控，连接方式全部采用RJ45网口连接，易于建设实施，工程量小，综合数据采集单元通过一个IP地址完成对“供电/散热/环境/配电（甚至不同品牌设备）”的一站式监控，节省带宽资源。而且该系统具有扩展和与其他系统联网的能力，可实现系统自动化管理，真正达到无人机房无人值守。

5、结束语

移动通信基站通信防雷 篇4

提出了移动通信基站雷电防护的具体措施。

认为移动通信基站的雷电防护应作为系统工程来考虑在具体的防护技术上，应采用“分流一均压一屏蔽一接地”综合防雷技术，以防止雷电及雷电电磁脉冲危害。

并有效地解决雷电磁兼容性问题。

关键词：移动 通信基站 雷电防护 技术

1 引言

移动基站的整体防雷工程是一项要求高、难度大的综合工程，涉及多方面的因素，需要针对不同的系统分别加以保护，又要考虑多个系统的协调工作，在工程中不能造成对系统的任何影响。

移动通信基站大多都处在高山上，相对周围环境而言，形成十分突出的目标，极易造成雷击。

山上土少石头多，接地电阻很难降得很低，有的站达20Ω-30Ω，使雷电流的泄放造成很大困难。

也有的站地线没有形成一个环形封闭网，难以做到电位均衡。

因此多数高山移动基站均不同程度的遭受过雷击。

2 基站整体防雷

根据防雷分区的概念可以知道，不同防雷区之间的电磁强度不同，除直击区外，内部防雷区因电磁衰减而与外部防雷区的雷击电磁强度不一样。

(1)接闪器

大部分天线的防雷措施，主要是在通信铁塔上安装避雷针，这种方法经济、简单。

基站天线通常放在铁塔上，天线安装位置应在避雷针的防护范围内。

避雷针应架设在铁塔顶部，与铁塔焊接，并做好焊点防腐处理。

避雷针的架设高度按滚球法计算，滚球半径应符合所选择的防雷体系的保护等级，避雷针宜采用圆钢或钢管组成。

(2)引下线

有铁塔的基站，铁塔本身就是金属导体完全可以用作引下线，因铁塔已良好接地，塔身截面足以安全通过雷电流。

所以，只需接闪器与铁塔有良好的电气连接(焊接)，并做防腐处理，即可彻底保证雷电流及时导入大地。

3 电源系统的避雷与过压保护

通信电源是通信系统的“心脏”，做好通信电源的防雷保护是做好整个通信系统防雷工作的重要内容。

对于电源系统的防护，可在该系统中加装过电压保护器，它能在极短时间内释放电路上因雷击而产生的大量脉冲能量，将被保护线路连入等电位系统中，使设备各端口的电位差不超过设备所能承受的冲击耐受电压，从而保护设备免遭损坏。

(1)分级保护

根据设备的不同位置和耐压水平，可将保护级别分为三级或更多。

多级防护是以各防雷区为层次，对雷电能量逐级泄放，让各级避雷器的限制电压相互配合，最终使过电压值限制在设备绝缘强度之内。

第一级保护

在变压器到机房配电屏的电缆芯线应对地加SPD，它可以对通过电缆的直击雷和高强度感应雷实施泄放，将数万甚至数十万伏的过电压限制到数千伏，应根据情况选择较大通流容量的开关型SPD。

第二级保护

考虑到从配电屏到机房配电箱的输电线路，主要是针对电源的次级防雷，也应在配电屏至机房配电箱之问的电缆芯线两端对地加装SPD，用于保护UPS、整流器等设备，它可将几千伏的过电压进一步限制到一点几千伏，可选用通流容量相对较小的限压型SPD。

第三级保护

考虑到可能有残压和高压反击，在通信设备的前端也应对地加装SPD，用于对终端设备的保护，它可将过电压限制到对后级设备没有损害的范围内。

终端设备的防护可采用抑制二极管，它有很高的电流导通能力，当受到瞬态高能量雷电冲击时，可将其两极间的高阻抗变为低阻抗。

(2)级间配合

SPD应设置在任意两个防雷区的交界处，各级SPD的电压等级和通流量等级要与各级可能承担的`雷电能量和各级设备的耐压配合。