時間：2023-02-28 15:55:13
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在民航、軍航飛行聯絡中都使用VHF通信設備，它是地面飛行指揮員對飛行員唯一的通信聯絡工具，其工作性能的好壞直接影響飛機安全及飛行的質量。本文將以國產K/TGR143型超短波雙頻段對空臺和意大利產OTE-DTR100型收發信機為例分別進行相關描述。
1.1OTE-DTR收發信機運行注意事項
1）自檢完畢后校波檢查電臺接收、發射是否正常；2）機房應配備交、直流電源或UPS供電（油機發電機可作為應急手段）；3）接地電阻：小于4Ω；4）避雷：根據傳輸情況進行信號防雷，電源和天饋系統要采取防雷措施；5）電磁環境應符合相關要求。
1.2VHF通信設備干擾分析
由于受本身技術指標和電子元件及架設密度、周圍電磁環境影響，VHF通信設備會產生許多干擾，往往影響正常飛行通信。干擾主要有互調干擾、寄生輻射干擾、接收機寄生響應干擾和電磁環境干擾等。
1.2.1消除或減輕互調干擾
1）提高輸入回路的選擇性，盡可能地不讓干擾信號進入接收機的射頻放大級；2）接收機的射頻放大級的增益，不宜超過所必須的值；3）合理選擇射頻放大級，混頻級的工作狀態。
1.2.2消除或減輕寄生輻射干擾
1）選用濾波性能高的濾波器；2）在選擇電臺時，注意其技術指標應選用寄生輻射衰減值高的電臺；3）改善調制器的調制特性，選用高主振頻率減少倍頻次數，在倍頻器后設置緩沖放大器。
1.2.3消除或減輕接收機寄生響應干擾
1）改善接收機本振頻譜不純的毛病，以提高接收機的選擇性；2）使用高性能的螺旋濾波器來增加損耗，使干擾信號無法通過；3）架設電臺的間隔距離盡可能遠，試驗表明當寄生響應50dB時，出現50個寄生頻率響應點，如果干擾電臺和擾電臺進一步靠近時，干擾到擾電臺的電平大于50dB而為100dB時則出現的寄生頻率點有可能為100個，雖然并不是成線性關系，但是無疑距離越近危害程度越大。
1.3VHF通信設備故障分析
VHF通信系統中出現故障時，首先對其出現故障產生的原因和故障部位的準確判定。主要根據是設備中所設置的各種告警指示，有的故障需要從多個告警指示中進行綜合分析才能確定故障部位。以K/TGR143型對空臺為例，其設有機內自檢測裝置，能查找到模塊級，各模塊均設置了一些檢測點。故障指示將以點號形式出現。但有時故障可能涉及一組模塊，這就要求作進一步分析。根據長期以來故障現象及排故經驗積累，現總結如下：1）開機后頻率無法固定，跑頻。分析：頻合失鎖。措施：更換備用頻合板。2）發射功率為19W。分析：機內自保護電路已啟動，判斷某功率放大器出現故障，引起電路平衡保護。措施：更換功放板。3）工作1小時后突然斷電且無任何指示，反復開啟電源依然無指示。分析：檢查保險絲，無損壞；檢查交流開關輸入、輸出均正常；測試電源濾波器，輸出端無電壓輸出，短接后機器工作正常，為電源濾波器故障。措施：更換電源濾波器，維修后烤機三天，正常。4）轉換波道，電臺無反應。分析：檢查“本控/遙控”設置，正確，判斷頻率合成器故障。措施：更換頻合板。5）電臺自檢測顯示3-4。分析：根據故障診斷表，判斷為頻合充電池故障。措施：更換新鋰電池。
1.4維護管理
通信設備維護是指現有通信設備功能性檢查和保養。首先要求維護人員對設備有充分的了解，切實掌握VHF通信系統工作原理、告警功能及引起的原因、各種基本參數數據正常數值等，以便在發生故障時能迅速判定故障部位，及時排除，保證通信設備正常運行。其次，在維護現場必須配備有必要的維護儀表。例如萬用表、綜合測試儀等。在日常工作中，應進行設備所需的外部條件檢查巡視：機房溫度、濕度、電源電壓、設備環境衛生等；利用收、發信機面板上的測試功能，檢查設備的功率、調制度等參數，并向指揮員詢問設備使用情況。按各型號通信設備技術手冊要求，通信設備維護定義為月維護和季維護。月維護一般安排在當月20日至30日，季維護一般安排在季度末20日至30日，具體時間視飛行任務具體情況來定。月維護主要對VHF通信設備進行一般功能性檢查、清潔等工作，使設備無塵土、無污垢、無故障隱患，保持正常工作狀態。主要維護工作內容有：1）對收發信機、遙控臺、濾波器表面進行清潔；2）檢查主機、遙控臺、天線、電纜間交連是否良好；3）檢查收發信機及遙控臺保險絲是否良好；4）檢查主機及遙控臺面板按鈕、旋鈕開關是否確實有效，話筒、耳機及揚聲器是否良好；5）檢查主機及遙控臺面板顯示器、開關轉換、頻貯預置是否良好；6）相關指標符合規定；7）試機校波是否正常。通信設備季維護工作由維護負責人制定維護方案、重點要領提示、風險估計及其預防措施，包括月維護內容及主要設備性能檢查，如發射功率、失真度、調制度、接地電阻等技術指標，主要維護工作內容有：1）完成月維護工作內容；2）電臺進行自檢測（顯示正常）；3）接地電阻的檢測（<10Ω）；4）使用綜合測試儀，測試接收機靈敏度（一般<2μν）；測試發射機功率、調制度（一般≥70%）、失真度（≤10%）；試機校波是否正常。在維護過程中，要對設備重要參數數據做詳細記錄，與前次維護數據進行比對，更好掌握每部設備性能的變化。通過對VHF通信設備進行固定的月、季維護并將維護做到規范、高效，最大限度保證整個地空通信系統的正常工作及可靠運行。
2結束語
1.1故障分析法
①全方位故障檢測法：全方位故障檢測法的方法屬于SDH傳輸設備查找和定位故障的最有效的方法。全方位故障檢測法，就是通過對整個線路運行通道進行的一種全方位檢測，然后依照定位來確切具體地查處所存在的問題。全方位故障檢測法比較實用，可以多次是使用這個方法解決多處存在的問題。在進行全方位故障檢測時，通常采取以下步驟：首先要對整個通道進行采樣，也就是從多個有故障或存在問題的站點中選出其中一個站點，然后在這個站點的多個可能有問題的通道中選出一個，經過分析后畫出這個業務一個方向上的路徑圖，標出業務源和所經過的一些站點等信息，最后采用逐段檢測的方法就可以定位出故障的站點和單板。②信號指示信息分析方法：信號指示信息分析法就是在網絡管理的總站取到相關設備的相關信息，包括了性能參數、運行工況和設備的網絡運行狀況等，根據相關信息對設備進行維護和故障排除工作。具體的實施方案：首先通過網管來獲取一些重要的指示信息和性能的信息，綜合有效匯總之后，進行故障定位工作，以便于迅速、有效地解決存在的故障。同時能夠全面的了解全網設備歷史的或當前的與設備有關的重要信息，這對以后有效預防此類故障有重要意義。③等效部件代換方案：等效部件代換方案就是在SDH傳輸設備在運行過程中出現問題時，使用一個工作正常的物體去替換一個工作有問題的物體，如果替換后，設備工作重新恢復正常，那么問題就在此處。此方法能夠達到迅速、準確定位故障的效果、排除設備故障的目的。等效部件代換的方法以其快捷、簡便，被廣泛應用。
1.2故障處理手段
在SDH設備運行時，如果出現問題，要根據分析故障的原則和各種故障定位分析法，對故障進行準確定位，然后采用有效的、有針對性的方法進行故障處理。在處理過程中，要根據實際情況，進行確切的分析和研究，通過查閱相關資料，找到合適的解決方案。在處理故障過程中，要不斷發掘問題的本原，抓住問題的關鍵，這樣才能處理好以后可能出現的各類問題。
二、電力系統通信光纖設備的有效維護
2.1維護內容
在電力系統的實際運行過程中要對設備進行維護的主要內容有針對光纜設備、配線架和電源等設備的維護。以下是詳細的設備維護內容：①保證系統設備運行：在電力系統通信光纖的實際運用過程中，相應的通信設備要保障時刻處于一個正常工作的運行環境中。例如：可以把電力系統中的供電和傳輸設備的工作直流電壓要求控制在-48V±20%，使其允許的詳細電壓保持在-38.4到-57.6V的對應范圍內；SDH網管監控系統和電力系統的本地維護終端所使用的計算機都是相對應的設備，在運行使用過程中，禁止用在其他地方，進行有效阻攔病毒的侵害。②故障排除：要求在實際的系統維護中進行有效地故障分析和處理，確切地說，就是要依照具體的故障信息和告警指示信息，經過排查后定位設備的故障位置，合理及時找出相應的設備故障原因，盡量在短時間內完成設備故障解決，確保電力系統通信光纖設備的正常運行。③集中維護：電力系統通信光纖設備在進行有效維護的時候，普遍使用的維護方法是集中法，就是需要相應部門要建立個系統運行維護中心，把設備運行維護所需要的主要監控、維護儀器和設備運維人員集中在一個站點上，對人員減少配置。
2.2設備的環境要求
為了讓SDH光傳輸設備能有一個干凈整潔的工作環境可以很好的工作，工作人員必須清理好機房的衛生環境，要求工作人員定期進行清潔和整理。比如，工作人員要定期清掃室內垃圾或定期清除設備上的灰塵。維護好設備的環境，使設備能夠更好地工作，而且也會使設備延長使用壽命。同時，要確保設備有良好的工作條件和保持室內的溫濕度。首先要保證傳輸設備的工作在直流電壓－48－20%～－48＋20%，電壓的范圍保證在－38.4～－57.6。最后要確保設備機房內的溫濕度保持在最佳狀態。
2.3設備和網管的巡視查看
定期對設備和網管進行有效率的巡視查看，有助于及時發現故障并對故障進行處理，這是很重要的，及時發現問題的同時也能夠減少各類損失。
三、總結
1．計劃P:明確目標及措施、制定行動計劃，即根據維修規程的周期制定生產作業計劃，并明確作業標準，用檢修工藝文件指導和規范作業行為等。
2．實施D:組織落實作業計劃，對人員、材料、工器具、儀器儀表、方法、環境等要素，利用有效的管理手段進行組織、分配、指揮和協調，努力達成作業目標，并記錄執行結果。
3．評估C:核查執行結果與計劃、目標是否偏離。檢查問題是出現在計劃目標上，還是出現在人員、材料、工器具、儀器儀表、方法、環境上。
4．改進A:將經驗和教訓制定成標準，形成規范制度，包括完善和修訂維修規程、檢修工藝文件及管理制度等。
2預防性維護質量管理實施
管理制度化和技術標準化是保障質量管理良性循環的推動力，通信設備檢修工作分為4個階段。
2.1計劃階段
技術標準是衡量檢修工作實施效果和執行效率的基準，明確技術標準是計劃階段的主要任務。通信設備檢修技術標準分為作業標準和故障修處理指南二類。作業標準又分為維修規程和檢修工藝二部分，是設備維護的依據，也是開展精細化控制的重點。
2.1.1維修規程
維修規程的精細管理主要是對維修標準的細化設定和經驗積累。工藝標準關注維修標準的效力，技術規范注重經驗、教訓的總結。建議重點關注以下方面。
1．工藝標準的設定方面，一要全面分析對維護質量產生影響的因素，將維修規程設置為維修等級、周期、內容、方法和標準等五個部分，并對運營線路上所有通信設備實現覆蓋，即所有通信設備都納入維修規程的約束范圍;二要針對不同的設備或不同型號的設備，分別建立規程，實現規程與設備的對應。
2．各設備指標及維修標準的制定方面，應遵循國家標準為最高準則、行業標準次之、地鐵企業標準和設備出廠標準再次之的原則。依照檢修作業要求和行業做法，將設備維修分為日常檢修、二級保養、小修、中修和大修等5個等級。結合設備運行關鍵要素、設備年度整體評估結果、故障特點及環境因素，設置檢修內容和標準。維修內容涵蓋設備功能、性能指標、清潔度要求、備件更換等要求。
3．細化行為約束方面，將維修技術要點和操作要點加以提煉，形成技術規范概要;每項維修內容都有對應的維修方法指導，從技術層面保證維修內容執行的有效性。隨著現場經驗的積累和技術的發展，通過改進環節，不斷完善和補充技術規范和維修方法。
2.1.2檢修工藝
維修規程作為檢修作業標準，在統一檢修方式、規范作業一致性等方面發揮了重要作用，但單純的以維修規程作為作業標準的檢修體制，逐漸顯露出其在維修過程監管、檢修方法指導等方面的薄弱。為此，在維修規程的基礎上，增加檢修工藝規范，即檢修工藝卡，作為與維修規程配套的檢修執行文件。制定檢修工藝卡應以圖文并茂的方式，規范、引導員工完成檢修作業的每一步操作，使每一位檢修人員都能對檢修作業的全過程有一個清晰的認識。因此，檢修工藝卡的編制，應關注工藝描述的直觀性和準確性，減少檢修人員對檢修指標理解上的歧義;而且將成本控制理念融入到檢修作業中，使檢修作業真正做到質量可控、成本可控。檢修工藝卡主要體現在以下幾個方面。
1．詳細描述檢修步驟和方法。
根據維修規程中的內容要求，逐項描述檢修的步驟、使用的工具和儀器、操作方法、判斷標準及注意事項等。力求完整、清晰地表述用什么方法、怎樣做、達到怎樣的結果，并把維修規程中技術規范類的內容要求，融會貫通于每一步操作說明中。
2．使用大量的圖片加以說明。
檢修工藝卡在編制時盡量使用大量的圖片進行描述，使很多較難理解的參數，以圖片說明的方式直觀化地呈現出來，使員工做到一目了然。
3．增加檢修過程中的經驗性提示。
這一點尤為重要，檢修操作不可能做到完全的量化管理，針對外觀平整檢查等無法具體量化的檢驗項目和一些檢修過程中可能出現的偏差項，采取經驗描述和重點提示的方式，加強對檢修人員的指導。
4．將成本控制納入檢修作業管理。
結合作業的技術要求和執行經驗，合理評估員工的投入，建議以中級工的執行能力來核定作業的標準工時和材料的消耗量，最終將人員配置要求、工時消耗和材料消耗等成本控制因素，細化到每一項檢修作業中。
2.2實施階段
這一階段主要關注以下2個方面:第一，采取有效的管理手段，調配各級資源，保障檢修作業正常開展;第二，嚴格按照設備檢修工藝的要求，開展針對特定設備的維修作業，做好過程信息的收集，完成檢修測試記錄表中內容的填寫。因此，實施階段精細管理的工作重點建議放在檢修記錄表格的細化管理上。在制定表格時，應重點抓住以下幾個細節。
1．將維修規程中涉及的設備檢修參數全部列入表格中，并將表格記錄順序與維修規程中的維修內容順序相對，為檢修人員提供完整的檢修要求提示。
2．標注每一個檢修內容可量化的標準說明，便于檢修人員判斷檢修結果是否正確。
3．對過程數據的收集，不僅體現在檢修后，還包括檢修前的數據，做好對比。
4．需周期更換的部件，標明上次操作日期和應進行下一次操作的日期，以示提醒。
5．以備注的形式，記錄檢修過程中發現的問題和處理情況，用以提示完善。
2.3評估階段
評估階段的精細管理重點在于檢查計劃是否按要求執行，效果如何，并把結果收集記錄下來，分析匯總成經驗和教訓。建議從以下幾個方面著手落實。
1．全面檢查作業執行的效果，包括對目標設定的合理性、管理手段的有效性等進行細化評估，如人員、材料、物資的調配及供應能力，環境、方法的匹配度等。
2．審核執行過程的異常性，不僅僅局限對操作過程是否正確的審視，還要檢查檢修作業的各類成本支出是否與真實需求存在偏離，如:人員配置是否合理，工時和材料消耗是否正常等。
3．整理偏離和建議系統化，在歸納、分析的基礎上對收集到的偏離進行系統梳理，以合理化建議或技術質量問題記錄表的形式記錄，并按流程跟蹤處理，直至完成閉環處理。
4．重視對偏離項的再確認工作，對偏離和建議的調查、取證工作，應由專業組成員(技術人員和技師)完成，以辨清真偽。在這一階段，尤其要關注對評估流程的管理，前期收集的問題和建議的處理、反饋，完成經驗、教訓的閉環處理，并鼓勵問題的發掘和技術創新。
2.4改進階段
本階段主要工作應是解決存在的問題，工作重點在于修訂標準、梳理流程。將標準修訂事項細化到技術標準、管理制度的各個要素和執行環節，組織專業組成員對糾偏措施逐項落實，強化標準修訂的權威性，提高與現場作業要求的符合度。改進工作應以2種方式開展。
1．臨時性改進。
采用通知或會議紀要等形式，臨時的解決方案或措施，及時地開展現場指導，這一方式突出對問題的快速應變能力。
2．穩固性改進。
周期性或出現重大修改事項時的標準修訂是對標準的本質性修改，技術標準的完善需要經過專家組的決策論證，管理制度的完善必須建立在相關單位聯合審議的基礎上。
3結束語
在4G時代除了要提高我國的通信質量，我國還有一項重要的任務就是發展好我國主導制定的TD-LTE標準。但就現在的發展情況來看，TD產業相比FDD產業還有很大的差距。目前全球已部署300張LTE正式商用網絡，其中FDD-LTE商用網絡264張，TD-LTE商用網絡只有13張。在中國只有中國移動發展TD-LTE更具優勢，這就造成了TD系統設備提供商為了獲得更高的市場份額而進行惡性競爭，爭相壓價。在通信行業一直存在這樣一個現象:集采時先通過低價中標把市場搶過來，后期再通過設備擴容或是升級換代等措施贏利，業內人士稱之為“跑馬圈地”。早在2008年9月，在中移動TD二期招標的前夜TD-SCDMA產業聯盟了“成員反惡性競爭原則性規定”。該“規定”表示，成員企業有責任、有義務積極宣傳評價TD技術、產業和產品；反對以不正當競爭手段騷擾其他企業的經營活動；維護TD產業整體形象，在市場推廣活動中，不得詆毀產業鏈條上其他企業；尊重其他企業的知識產權，反對知識產權濫用行為；積極開展產業上下游企業之間的合作，反對任何有損于產業整體發展的壟斷行為；協商解決市場競爭中產生的爭議和糾紛，理性對待市場競爭結果①。這項規定實際上可以理解為“禁止大打價格戰”。TD產業作為我國主導的通信產業，需要產業鏈上下游的共同努力，而不是惡性競爭導致產業鏈的不健康發展。長期的低價競爭，只能是拖垮參與競爭的小企業，最后只剩一兩家大的設備商，到那時很可能會毀掉中國主導的TD產業系統。但是這項規定很快隨著中國移動三期的招標土崩瓦解，在三期招標中，TD六大設備廠商大打價格戰。在2013年中國移動TD-LTE一期招標之前就出現了低價贈送、替換搬遷等變相的低價競爭現象，現在這種競爭愈演愈烈。對于承載著中國創新夢想的TD-LTE，設備商和運營商需要共同努力來促進產業鏈的健康發展。
二、設備商低價競爭的原因
從通信設備商方面來看，在中國的2G時代和3G時代初期，主要有九家通信設備商分別是愛立信、諾基亞、西門子、阿爾卡特、朗訊、北電、摩托羅拉、華為和中興。但是隨著通信設備行業的快速發展，通信設備領域已經從賣方市場轉向了買方市場，設備供應商的利潤出現大幅的下滑，各大設備供應商在技術與綜合實力方面的差異越來越小，特別是愛立信、華為、諾西、中興、阿爾卡特朗訊這幾大設備供應商，其產品存在的差異越來越小，各設備商之間設備替換的可能性增加。競爭變得越來越激烈，目前來看這九家主流的設備供應商有的合并，有的組成戰略聯盟，有的退出了該領域，而有的已經在愈加激烈的市場競爭中倒閉。現在市場上只剩下了愛立信、諾西、阿爾卡特、華為和中興這五家主流設備商。低價競爭最主要原因還應該歸于運營商的轉型。隨著OTT的快速發展，運營商的服務方式逐漸與互聯網趨同，從關注后端網絡質量QOS（QualityofService）轉向對前端客戶體驗QOE（QualityofExperience）的關注。這種轉型思路所帶來的直接轉變就是運營商以往大規模的CAPEX（包括網絡設備等固定資產）投入逐步減速(鄔雪梅)②。OTT利用運營商的寬帶網絡發展自己的業務，而只需要付出很小的網絡使用費，很可能致使運營商淪為管道，導致運營商的利潤出現大幅度下滑。這就迫使電信運營商不得不從成本高性能高的投資轉向低成本為主高性能為輔的投資。加之推出LTE服務后，全球絕大部分運營商都將面臨同時建設、維護、運營2G、3G、LTE三張網絡的問題。電信網絡一代向下一代升級演進（GenerationtoGeneration）并存的是大規模固定資產投資及長達數月的網絡建設周期，新建LTE網絡需要一次性支出較大規模的CAPEX，對一些營收增長緩慢甚至是負增長的運營商來說，無疑是雪上加霜。
三、低價競爭的危害
低價競爭在本文中指的是運營商在設備招標過程中，設備商以低于企業的正常售價甚至成本價進行銷售，目的是在前期進入時擊敗其他競爭者獲得較大的市場，實現其競爭目的。當企業進入一個新的市場時，低價能夠幫助他們快速的占領市場。由于低價競爭簡單且見效快，所以成為企業競爭的重要方法。很多的企業過分的將競爭策略放在了低價競爭上，忽視了其他的競爭元素。最終的結果是市場占有率增加越快，利潤下降越快。最終使得企業進入了經營的困境。企業經營的最高目標是利潤。企業沒有利潤，或者說利潤很小，企業的生存和發展的能力就很弱，也就難以在市場的競爭中持續地獲得成功。企業要想走向成功，合理的利潤是確保企業獲得成功的基本保證。很顯然，企業過于追求低價的競爭策略是難以確保企業的持續發展的。在金融危機下，我們很容易在設備商的財報上發現他們的業績疲軟，是什么造成了通信設備企業的頹勢。一部分原因是全球電信網絡演進進程并沒有達到預期效果，為了能夠盡快地搶占市場需要提早進行研發，高昂的研發費用直接影響了設備商的經濟狀況。與此同時，華為、中興等中國本土的設備商在全球范圍內迅速崛起，他們的產品足夠與外國的通信設備企業相抗衡。而且在國內的運營商越來越傾向于選擇國內的設備商，這就迫使競爭對手不得不改變原來的定價策略。像摩托羅拉、北電在制定產品策略時沒有緊跟電信業轉型趨勢，最終導致其不得不退出市場。排除設備商本身的競爭性因素，TD專家李進良認為，隨著移動互聯網的不斷興盛，OTT業務逐漸滲透市場，運營商管道化趨勢越來越明顯，陷入“增量不增收”的困境。這就導致運營商大幅降低CAPEX投入，降低采購價格也是導致設備企業利潤降低的重要原因。目前，在運營商進行設備集采時普遍出現價格決定份額的趨勢。設備商低價競爭這種做法在短期內可以獲得較大的市場份額，但長此以往，必會拖垮整個制造業產業鏈。經過多年的努力，中國電信業競爭力明顯增強。中國巨大的4G市場份額吸引了一些通信設備企業他們為了追求短期利益和業績，不惜采用低價競爭手段奪取市場份額。這種惡性競爭的后果在短期內似乎對運營商有利。但是長此以往，企業必然需要降低產品的成本，同時減少產品的研發和創新，這勢必會造成產品的質量和后期的維護和服務水平下降。最終不但拖垮了其他的通信設備企業，還會嚴重地危及到上游的運營商，從而成為阻礙整個行業健康發展的隱患。
四、避免惡性競爭
（一）對設備商的建議設備商的價格戰的戰斗并不能維持運營商對企業的忠誠度，反而會降低對企業的信任。低價銷售如同企業的枷鎖，深深禁錮著企業的發展，在消費觀念日漸成熟的當下，堅持嚴格按照標準生產，堅持以質量和服務取勝，才能引領企業發展得越來越好。設備商應該從以下的方面進行改進。1.建立自己的產品標準標準的建立和應用可以使得企業從三個層面來應對低價競爭。即：短期的技術層面（CompetitiveTactics）、中期的業務策略層面（BusinessStrategy）、和長期的戰略層面（CorporateStrategy）。①在短期內，通信設備企業應該努力提高自己的技術水平，對關鍵的技術申請專利，盡快在行業內確立較高的技術標準。從中長期策略層面來看，企業應該制定較為嚴格的產品標準，在產品的某些方面盡可能的轉變成整個行業的標準。在產品上技高一籌才是企業生存的王道。在4G時代，只有做好自己的產品，獲得運營商的信賴，才能在4G市場中立于不敗之地。2.注重科技創新，適應運營商的發展狀況在中國移動大力發展TD-LTE的同時，也遇到了很大的困難，那就是網絡覆蓋率的問題，目前來說，中國移動的4G覆蓋率還相對較低，很多地方室內存在覆蓋不穩定等問題。造成4G全面覆蓋比較困難的原因在于中國移動4G制式TD-LTE使用的是微波段的2.6GHZ的高頻無線電波，這種高頻微波幾乎是直線傳播的。因此為保證覆蓋率增加基站建設的數量。設備商可以針對運營商發展面臨的困難對癥下藥進行相應的產品創新，例如可以發展小型的設備供運營商在建筑物的頂樓建立基站等。設備商需要通過產品平臺化、模塊化等創新進一步降低成本，并且優化產品和易用性設計，增強產品的運營維護能力，降低運營商的綜合成本，減輕運營商設備采購的價格壓力。中國正處于轉變經濟發展方式、調整經濟結構的重要階段，走出惡性競爭商戰怪圈，企業必須不斷創新求變、走創新發展之路，提升自身的核心產業競爭力。要以科技創新為重點，走高科技之路，不斷研發新技術、新產品，提高產品價值含量，創新產品功能，完善售后服務，提高整體競爭能力，這才是企業在市場競爭中立于不敗之地的根本途徑，才能使企業在產業鏈中獲取更高收益，保持平穩快速的良性發展。3.組成戰略聯盟在市場大環境并不樂觀的情況下，市場上有競爭力的設備商只有九家，市場競爭的最終目的并不一定要徹底消滅對手，還可以選擇組成戰略聯盟，聯合對手走向雙贏。早在TD-SCDMA一期招標時設備商就曾抱團參加競標，分別組成了中興系、鼎橋系、大唐系，普天系，之后在2011年TD-SCDMA第五期招標時，設備商組建了新的戰略聯盟投標，一共有中興—普天系（中興通訊和普天）、大唐系（大唐移動、烽火通信、愛立信）、華為—諾西系（包括華為、諾西、新郵通）三大陣營參與投標。設備商應該在競爭中學會合作與共贏，理性和對手攜手共進，在競爭中互相提升自身實力，甩開和其他對手的差距，使雙方在競爭格局中贏得先機。
（二）對運營商的建議進入4G時代，運營商需要同時運營多張網絡，運營維護等OPEX成本將明顯增加，像中國移動3G用戶滲透率較低便開始部署LTE，為確保現金流及投資收益，還面臨維持多張網絡同時快速增長及多網互博的局面。面臨這些情況，運營商更需要降低綜合成本。現在的設備商前期靠較低的價格進入，后期靠擴容和升級換代和設備維護獲得收益，根本上來說并沒有降低運營商的成本，反而導致整個產業鏈的不健康發展，導致和設備商配套的一些小企業趨于滅亡。要想改變這種現狀就需要上游的運營商從行業的長遠利益出發，引導下游設備商進行有序的競爭。運營商在集采時應該要求設備供應商對主要的設備部件進行報價，避免質保期滿后，設備商收取高昂的維修和零部件費用。運營商可以規定設備商在質保期滿之后的幾年時間里，設備商更換部件的價格不得高于投標時的價格，從而降低后續服務成本。另外運營商在采購時應該更加注重下游企業產品的功能、性能、質量，以及長期服務能力和研發創新的能力，盡量避免價格為最主要因素決定市場份額的采購導向，盡量杜絕采購成本低于產品成本的情況發生。
五、總結
1新建方案
220V直流電源設備是保證電網安全、斷路器分合閘操作和繼電保護設備可靠運行的獨立電源，不受其他電源的影響，具有安全、穩定、可靠的優勢，是每個變電站的標準配置。建議將通信設備-48V電源模塊更換為直流220V電源模塊，直接采用變電站已有直流220V電源系統，即不再建設通信設備專用電源系統，如圖3所示。新建變電站直流電源系統具有以下幾個優點。(1)共用變電站直流電源設備，電源更可靠，同時減少了設備投資和相應的安裝空間。(2)減少了通信人員的運維量，使通信人員更加關注于通信設備的運維。(3)減少了設備種類，增加了備品備件種類。(4)提高了設備電壓，電流降低，電纜上的壓降降低，對電纜要求降低，同時降低了電源與設備間的距離要求。從目前來看，采用直流220V電源模塊的網絡通信設備比較多，如D-link網絡交換機、路由器，現代通信大量使用的EPON設備已支持高壓直流供電。2009年12月，工信部推出了通信技術準標《通信用240V直流供電系統技術要求》，制定了通信用直流供電系統技術規范，對通信直流供電系統明確了技術要求。中國電信、中國移動、中國聯通等各大移動運營商都在大力推廣高壓直流供電系統，其中江蘇電信已全面采用高壓直流供電系統。雖然各運營商大力推廣高壓直流供電系統取代傳統的交流UPS，以解決UPS可靠性差、轉換效率低、輸入電流諧波大等問題，但也側面證明了高壓直流供電系統是大勢所趨。從某電網公司實際情況來看，該電網公司擁有500kV變電站1座，220kV變電站15座，110kV變電站34座，35kV變電站33座，所有通信設備均采用48V電源，其電源設備配置如表1所示。若將通信設備全部改為直流220V電源模塊，按電源模塊每只0.3萬元測算，每變電站按4臺通信設備，每臺通信設備配置2塊電源模塊計算，則每變電站需：0.3×4×2=2.4萬元。對于新建智能變電站，由于直流-48V電源模塊與直流220V電源模塊價格差別不大，不增加通信設備投資費用。對于常規變電站通信電源設計，220kV變每站可節省投資20萬元，110kV變每站可節省投資4萬元，35kV變每站可節省投資2萬元；對于智能變電站一體化電源設計，則220kV變每站可節省投資10萬元，110kV、35kV變每站可節省投資5萬元。電網企業每年新投運上百座變電站，直接經濟效益非常可觀。同時，減少了通信系統運維量，提高了110kV及以下非重要變電站通信節點通信設備電源保障能力。
2實現途徑
現在變電站內采用-48V直流電源的通信設備種業較多，包括SDH，PDH，PCM，EPON，OTN、網絡交換機、路由器、光放、調度交換機等設備，涉及廠家眾多，包括華為、中興、烽火、廣哈等，且數量較大，因此實現變電站內通信設備采用直流220V電源是一個循環漸進的過程。(1)由國家電網組織技術人員制定相應技術規范，作為電網企業的強制標準，并修改變電站典型設計。(2)新建變電站的通信設備電源直接采用直流220V。(3)老舊變電站的通信設備老化進行更換時，新換通信設備應直接采用直流220V；通信專用-48V電源老化需更換時，應強制退役通信電源，將通信設備電源模塊改為直流220V供電。(4)建議非變電站的通信機房繼續使用-48V供電；對于供電公司核心通信機房，要結合交流IT設備電源由交流改為直流，單獨建立直流220V電源系統后，通信設備根據運行情況逐步改為直流220V供電。
3結束語
關鍵詞：設備故障；集中監控；故障告警；聲光告警
隨著計算機與通信技術的快速發展，機房數量也在驟增。機房主要用來放置計算機系統或通信網絡的核心設備，為了保證設備正常運行，機房裝有許多配套設備，這些配套設備必須24小時監控，任何一種異常情況都必須得到及時有效地處理。否則，將對機房中各系統的正常工作帶來嚴重危害，后果不堪設想。設備的生產廠家眾多，有華為、西門子、摩托羅拉、中興等，為保證整個通信網絡，特別是機房設備安全穩定運行，現有設備廠家依據設備故障對系統影響程度提供不同級別的告警信號，以提醒機房監控人員及時通過系統維護終端進行軟維護或以不同方式（電話、短訊等）通知相關維護人員處理。機房采用24小時專人值班，由于設備分散在不同機房，為了確保整個通訊網絡系統安全運行，防止事故的發生，移動通信機房需要對不同專業設備的故障告警進行集中聲光告警監視監控。
一、移動通信機房設備故障告警特點
目前許多機房的管理人員采用24小時專人值班，定時巡查機房環境設備，這樣不僅加重了管理人員的負擔，而且更多的時候，不能及時排除故障，對事故發生的時間及責任也無科學的管理。尤其目前國內普遍缺乏機房環境設備的專業管理人員，在許多地方的機房不得不安排軟件人員或者不太懂機房設備管理甚至根本不懂機房設備維護的人員值班，這對機房的安全運行無疑又是一個不利因素。采用集中告警監視監控系統使得機房監控人員能夠更及時的發現網絡故障，及時處理故障，保證設備處于最佳運行狀態，使其運行服務質量能夠滿足用戶的需求。
移動通信機房設備故障集中監控系統將所有設備維護終端集中在一個統一平臺輸出告警，所有不同設備的故障集中產生聲光告警，該系統使得監控人員只需要在同一平臺處理日常告警。對于網絡監控人員工作有以下有利方面：有利于網絡監控人員作為第一責任人在7×24小時值班時，對安裝在本地區內的話務網、傳輸網、數據網及所有相關設備的運行狀況實時監控，對本地區動環監控的站點實時監控，特別是將交換網元、BSC網元以及傳輸網設備的監控作為重點，實時查看上述各網元上的各類告警信息，特別注意話務網、傳輸網設備上告警的關聯性，并通知相關人員負責故障的受理和處理。有利于監控值班人員實時監測移動通信網網路、設備運行情況，對發現的故障進行預處理、派單，監督相關專業維護人員及時處理各種故障，并跟蹤、處理過程和結果。發現重大故障立即通知相關專業管理、支撐部門和向上級領導匯報。
二、移動通信機房設備故障集中監控系統特點
2.1集中告警信號的采集
告警是設備故障集中監控系統的一個重要功能。本系統采取從網管終端發出的告警信號端子提取信號進行處理，有指示燈兩端輸出的電壓量和機內聲卡輸出的語音數據。故障發生后，系統會根據故障的優先級別將故障放入不同的隊列進行處理。系統首先從高優先級隊列獲取報警信息，進行報警。網絡監控人員根據告警級別在10分鐘內先分析判斷、定位，確定故障發生的大致區域和基本性質后，通知相關人員進行處理，有效壓縮故障歷時。
2.2中央集中控管，提供良好的管理并提高效率
本系統將服務器集中控管，所有服務器的狀態一目了然，監控人員可以透過因特網在遠程方便地進行設備管理，并且在每個服務器端，也能由維護人員進行管理維護。
2.3支持各類智能設備的接入
機房設備種類多、生產廠家多，通信協議各不相同。因此，為提高系統的兼容性，整個系統分為通信層、規約層、業務邏輯層分別進行設計，各層之間相互不影響。可以根據需要進行通信方式的擴充、通信規約的擴充。系統新增設備終端，增加相應模塊就能接入到該系統進行集中監控。
三、移動通信機房設備故障集中監控系統設計與實現
3.1系統結構概述
方案設計充分考慮移動機房的實際要求，整個監控系統采用逐個設備匯接的結構，將所有設備故障終端接入到KM0216服務器進行集中監控，如圖1所示。在設計中充分考慮系統的穩定性、兼容性、系統所有設備的性價比、及其系統今后擴展、擴充需要。
監控站用來實現各種上層應用以及系統配置，監控人員只需要在設備故障集中監控系統處理日常告警，管理人員可以通過近端或設備故障集中監控系統進行數據管理、安全管理、配置管理、報表管理。移動通信機房設備故障集中監控系統選用一臺AltusenKM0216MatrixKVMSwitch，來進行所有服務器的管理工作。選用USB的CPU端模塊KA9120及CE250網絡線來將服務器的鍵盤及鼠標連接到KM0432上。在視訊方面，用VS-82A將視訊一分為二，一方面傳送給本地的顯示器，另一方面透過KM0216與CPU端／控制端模塊傳送給遠程的投影機，使得每臺服務器都能保留原有的鍵盤、鼠標、顯示器，不影響在本地的正常使用；同時，也能透過KM0216進行切換管理。在投影機一端，我們透過一臺4埠KVM切換器CS-9134來選擇三個KA9222控制端模塊，以控制每個投影機的內容來源，以滿足方案要求，也就是從網管主機中選擇應顯示某一臺主機的視訊。此外，還配備了一個IP遠程控管裝置CN-6000，以實現透過因特網來控制網管主機的需求。
3.2系統功能概述
本系統將設備故障集中監控系統分為五大功能，分別為集中實時監視功能、集中實時聲光告警功能、集中循環監視功能，用戶管理功能，遠程管理功能。
3.2.1集中實時監視功能
實時監控系統通過各維護終端將當前被監視設備的運行參數集中采集，實時顯示在監控電腦屏幕上，監控人員通過該系統依據設備故障對系統影響程度提供不同級別的告警信號，以提醒機房監控人員及時通過系統維護終端進行軟維護或以不同方式（電話、短訊等）通知相關維護人員處理。
3.2.2集中實時聲光告警功能
該系統從網管終端發出的告警信號端子提取信號進行處理，將所有設備故障告警在同一集中聲光告警箱產生實時告警。監控人員報警發生后，一般按以下步驟來進行處理：①通知。首要的是將報警信息告知給相關人員。②確認。表明已經知道報警的發生，正在處理。但此時報警仍然存在，沒有消失。③消除。經過處理，故障消失，設備恢復正常，報警也隨之消失。
3.2.3集中循環監視功能
該系統對所有維護終端都能夠通過2臺投影屏幕來循環監視，設置自動輪流顯示所接維護終端，每個終端可設置停留時間(3s～60s)；還可以用手動選擇，當手動選擇后，畫面停止在選擇的維護終端，直到再次選擇自動顯示按鍵。
3.2.4用戶管理功能
本系統將管理權限分為三級:SuperAdministrator、Administrator、以及User，各級管理人員的管理范圍和權限不同。
3.2.5遠程管理功能
本系統提供遠程管理功能，維護人員既能通過該系統進行數據管理、安全管理、配置管理、報表管理，又能在本地維護終端對設備進行相應的操作維護。
四、系統實際應用效果
4.1應用效果
該系統的上線運行將永州分公司所有設備維護終端都集中在一個平臺輸出，如圖2所示，所有設備維護終端都顯示在本系統，選擇數字鍵或者ENTER就進入相應終端進行監控監視。該系統使得監控人員徹底改變傳統分散式監控模式，集中在同一個系統對所有維護終端進行監視監控。
4.2成果效益
該系統對所有設備告警進行集中監視，根據告警的級別產生相應的告警聲音，以提示監控人員立即上報故障情況。如圖3所示，一旦設備出現告警，相應設備指示燈閃爍，以聲音提示監控人員立即對故障進行處理。
YZHLR01設備維護終端為例介紹成果效益，對該設備的數據進行基礎維護，一旦設備出現重大故障立即通知相關管理者。
五、結語
本文所設計的移動設備故障集中監控系統已在永州分公司上線試運行，效果良好。目前，集中監控系統正在向分布式和網絡化方向發展，人們不斷對遠程監控的簡便性、實時性、可靠性提出更高的要求，因此，必須要靈活、及時地把最新的技術應用到監控系統中，才能使集中監控系統不斷地發展，保障移動通信機房的安全運行，不斷地滿足通信業發展的需求。
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1設計需求。在進行電力信息通信設備管理系統開發前，應對系統的設計需求有一個充分的了解，并對軟件系統的功能特性進行分析，確定解決設備管理問題的方案，隨后進行開發設計。信息通信設備管理系統的設計需求主要包括良好的人機交互界面、功能完善的通信系統設計以及高效率的數據庫設計等，應根據電力信息通信設備管理的具體需求，進行管理系統的開發與設計。
2設計步驟。電力信息通信設備管理系統的開發設計包括系統軟件設計和數據庫設計兩個階段：首先，對于系統軟件的設計，應對其軟件系統的結構設計以及組成模塊進行分析，確立每個系統模塊之間的關系和人機界面的主要功能。其次對于數據庫結構設計，應從電力信息通信設備管理系統的需求出發，確定相應的數據表及索引關鍵詞，同時選擇較優的數據儲存結構，從而提高整個電力信息通信設備管理系統的運行效率。
3設計原則：（1）安全可靠原則。基于電力系統對國民經濟發展及人民生活的重要影響性來說，電力信息通信設備管理系統的設計應嚴格遵守安全可靠性原則，保持程序設計及通信安全的嚴謹性，從而確保數據傳輸的可靠性，通過合理的系統設計和布局，最終達到整個系統運行穩定性的提升。（2）實用性原則。電力信息通信系統設計應采用良好的人際交互界面，并盡量使操作系統平臺簡單易懂，避免由于人員調動出現的電力通信工作人員不能及時掌握系統操作方法等問題。
二、通信設備的狀態檢修
1實現設備管理理念的轉變和管理基礎的夯實，是實行電力信息通信設備檢修的關鍵。換言之就是要從維護好設備轉變到使用好資產。同時在檢修策略制定時應根據其必要性和緊迫性進行安排，對于維護成本高且投入產出較低的設備提倡以換代修。另一方面，要學會將設備管理重點轉移到到科學分析上，從而促進設備狀態檢修的常態化。
2設備狀態檢修過程中應注意對數據的收集和整理，擺脫以往單一數據單一用途的做法，對各項數據進行分類梳理后，使之形成一個整體的系統，并從時間、指標等多角度對其進行對比分析，使單項數據能發揮出更大的作用，從而利于設備的狀態評價和檢修決策工作。
3采用先進的在線監測和輔助診斷技術，實現在線監測從報警到預警方向的發展，對可表征設備狀態的工況量進行監測。同時通過人工智能對設備數據進行分析處理、減少主觀隨意性，從而使設備狀態檢修更好的為設備管理服務，以適應智能電網的發展趨勢。
4充分貫徹資產設備全壽命周期管理理念，使通信設備的效益能夠得到更好的發揮。由此就需要加強設備選型、安裝調試以及運行維護等各方面的設備強化管理，這方面需要設計、采購、安裝調試、運維等各個部門的共同努力。
關鍵字:無線通信設備防雷措施
Abstract:Wirelesscommunicationispopularlyusedinsomearea.Butbecauseofthethunderbreakin,wilelesscommunicationisindangerseverytime.Thisarticleintroducedlightingpreventionmeasureofwilelesscommunicationdevice。
Keywords:wilelesscommunicationdevicelightingpreventionmeasure
一、前言
在我們的生活中會經常見到電閃雷鳴,但是大家知道嗎?全球平均每年要發生1600萬次閃電。雷電具有驚人的能量,每次雷擊所產生的能量大約為55萬千瓦/小時,足以燃點100萬個燈泡1小時、直擊雷電流平均都有34kA。有記錄的最大直擊雷電流為210kA。目前人類尚未能對雷電的能量加以有效利用,而雷害造成的損失卻是巨大的。據統計,在歐美國家每年有20%—30%的電腦故障是因感應雷引起的,在一處電網中每8分鐘便有一個瞬間過電壓產生。全球每年有數以千人死傷于雷擊事故、經濟損失有數十億美元。
所以雷電災害對無線通信設備的危害也是不言而喻的,所以探討有關無線設備的防雷是非常有必要的,這對于無線通信網絡的安全、質量等都有很重要的意義。
二、雷電對無線通信設備損害的原理和主要形式
1.原理
要真正做到對無線設備的防雷首先必須了解雷電對無線通信設備危害產生的原理。以負雷云為例,由于電云負電的感應,使附近地面積累正電荷,地面與雷云之間形成強大的電場。當某處積累的電荷密度很大,激發的電場強度達到空氣游離狀態(空氣擊穿)的臨界值時,雷云便開始向下梯級式放電。接近地面的物體達到一定的距離時,地面物體在強電場作用下產生尖端放電,形成向雷云方向逐漸向上先導放電,二者匯合形成雷電通路,異性電荷劇烈中和形成很大的雷電流,并發出強烈的閃電和雷鳴。雷電發生時,雷電流經架空線路或空中金屬管道等金屬物體產生沖擊電壓,隨物體走向而迅速擴散,形成危害。
2.三種主要形式雷擊破壞的三種主要形式為:
2.1直擊雷
帶電的云層與大地上某一點之間發生迅猛的放電現象,叫做“直擊雷”。直擊雷只發生在雷云對地閃擊時才會對地面造成災害,也就是說直擊雷發生的幾率較低,而且直擊雷發生時一次只能襲擊一個小范圍的目標,但是由于放電現象發生過程迅猛,被直接擊中的目標會由于放電電流過大,造成的損壞程度較大。直擊雷主要對室外物體產生破壞作用,所以把防直擊雷的系統稱為外部防雷系統。
2.2球形雷
簡稱球雷,是一種特殊的雷電現象。一般是橙或紅色,或似紅色火焰的發光球體(也有帶黃色、綠色、藍色或紫色的),直徑約為10~20cm,最大的直徑可達1m,存在的時間大約為百分之幾秒至幾分鐘,一般是1~5s,一旦遇到物體或電氣設備時會產生燃燒或爆炸,其主要是沿建筑物的孔洞或開著的門窗進入室內有的由煙囪或通氣管道滾進樓房,多數沿帶電體消失球形雷一般發生的較少,只有在一些特殊的地理環境或者特殊的基站位置上才會有球形雷的發生。
2.3感應雷
雷電在雷云之間或雷云對地放電時,并在附近的戶外傳輸信號線路、地埋電力線、設備間連接線產生電磁感應并侵入設備,使串聯在線路中間或終端的電子設備遭到損害的放電現象,叫做“二次雷”或稱“感應雷”。感應雷雖然沒有直擊雷猛烈,但其發生的幾率比直擊雷高得多。感應雷不論雷云對地閃擊還是雷云對雷云之間閃擊,都可能發生并造成災害。此外一次雷閃擊都可以在較大的范圍內使多個電子設備同時產生感應雷過電壓現象,并且這種感應高壓可以通過基站供電線和信號中繼線等引入傳輸到很遠,致使雷害范圍擴大。感應雷發生時一般對室內的用電設備和電子元器件起到破壞作用,因此把防止感應雷和雷電電磁脈沖波(LEMP)破壞的系統稱為內部防雷系統。
三、無線電設備防雷措施探討
1.外部防雷外部防雷系統由避雷針、引下線、接地地網等組成,缺一不可。一般防止直擊雷破壞是通過避雷裝置即避雷針、引下線和接地網絡構成完整的電氣通路后將雷電流泄入大地。然而避雷針、引下線和接地裝置的導通只能保護安裝避雷針的物體本身免受直擊雷的損毀,但雷電會通過多種形式及途徑破壞電子設備。對通信基站而言,天饋線系統和機房建筑物容易遭受到直擊雷的襲擊,可以通過合理的設計避雷針的保護角和良好的接地系統起到保護作用。接地體指埋入土壤中或混凝土基礎中作散流用的導體。有人工接地體和自然接地體兩種。接地網是把需要接地的各系統,統一接到一個地網上或者把各系統原來的接地網通過地下或者地上用金屬連接起來,使它們之間成為電氣相通的統一接地網。一定要有一個良好的接地系統,因為所有防雷系統都需要通過接地系統把雷電流泄入大地,從而保護設備和人身安全。如果基站接地系統做得不好,不但會引起設備故障,燒壞元器件,嚴重的還將危害工作人員的生命安全。另外還有防干擾、防靜電等問題都需要建立良好的接地系統來解決。一般整個基站的接地系統有:建筑物地網、鐵塔地、電源地、邏輯地(也稱信號地)、防雷地等。然而,各地網之間必須獨立時,如果相互之間距離達不到規范要求的話,則容易出現地電位反擊事故,因此,各接地系統之間的距離達不到規范的要求時,應盡可能連接在一起,如實際情況不允許直接連接的,可通過地電位均衡器實現等電位連接。
2.內部防雷
有可靠的外部防雷措施同時更需要完善內部防雷措施,內部防雷工程主要由屏蔽、防雷器和等電位連接三部分組成。
(1)屏蔽
每對雙絞線或四對雙絞線都可使用金屬屏蔽,不同的雙絞線或四對雙絞線放在一起可共同使用一個金屬屏蔽。由于金屬屏蔽的趨膚效應產生的吸收和反射作用,可更好的分割周圍的電磁場和減少單獨屏蔽的對絞線之間的串音。
(2)防雷器
防雷器是用一種低壓時呈現高阻開路狀態,高壓時呈現低阻短路狀態,能承受數百安培大電流通過的過壓保護電子器件組合。將防雷器并聯在供電線路、信號傳輸線路上使用。當遇到雷擊和高電壓大電流時其立即呈現短路,將瞬間產生高電壓大電流通過地網泄放到大地中,使設備受到保護。發生雷擊時,直擊雷或者沿著線路進入室內的感應雷會使設備的進線電壓瞬間急速升高,達到幾百甚至上千伏。由于在進線端采用了第一級保護,并聯一個氣態放電管,通過惰性氣體的電離,能轉移大部分的瞬變能量。因為無分布電感電容,通流容量極大,特別適合用于吸收直擊雷,保護后的殘留電壓為二十幾伏,對于集成電路而言,這個電壓還是偏高,還起不到有效保護。另外氣態放電管,反應速度慢,導致其上沖電壓可達到電壓峰值,有鑒于此,增加一級保護,并且在兩極之間采用電感耦合,利用電感電流不能突變的原理,起到一個延遲的作用,為第二級保護贏得時間,并減輕對第二級的壓力。第二級主要是采用固態放電管,它是基于可控硅原理的一種負阻器件,在沖擊電壓作用下,其前沿上沖電壓非常低,顯示出極強的抑制特性,并且響應速度非常快(納秒級),分布電容小,殘壓低于5V,且對電流的吸收能力也相當大,非常適合用于網絡通訊工程、電子部件的防雷保護。
3.微電子設備防雷
3.1天線防雷
完善微波天線防雷擊的保護措施。天線鐵塔設避雷針,并經40mm×4mm鍍鋅扁鋼直接入地,使雷電流沿最短路徑接入接地網,這樣塔上的天線都在其保護范圍內,免受雷電,而且使天線引下線都多點接地。饋線在塔頂與天線連接處接地,進機房前與地網就近接地,進入機房后,與設備連接處接地,饋線與設備接口處,有條件的加裝避雷設備。天線鐵塔和機房之間裝設支撐電纜的金屬過橋或懸掛電纜的鋼絞線。過橋和鋼絞線在電氣上與鐵塔連通,在電纜進入機房外側時,將過橋和鋼絞線、電纜外護層連在一起,并通過最短路徑與接地網相連,盡可能減少經天饋線進入機房的雷電壓幅值。塔燈電源鎧裝帶屏蔽層采用多點接地,并在機房入口處對地加裝氧化鋅無間歇避雷器,并將零線接地。
3.2機房防雷防雷檢測技術人員首先對機房部分的防雷裝置及其安裝工藝、材料規格等進行查看,即查看機房內是否安裝了匯流排(也叫接地匯集線),匯流排的接地引下線是從哪里引入的,匯流排和接地引入線的材料規格是否合乎要求;查看輸電線路是否安裝了電源避雷器,其安裝是否規范和工作是否正常;查看同軸電纜饋線是否安裝了天饋避雷器,其安裝是否規范和工作是否正常。然后測試饋線的金屬外護層、PE線、數字通信設備的機架、模擬通信設備的機架、整流供電設備的機架、內走線架、金屬門窗、空調機正常不帶電的金屬外殼等金屬體是否作了等電位連接。然后測量接地電阻值,并做好記錄和繪制機房防雷平面示意圖。
3.3基站防雷
首先,保護建筑物部分的防雷裝置(接閃器、引下線、接地裝置等)、天面金屬物必須實施可靠的等電位連接。因為當雷電向建筑物閃擊時,雷電流通過接閃器和引下線被迅速釋放入地,強度得到迅速衰減,干擾源的雷電電磁脈沖存在時間極短,不至于產生高的感生電壓,對通信設備有保護作用。
其次,天線的直擊雷防護,主要是安裝避雷針一,最好直接利用天線桿來保護。上文中已經有比較具體的介紹,就不在此累贅了。
同時做好天線桿、同軸電纜饋線、外走線架的等電位連接,能減少各金屬體之間的電位差和防高壓反擊,可以避免雷電波從同軸電纜饋線侵入機房損壞通信設備。作法為:用40mm4mm的鍍鋅扁鋼把天線桿連接,并接到避雷帶上;采用橫截面積36mm的絕緣皮多股銅芯線把同軸電纜饋線的金屬外護層與天線桿連接,并在進人機房的入口處與外走線架連接;用40mm4mm的鍍鋅扁鋼把外走線架每隔5米與避雷帶連接,且不能少于兩處。
此外還有塔接、接地等措施。搭接就是等電位連接。做好等電位連接能減少電位差,并能有效地防范雷電電磁感應的破壞作用。在機房內,打開建筑物內柱(對角兩柱)的一段混凝土,使其露出柱筋,采用橫截面積為50mm的絕緣皮多股銅芯線,從柱子的主筋焊接出接地端子,并連接到匯流排上。匯流排采用面積為120mm銅排制作,采用橫截面積為50mm的絕緣皮多股銅芯線做等電位連接帶,把等電位連接帶沿機房的四周敷設成閉合環(即均壓環),并與匯流排連接。采用橫截面積為35mm的絕緣皮多股銅芯線做等電位連接線(接地連接線),把數字通信設備的機架、模擬通信設備的機架、整流供電設備的機架、空調機的金屬外殼等金屬體相互連接,并連接到等電位連接帶上。同軸電纜饋線的金屬外護層、PE線、金屬門窗也應做等電位連接,用等電位連接線把它們連接到匯流排上。內走線架每隔5m用等電位連接線就近連接到匯流排或等電位連接帶上,但不少于兩處。
接地就是接地裝置。其目的是把雷電流迅速流到大地。采用共地接地系統,即所有接地都與建筑物的基礎接地相連。機房的接地直接利用建筑物的基礎接地裝置。具體做法:采用橫截面為95mm的絕緣皮多股銅芯線作為接地引入線,把接地引入線的一頭與建筑物的基礎預留接地端子相連,另一頭引人機房,并連接到匯流排上。需要增加人工接地體的做法:當建筑物的基礎接地電阻大于1歐姆時,應增加人工接地體,即沿機房建筑物滴水點外,安裝環形接地裝置并與建筑物的基礎預留接地端子相連,此時接地電阻小于5歐姆即可。
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通信設備戶外應用時因呼吸效應導致的設備進水問題存在兩種解決思路:1)提高設備的防護等級。如改進結構形式使設備防護等級提高到IP68，但設備制造成本急劇增加，并且不能完全解決設備進水問題，在內外壓力差的作用下，水由于滲透作用仍然存在進入設備內部的可能。2)平衡內外壓力。如采用人工肺、透氣孔或防水透氣閥。采用人工肺的結構如圖1所示，需要設備內部存在一定的空間或在設備外部裝配相應的氣囊，但通信設備內部空間比較緊湊，不適合安裝氣囊，同時外部裝配氣囊也存在容易破損、影響外觀等問題，因此該方案并不適合在通信設備行業使用。采用透氣孔、迷宮式通道等設計方案也可以有效平衡內外壓力，從而保護密封圈不受過大的壓力，避免水從密封界面進入。但這些方案無法完全阻止水、灰塵、雜質和異物從其自身(孔、通道)進入，使用中也存在一定的風險。防水透氣膜是一種可以將液態和固態物質擋在外面，而氣態物質可以自由出入的功能性薄膜，其工作原理如圖2所示。防水透氣膜的微孔網狀結構如圖3所示，其含有微小的孔徑，孔徑大小介于液態水分子直徑和氣態水分子直徑之間，并且是立體網狀結構，因此能阻擋液態分子如水和微小顆粒狀灰塵的進入，同時又能使氣體如空氣自由進出殼體。防水透氣閥是將防水透氣膜裝配在閥體內部組成一個防水組件，其結構如圖4所示，主要由閥體、防水透氣膜、O型圈組成，其中核心組件防水透氣膜位于閥體內部。與文中所述其他方案相比，防水透氣閥能夠通過較好的透氣來實現殼體內外壓力的平衡，防止外界的水通過密封條、線纜等進入殼內，并能有效保護密封條的完整性。同時其自身結構具備很好的防水防塵能力(可以達到IP65甚至更高的等級)。防水透氣膜還能加快水氣的散發，從而減少水氣積聚。
2防水透氣閥的應用
2．1防水透氣閥的選型
2．1．1材料的選擇目前閥體的材料主要是金屬或塑料，金屬防水透氣閥加工尺寸一致性不容易控制，在戶外也存在腐蝕的可能，不能滿足通信設備行業的需求。塑料防水透氣閥可以采用一體化注塑成型技術將防水透氣膜和相應的閥體注塑成型為一體，閥體尺寸一致性容易控制，并且閥體與膜層結合界面缺陷率低，適合大批量生產。防水透氣膜的材料一般為EPTFE，即膨體聚四氟乙烯。該材料具有輕薄、耐用、防水等特點，可以加工成各種不同“透氣性”等級的織物或薄膜。2．1．2關鍵指標的選擇防水透氣閥主要功能是防水和透氣，其關鍵性能指標主要是防水能力和透氣量。防水能力主要和閥體生產工藝和透氣膜的防水能力有關，可以達到IP65、IP66、IP67甚至更高的防護等級。防護等級的選擇和設備的應用環境有關，一般的風吹雨淋環境要求IP65即可，如有浸水的環境，則需考慮IP67或更高的防護等級。透氣量的選擇主要與設備殼體體積、最大溫差等密切相關。假設設備內部空氣體積為10L，外部使用環境最大溫差為從80℃降低到20℃(12min內)，并且內部和外部初始空氣壓力均為1個大氣壓，即101kPa，假設從80℃降低到20℃是一個均勻降溫的過程，內外壓差按1min為時間單位進行積聚，且內部空氣壓力在每個時間單位開始時已恢復至一個大氣壓。假定降溫是一個勻速過程，則內外壓差在1～2kPa之間(80℃降到75℃和25℃降到20℃產生的壓差均在1～2kPa之間)，那么要求透氣閥的透氣量為497～994ml/min@7kPa(透氣量與壓差有線性關系，一般用7kPa時的透氣量表示)。實際使用時考慮到外界環境的復雜性，一般透氣量選擇為理論設計值的2倍以上為宜。2．1．3安裝和使用防水透氣膜作為防水透氣閥的核心組件，也可以單獨采用背膠粘貼或橡膠塞等方式。這兩種方式簡單易用，但存在粘貼不牢、松動滑脫等風險，因此在通信設備等可靠性要求高的行業不建議使用。比較而言，將透氣膜和閥體注塑到一起，并通過螺紋和設備殼體連接到一起更牢固，可靠性較高。防水透氣閥一般要求安裝在通信設備殼體的底部，以避免外界灰塵等顆粒物積聚在防水透氣閥膜層上堵塞透氣膜影響透氣效果。
2．2防水透氣閥的使用效果
為了進一步驗證防水透氣閥在實際使用環境中的效果，對安裝透氣閥的設備殼體進行高溫淋雨實驗(圖5)，以模擬戶外設備遇到暴雨時設備溫度急劇降低產生負壓的情形。首先將設備在高溫試驗箱中加熱到80℃，并保持2h，取出后進行IPX5淋水實驗，看設備內部是否進水。測試結果顯示:殼體內部及透氣閥處均沒有進水，說明透氣閥能夠有效平衡內外壓力，避免設備因呼吸效應而進水。對某型號產品大批量使用防水透氣閥進行了一年多的跟蹤，該產品因進水失效的比例由使用前的千分之三降低到十萬分之五以下，改善效果明顯。
3結束語
