通信機房電源設備退服方法探討

周曉生，林 整，魏中磊，楊 政，阮長根

（1．中國移動通信集團公司廣東有限公司，廣東 廣州510623；2．華信郵電咨詢設計研究院有限公司，浙江 杭州310014）

0 引 言

改革開放以來，我國通信業(yè)蓬勃發(fā)展。工業(yè)化、城市化、市場化以及信息化的發(fā)展不斷催生對通信基礎(chǔ)網(wǎng)絡的需求，郵電通信成為改革開放以來發(fā)展最快的基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)之一。特別是電信重組之后，全國通信網(wǎng)絡進入快速發(fā)展期。通信電源設備經(jīng)過快速建設期，根據(jù)設備生命期理論，隨著設備生命末期的臨近，通信電源設備退服數(shù)量會逐年攀升。探討簡要、合理的通信電源設備退服方法，對通信電源安全供電和提高電源資源的利用率有著重要的指導作用。

1 影響通信電源設備退服的主要因素

根據(jù)通信電源設備實際使用情況，結(jié)合以往電源設備退服實際操作經(jīng)驗，總結(jié)出影響通信電源設備退服的主要因素有：通信電源設備重大故障、通信電源設備廠商維護能力、通信電源設備有效使用年限、通信電源設備故障率、負荷重要性、通信電源設備維護費用、通信電源設備技術(shù)革新和其他需要描述的特殊情況等。

（1）通信電源設備重大故障

通信電源設備重大故障是指設備遭受無法修復，必須更換設備才能繼續(xù)供電的故障。

（2）通信電源設備廠商維護能力

具備以下條件之一即可定義為無維護能力。

a．電源設備廠商倒閉或已經(jīng)不具備維護能力。

b．電源設備廠商技術(shù)更新、淘汰舊設備等原因無法繼續(xù)提供維護服務。

（3）通信電源設備有效使用年限

通信電源設備有效使用年限在行業(yè)規(guī)范［1，2］有體現(xiàn)，部分通信運營商也有自己的企業(yè)規(guī)范，例如，中國移動通信集團公司頒發(fā)的《中國移動通信電源、空調(diào)與監(jiān)控維護管理規(guī)定（2008版）》中也有明確的規(guī)定。

（4）通信電源設備故障率

1）電源設備的主要故障判斷依據(jù)［1］

當設備出現(xiàn)主要技術(shù)性能不符合要求，不檢修將影響設備和系統(tǒng)正常工作的障礙則判定為設備故障。主要電源設備發(fā)生如下障礙時則判定為故障：

a．整流設備：不能輸出額定電流、電壓超出允許范圍、雜音電壓高、穩(wěn)壓精度低于規(guī)定值、影響設備和系統(tǒng)工作或安全的告警、保護性能異常等。

b．UPS設備：不能輸出額定電流、電壓超出允許范圍、穩(wěn)壓精度低于規(guī)定值、影響設備和系統(tǒng)工作或安全的告警、保護性能異常等。

c．配電設備：不能輸出額定電流、電壓降超出規(guī)定范圍、動作失靈、影響設備和系統(tǒng)工作或安全的告警、保護性能異常等。

d．發(fā)電機組：連續(xù)三次啟動不成功、機組不能輸出額定電流、電壓和頻率波動超出規(guī)定范圍、出現(xiàn)四漏（水、油、氣、電）、自動化機組的自動功能異常等。

e．蓄電池組：蓄電池組出現(xiàn)落后電池、短路或電池出現(xiàn)滲漏、變形、起火、爆炸現(xiàn)象。

2）電源系統(tǒng)的故障判斷依據(jù)［1］

a．直流供電系統(tǒng)：不能輸出規(guī)定電流；電壓超出允許范圍；雜音電壓高于允許值。三項中出現(xiàn)任何一項則判定為系統(tǒng)故障。

b．交流供電系統(tǒng)：電壓或頻率超出允許變動范圍，則判定為系統(tǒng)故障。

3）高故障率

根據(jù)故障的判斷依據(jù)，統(tǒng)計通信電源設備在1年內(nèi)設備出現(xiàn)故障的次數(shù)，如果實際故障次數(shù)高于通信電源設備的故障閾值，即可認定為高故障率。

（5）負荷重要性

通信電源設備負荷主要分為兩大類。一類是生產(chǎn)性負荷如通信機房負荷，另一類為非生產(chǎn)性負荷如營業(yè)廳負荷、辦公區(qū)負荷等。

（6）通信電源設備維護費用

通信電源設備的維護費用根據(jù)設備類別、類型、品牌、數(shù)量、實際使用情況等的不同都有較大的差別。如果預估的通信電源設備的維護費用高于其維護費用的閾值，即可認定為高維護費。

（7）通信電源設備技術(shù)革新

通信電源設備技術(shù)革新使電源設備性能的提升，能否導致電源設備的更新?lián)Q代，電信運營商應該從技術(shù)能力、節(jié)能環(huán)保、投資效益、機房實際等因素綜合分析，最終確定設備是否退服。

（8）其它需要描述的情況

通信電源設備實際使用中所遇到的特殊需要說明的情況。

2 通信電源設備退服的一般方法

目前通信電源設備退服的方法主要參考設備的有效使用年限，達到或超過設備的有效使用年限后才進行退服處理。設備的有效使用年限可以由設備的生命期規(guī)律給出很好的解釋。

2．1 通信電源設備的有效使用年限

從行業(yè)規(guī)范可以看出，通信電源設備的有效使用年限見表1。

表1 通信電源設備的有效使用年限［1，2］

2．2 通信電源設備的生命期

一般電子設備的失效率都遵循浴盆曲線［3］，高頻開關(guān)整流設備的有效使用年限為10年，下面以高頻開關(guān)整流設備的失效曲線［2］來說明通信電源設備的生命期規(guī)律。高頻開關(guān)整流設備典型的失效率曲線遵循浴盆曲線規(guī)律如圖1所示。

圖1 高頻開關(guān)整流設備的浴盆曲線

浴盆曲線可分為三段，分別為早期失效期、恒定失效率期和耗損失效期。

通信電源設備的性能參數(shù)選取于恒定失效期，該時期設備性能穩(wěn)定，失效率低，可靠性高，設備的有效使用年限也主要取決于該時期。在設備生命期末期（耗損失效期）不可避免的會出現(xiàn)各種各樣的問題。因此熟悉設備的生命期特征會有助于電源設備的維護與管理，提高電源供電的質(zhì)量。

2．3 通信電源設備退服的一般方法的優(yōu)缺點

目前各運營商均采用通信電源設備退服的有效使用年限作為設備退服的依據(jù)，該設備退服原則清晰明了，實施方便，設備退服管理簡潔高效。但是，在實際執(zhí)行中也暴露出許多缺點，例如有些在服電源設備自身存在缺陷、故障率也較高，但由于尚未滿足退服年限的要求未能及時退服，可能造成電源設備故障影響負荷正常供電甚至造成事故。近些年電源設備退服數(shù)量激增，各運營商用于設備更新的投資相對不足，不能滿足所有退服條件的設備，造成部分設備超期服役，形成生產(chǎn)安全隱患。因此，以設備的有效年限為單一標準的“一刀切”的退服原則還不夠全面、科學。

3 通信電源設備優(yōu)先級式退服方法

從影響通信電源設備退服的主要因素來看，僅僅參考設備使用年限指導通信電源設備退服還不夠全面，而且通信運營商在通信電源設備退服方面還沒有統(tǒng)一的指導原則。本文提出通常情況下通信電源設備以優(yōu)先級次序進行退服，特殊情況特殊對待。下面以蓄電池、UPS、開關(guān)電源三者進行探討，以UPS系統(tǒng)退服為例對優(yōu)先級式退服方法進行介紹。

3．1 通信電源設備退服優(yōu)先級規(guī)則

通信電源設備退服實行優(yōu)先級方法，分別在不同類電源設備間和同類電源設備間設置優(yōu)先級。

（1）通信電源設備類別之間設置優(yōu)先級，如蓄電池＞UPS＞開關(guān)電源。如果受限于外界條件，實際不能同時滿足三種設備退服的條件下，可以以安全性為標準優(yōu)先考慮某類設備退服，示例中蓄電池優(yōu)先級最高，其次是UPS，最后考慮開關(guān)電源設備。

（2）同類型通信電源設備設置優(yōu)先級，蓄電池、開關(guān)電源、UPS均設不同等級優(yōu)先級。通常情況下，一級退服設備優(yōu)先于二級退服設備退服，以此類推。

兩種優(yōu)先級的確定需要運營商根據(jù)設備特性，自身條件和需求來決定。一般情況下，待退服設備可以參照優(yōu)先級指導退服；當受限于投資等客觀條件，可以根據(jù)設備退服的優(yōu)先級對待退服設備進一步評估，具體案例具體分析，選擇最佳退服方案。

3．2 UPS系統(tǒng)退服優(yōu)先級方案

根據(jù)各運營商的綜合要求，考慮設備退服的多種因素，分析得到UPS設備的退服優(yōu)先級。此外，因技術(shù)革新要求退服的設備可以由運營商根據(jù)自身需求統(tǒng)一安排。表2和圖2描述一種UPS系統(tǒng)退服優(yōu)先級的方案，此方案共將UPS設備退服情況分為九級。

3．3 通信電源設備優(yōu)先級式退服方法的優(yōu)缺點

通信電源設備優(yōu)先級式退服方法更科學、全面地考量了設備退服的因素，避免了電源設備盲目退服，有利于通信電源設備更合理使用，提高電源資源的利用率，優(yōu)化投資效益比，完善設備管理制度。但是優(yōu)先級退服方法也可能會存在一些缺點，如優(yōu)先級設置不合理會影響設備退服順序、部分優(yōu)先級參數(shù)設置還沒有明確的行業(yè)規(guī)定，需要協(xié)商確定等。

表2 一種UPS系統(tǒng)退服優(yōu)先級

圖2 一種UPS系統(tǒng)退服優(yōu)先級流程

4 結(jié)束語

通信電源設備退服受諸多因素影響，僅依靠有效使用年限方法退服，還不夠全面、嚴謹。綜合考慮影響電源設備退服的因素，電源設備退服采用優(yōu)先級方式能夠從全局角度考慮設備退服，提高電源設備資源的利用率。通信電源設備優(yōu)先級式退服方法也存著部分參數(shù)規(guī)定不明確等不足。綜合考慮，通信電源設備采用優(yōu)先級方式退服是一種科學的退服方案。

［1］ YD／T 1051－2010，通信局（站）電源系統(tǒng)總技術(shù)要求［S］．2010．

［2］ YD／T 1970．1－2009，通信局（站）電源系統(tǒng)維護技術(shù)要求第1部分：總則［S］．2009．

［3］ 江玉彬．浴盆曲線在通信電源設備管理中的應用［J］．通信電源技術(shù)，2013，30（1）：34－36．