通信室外設(shè)備地埋的安裝措施

趙永興

【摘要】 在進(jìn)行通信室外設(shè)備安裝之后，其極易受到冬季嚴(yán)寒及夏季高溫的影響導(dǎo)致設(shè)備無(wú)法正常工作，并且這些氣候因素會(huì)使得通信設(shè)備（主要包括蓄電池）的壽命大幅度縮短。而通過(guò)一定的方法將通信設(shè)備安裝在地下，通過(guò)地下的冬暖夏涼來(lái)保障設(shè)備的工作環(huán)境，能使的設(shè)備工作質(zhì)量得到有效提高?；诖吮疚木湍惩ㄐ旁O(shè)備室外地埋安裝措施做了敘述，以期可為相關(guān)工作者提供一點(diǎn)借鑒。

【關(guān)鍵詞】 通信室外設(shè)備 地埋 安裝技術(shù) 控制措施

利用室外一體化設(shè)備進(jìn)行通信網(wǎng)絡(luò)建網(wǎng)，其不但快速而且經(jīng)濟(jì)，但是在我國(guó)大多數(shù)地區(qū)，其極易受到冬季嚴(yán)寒及夏季高溫的影響導(dǎo)致設(shè)施無(wú)法正常工作，并且這些氣候因素會(huì)使得通信設(shè)備（主要包括蓄電池）的壽命大幅度縮短。經(jīng)過(guò)相關(guān)工作人員統(tǒng)計(jì)顯示，在室外安裝通信設(shè)備蓄電池壽命僅有兩到三年，并且蓄電池后期工作極不理想，而使用將設(shè)備安裝到地下，就能夠很好的保證設(shè)備穩(wěn)定運(yùn)行，因此積極研究并推廣這種方法有著一定的意義。

一、某工程概述

某地電信公司已經(jīng)推廣實(shí)施通信室外設(shè)備安裝工程，該工程已經(jīng)進(jìn)行了室外型基站蓄電池埋設(shè)120套，設(shè)備倉(cāng)型+室外地埋電池倉(cāng)RRU基站2個(gè)，室內(nèi)型基站蓄電池2套，這些通信室外設(shè)備地埋均取得了較好的效果，其很好的在室外一體基站及一些要求使用直流電源的室外場(chǎng)景得到應(yīng)用。該工程實(shí)施和過(guò)去的直接架設(shè)在室外的通信設(shè)備相比，首先使用設(shè)備地埋能夠?qū)h(huán)境溫度相對(duì)調(diào)節(jié)10℃左右；其次其能夠有效增強(qiáng)蓄電池放電量，延長(zhǎng)蓄電池的壽命，使用通信設(shè)備地埋之后，取得了較好的效果，最后該工藝實(shí)施簡(jiǎn)單、造價(jià)便宜。

二、通信室外設(shè)備地埋安裝具體實(shí)施

2.1 設(shè)備地埋位置選取

要進(jìn)行設(shè)備地埋的施工方案，要求選取地理位置相對(duì)較高的位置，確保該地區(qū)的地下水對(duì)電池井、設(shè)備井不會(huì)造成影響，這是工程實(shí)施必須要注意的一點(diǎn)，否則極有可能導(dǎo)致設(shè)備被水浸泡，使得設(shè)備被損壞，因此在進(jìn)行設(shè)備埋設(shè)位置選擇時(shí)要對(duì)當(dāng)?shù)氐叵滤患敖邓孔龀浞至私猓员ＷC設(shè)備的安全。

2.2 電池井施工

通常情況下，電池井的大小要依據(jù)要求按照的電池組尺寸來(lái)決定，以方便電池組安裝和維護(hù)為最佳，盡量安裝深一點(diǎn)會(huì)使得井內(nèi)恒溫效果更佳。在該工程中，電池井使用的尺寸為長(zhǎng)1.2m，寬1m，高1.5m。電池井的井口使用材料砌為凸形，底部采用水泥抹平，厚度大概為8cm，電池井井壁其砌上24cm后的磚墻，并使用水泥砂漿對(duì)兩面進(jìn)行粉刷，保證井內(nèi)四壁平整。電池井內(nèi)要制作電池組底座，電池安裝在底座上，高度約10cm。電池井內(nèi)排水管要沿著一定的角度延伸至滲水井，并使用井蓋蓋上，井蓋通常使用C20鋼筋混凝土制作，厚度為10cm左右，且制作為凹形，和井口做凹凸型扣合，以防止外界的水進(jìn)入。

2.3 設(shè)備井施工

通常情況下，設(shè)備井的大小要根據(jù)要求按照電池組尺寸來(lái)決定，以方便設(shè)備的安裝和維護(hù)為最佳，盡量安裝深一點(diǎn)會(huì)使得井內(nèi)恒溫效果更佳，在該工程中，設(shè)備井使用的尺寸為：長(zhǎng)1.6m，寬1.4m，高1.5m。設(shè)備井的井口及井內(nèi)施工和電池井大致一樣，在進(jìn)行設(shè)備安裝之前，要對(duì)井內(nèi)做詳細(xì)檢查，清除井內(nèi)雜物，保證井內(nèi)干凈。

2.4 滲水井施工

滲水井施工是通信室外地埋設(shè)備安裝方案實(shí)施的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，通常情況下，滲水井應(yīng)該和電池井與設(shè)備井保持1.5m為最佳，且比電池井、設(shè)備井深1m為最佳，滲水井砌筑大約24cm厚，對(duì)其不進(jìn)行粉刷，在井底鋪上一層卵石、粗砂，井蓋使用鋼筋混凝土制作成厚10cm的凹形蓋，蓋上井蓋之后，回填土使其和地面保持齊平。如果設(shè)備是建在山坡上，那么只需要在設(shè)備井和電池井上加蓋一個(gè)防潮蓋，而不用再建滲水井，電池井和設(shè)備井內(nèi)的水可直接排至山下。

2.5 防潮蓋、排氣口制作

在該方案中，進(jìn)行防潮蓋設(shè)計(jì)是為了防止?jié)B水井內(nèi)的潮氣通過(guò)排水管到達(dá)電池井和設(shè)備井，進(jìn)而對(duì)設(shè)備造成損壞，防潮蓋的制作如圖1所示，材料通常使用不銹鋼薄片，其中防潮蓋和排水管相接的斜面在施工時(shí)一定要保證平整光滑。在該工程中，對(duì)該處使用了標(biāo)準(zhǔn)件，使用過(guò)程中和排水管通過(guò)螺絲相互連接。對(duì)于排氣口，其主要作用是將通信設(shè)備在工作過(guò)程中可能產(chǎn)生的氣體排出倉(cāng)外，在該工程中，排氣管用4分水管進(jìn)行制作，開(kāi)口處設(shè)置了防蟲(chóng)網(wǎng)，排氣管露出地面部分在鐵塔根部或者電桿根部放置。

三、通信室外設(shè)備地埋安裝相關(guān)計(jì)算

在工程施工前，為了使得工程施工更加科學(xué)、合理，在施工中進(jìn)行了如下幾點(diǎn)內(nèi)容的計(jì)算：（1）導(dǎo)熱系數(shù)確定。對(duì)于地埋倉(cāng)和電池倉(cāng)的熱值計(jì)算，其有一個(gè)很重要的數(shù)據(jù)，即導(dǎo)熱系數(shù)，導(dǎo)熱系數(shù)指的是穩(wěn)定傳熱狀況下，厚度為一米的材料，其兩側(cè)溫差恒定在一度，其在一個(gè)小時(shí)內(nèi)利用一平方米所傳遞的熱量。其單位為瓦/米度（W/mK），對(duì)于該單位K可使用℃來(lái)進(jìn)行代替）導(dǎo)熱系數(shù)和材料的自身結(jié)構(gòu)、含水率、密度及溫度等因素息息相關(guān)。在該工程中經(jīng)過(guò)測(cè)定空氣導(dǎo)熱率λ1=0.6W/（mK）；土壤導(dǎo)熱率λ2=2.2W/（mK）；混凝土的導(dǎo)熱率λ3=1.74W/（mK）；（2）電池倉(cāng)熱計(jì)算。在該工程中，設(shè)計(jì)有300AH/48V的蓄電池，一般情況下前五個(gè)小時(shí)通過(guò)30A的電流直充時(shí)，充電效率是95%，其熱功耗Φ=30×50×5%=75W，該電池5-15h充電電流降成10A，此時(shí)充電效率則為80%，而熱功耗Φ=10×50×20%=100W；該電池在充電15h之后則為浮充，此時(shí)熱功耗大概為50W，因此可算出其最大熱功耗為100W。設(shè)電池倉(cāng)地埋深度D3=15cm，電池倉(cāng)設(shè)計(jì)尺寸為1.5m×1.2m×1m，電池距離倉(cāng)頂D1=1m，井蓋厚D2=15cm，通過(guò)這些數(shù)據(jù)可以算出電池倉(cāng)上部熱阻力為1.98℃/W，電池倉(cāng)左右、前后的熱阻力均為空氣熱阻加上混凝土熱阻加上土壤熱阻等于0.63℃/W和0.79℃/W，電池倉(cāng)底面的熱阻為空氣熱阻加上混凝土熱阻加上土壤熱阻等于0.37℃/W。在該工程電池倉(cāng)中，電池倉(cāng)六個(gè)面和土壤均直接接觸，并且土壤為壓實(shí)狀態(tài)，因此總熱阻R是由六個(gè)面并聯(lián)形成，因此總熱阻R為0.11℃/W，總傳熱系數(shù)k等于8.93℃/W，傳熱面積A為9。另外根據(jù)我國(guó)北方地面3.2m以下在全年氣候內(nèi)的溫度變化在11℃-17℃之間，而在該工程中，因?yàn)殡姵貍}(cāng)埋設(shè)不是很深，因此判定土壤溫度在6℃-22℃間，而對(duì)于我國(guó)南方地區(qū)的則判定溫度在12℃-28℃之間。所以通過(guò)計(jì)算全年電池倉(cāng)溫度應(yīng)該在13.3℃-29.3℃之間，只有在夏天一些特別高溫天氣，溫度才可能達(dá)到30℃。（3）設(shè)備倉(cāng)熱值計(jì)算。對(duì)于設(shè)備倉(cāng)的熱值計(jì)算，首先設(shè)開(kāi)關(guān)電源配置采用2個(gè)30A/48V的模塊，根據(jù)91%的效率做計(jì)算。則設(shè)備最大熱功耗Φ=50×60×9%=270W，但是實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中，因?yàn)橐恍┮蛩赜绊?，熱功耗值比上述值要小一些。設(shè)備倉(cāng)的尺寸設(shè)計(jì)為1.6m×15.m×1.4m，其地下埋深D3等于0.5m，倉(cāng)內(nèi)頂部和電池距離D1等于0.8m，井蓋板厚度D2等于15m。經(jīng)過(guò)計(jì)算設(shè)備倉(cāng)上面熱阻力為1.48℃/W，設(shè)備倉(cāng)左右、前后的熱阻力均為1.21℃/W。而設(shè)備倉(cāng)底部的熱阻和電池倉(cāng)使用同種算法計(jì)算結(jié)果為0.37℃/W，且整個(gè)設(shè)備倉(cāng)傳熱面積A等于13.48，所以設(shè)備倉(cāng)全年溫度應(yīng)該保持在15℃-31℃之間。

四、通信室外設(shè)備地面安裝質(zhì)量控制措施

4.1 做好倉(cāng)外測(cè)試

在進(jìn)行倉(cāng)外測(cè)試時(shí)，通常遵循以下順序：（1）通常利用50對(duì)小電纜將各單只蓄電池接線端和配電箱內(nèi)的電池測(cè)試端的子板相互連接；（2）通過(guò)小電纜將控制面板和開(kāi)關(guān)電源顯示連接至配線箱內(nèi)，并進(jìn)行安裝；（3）將寬窄帶設(shè)備的復(fù)位按鍵和各類(lèi)測(cè)試端通過(guò)小電纜連接至配線箱，并進(jìn)行安裝；（4）在設(shè)備倉(cāng)中安裝USB攝像頭監(jiān)控，要求攝像頭能夠清晰看到倉(cāng)內(nèi)設(shè)備運(yùn)行情況。

4.2 電池倉(cāng)和設(shè)備倉(cāng)監(jiān)控

（1）在設(shè)備安裝完成之后，要在電池倉(cāng)和設(shè)備艙內(nèi)安裝動(dòng)環(huán)溫、濕度監(jiān)控探頭及水浸探頭；（2）為了控制設(shè)備倉(cāng)內(nèi)的濕度，可在倉(cāng)內(nèi)放上一些干燥劑，如石灰等；（3）對(duì)于引出或引入電池井和設(shè)備井的各種線纜都應(yīng)該使用熱鍍鋅鋼管套封使用密封處理；其中對(duì)于熱鍍鋅鋼管必須要和接入點(diǎn)主基站做焊接；（4）在電池井和和設(shè)備井內(nèi)，均應(yīng)該設(shè)置手抓式爬梯，爬梯通常應(yīng)該為四級(jí)設(shè)置；（5）電池井或設(shè)備井井蓋通常要埋在地表以下50cm，并在回填土前使用農(nóng)用塑料薄膜覆蓋一層；在檢修時(shí)進(jìn)行挖開(kāi)，這樣雖然施工有點(diǎn)復(fù)雜，但是一方面其可有效控制倉(cāng)內(nèi)溫度，另一方面又可防止偷盜分子偷盜，降低電池、設(shè)備被盜風(fēng)險(xiǎn)。

五、通信室外設(shè)備地埋安裝效果及推廣應(yīng)用

5.1 安裝效果

經(jīng)過(guò)時(shí)間證明，進(jìn)行通信室外設(shè)備地埋安裝首先其能夠有效維持蓄電池工作環(huán)境溫度，使得蓄電池的使用壽命得到大幅度提高，最終能夠有效節(jié)省工程維護(hù)投資費(fèi)用；其次使用室外設(shè)備地埋安裝，設(shè)備工作環(huán)境較為穩(wěn)定，不但預(yù)防了各種氣候變化引起的溫度變化對(duì)設(shè)備的影響，而且地埋安裝，倉(cāng)內(nèi)溫度、濕度等因素較為穩(wěn)定，使得設(shè)備能夠持續(xù)穩(wěn)定工作，受到外界因素干擾少；第三，室外通信設(shè)備地下埋設(shè)，可有效防止盜竊分子偷盜設(shè)備及電池；第四，地埋安裝，不再進(jìn)行設(shè)備對(duì)應(yīng)空調(diào)配置，可大幅度節(jié)省工程運(yùn)營(yíng)成本，且實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排的目的；第五，工程建設(shè)低成本、高效率，投資和使用室外設(shè)備倉(cāng)、電池倉(cāng)相比投資較少。

5.2 地埋安裝推廣應(yīng)用

當(dāng)前已經(jīng)進(jìn)行了室外型基站蓄電池埋設(shè)120套，設(shè)備倉(cāng)型+室外地埋電池倉(cāng)RRU基站2個(gè)，室內(nèi)型基站蓄電池2套，并且均已經(jīng)取得較好的效果，2010年8月，該省電信公司召開(kāi)，到場(chǎng)專(zhuān)家全部通過(guò)了進(jìn)行設(shè)備地埋及電池地埋項(xiàng)目的技術(shù)論證。最終該省電信公司已經(jīng)決定在該省各地區(qū)推廣應(yīng)用通信室外設(shè)備地埋安裝技術(shù)。另外，該地埋安裝方案還在該省節(jié)能減排會(huì)議上受到好評(píng)，當(dāng)前已經(jīng)準(zhǔn)備在更大地區(qū)范圍內(nèi)做推廣應(yīng)用，以期使得通信設(shè)備工作更加有保障。

六、結(jié)語(yǔ)

通過(guò)使用一定的方法將通信設(shè)備安裝在地下，利用地下的冬暖夏涼來(lái)保障設(shè)備的工作環(huán)境，能使的設(shè)備工作質(zhì)量得到有效提高，本文敘述的地埋法安裝措施經(jīng)過(guò)實(shí)踐證明，其優(yōu)點(diǎn)顯著，在節(jié)省工程投資的基礎(chǔ)上，使得工程運(yùn)營(yíng)和維護(hù)更加簡(jiǎn)單，因此在類(lèi)似工程中可積極推廣應(yīng)用室外設(shè)備地埋安裝技術(shù)。