5G通信基站分場(chǎng)景差異化備電創(chuàng)新方案研究

袁永輝

【摘要】? ? 隨著我國網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的快速發(fā)展，5G技術(shù)在人們的日常生活中得到了廣泛應(yīng)用。在5G技術(shù)應(yīng)用當(dāng)中，基站設(shè)備功耗相對(duì)較高，并因此對(duì)于電力供應(yīng)具有了更高的要求。在該情況下，則需要能夠根據(jù)場(chǎng)景情況的不同做好備電方案的應(yīng)用，更好的滿足需求。在本文中，將就5G通信基站分場(chǎng)景差異化備電創(chuàng)新方案進(jìn)行一定的研究。

【關(guān)鍵詞】? ? 5G通信基站? ? 分場(chǎng)景? ? 差異化? ? 備電創(chuàng)新方案

引言：

在5G技術(shù)快速發(fā)展的過程當(dāng)中，大量的5G基站設(shè)備在此當(dāng)中得到了建設(shè)與應(yīng)用。對(duì)于這部分基站設(shè)備來說，在運(yùn)行當(dāng)中對(duì)于電力能源具有較高的要求，如何做好備電工作可以說是需要重點(diǎn)考慮的問題。就目前來說，部分5G基站處于低負(fù)載與空載的運(yùn)行狀態(tài)，如果完全以傳統(tǒng)方式進(jìn)行備電，則將浪費(fèi)較多的能源，在該情況下，則可以做好分場(chǎng)景差異化備電方案的制定與實(shí)施，以此較好的實(shí)現(xiàn)節(jié)約成本的效果。

一、工作背景

在基站市電停電的情況下，蓄電池將應(yīng)用為備電電源為設(shè)備進(jìn)行供電。通信基站備電方面，主要通過設(shè)備所需備電時(shí)間與功耗對(duì)電池的整體容量進(jìn)行計(jì)算，之后再以整體容量做好對(duì)于蓄電池的配置。供電時(shí)間方面，將由電池總?cè)萘?、終止電壓與設(shè)備功耗確定，但對(duì)于蓄電池來說，其在實(shí)際應(yīng)用當(dāng)中無法對(duì)不同網(wǎng)絡(luò)類型設(shè)備進(jìn)行有效的區(qū)分，受到這種情況的影響，如果僅是單純的使用蓄電池往往無法達(dá)到差異化備電的實(shí)際需求。

目前基站中的開關(guān)電源，在出現(xiàn)交流停電問題，且整流模塊未處于直流輸出狀態(tài)時(shí)，蓄電池也會(huì)做出放電反應(yīng)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)負(fù)載設(shè)備的無差別供電。而當(dāng)電壓持續(xù)下降達(dá)到特定界限以后，通過開關(guān)電源，電接觸器會(huì)自動(dòng)斷開，與此同時(shí)，負(fù)載設(shè)備（與下電電源支路）也會(huì)迅速切斷電源。但與下電電源二次支路相連的負(fù)載設(shè)備卻并不會(huì)受到影響，正常供電。隨著電池放電操作的不斷深化，開關(guān)電源也將受到影響，對(duì)相應(yīng)的負(fù)載設(shè)備進(jìn)行無差別供電，但放電會(huì)在到達(dá)二次下電門限值時(shí)，觸發(fā)下電接觸器動(dòng)作，將電池放電操作停止，斷絕負(fù)載設(shè)備的供電，在這種情況下，開關(guān)電源將無法有效區(qū)分各類設(shè)備。

現(xiàn)如今，在針對(duì)一些站點(diǎn)進(jìn)行建設(shè)的過程中，使用傳統(tǒng)開關(guān)電源的情況依然存在，但這種電源的應(yīng)用將會(huì)嚴(yán)重影響差異化備電目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。在落實(shí)5G業(yè)務(wù)時(shí)，一些存量開關(guān)電源無法為分級(jí)下電提供有效的支持，甚至3G/4G的相關(guān)備電需求也無法得到相應(yīng)的滿足，而5G直接介入到存量開關(guān)電源當(dāng)中，會(huì)對(duì)共享站點(diǎn)當(dāng)中原有的備電服務(wù)造成不利影響。而在現(xiàn)今發(fā)展當(dāng)中，運(yùn)營商不同，其對(duì)于備電的要求也是有所差異的，因此，各運(yùn)營商在進(jìn)行5G設(shè)備設(shè)置的過程中，往往需要針對(duì)單獨(dú)蓄電池以及開關(guān)電源進(jìn)行相應(yīng)的配置，如此才能滿在備電方面實(shí)現(xiàn)差異化，但這會(huì)在一定程度上增加資源浪費(fèi)的情況。而在現(xiàn)階段我國5G網(wǎng)絡(luò)建設(shè)飛速發(fā)展，運(yùn)營商在備電方面也提出了更高的要求，而這需要從開關(guān)電源建設(shè)情況入手進(jìn)行考慮，需要能夠做好新方案的制定，以此對(duì)5G建設(shè)當(dāng)中對(duì)開關(guān)電源的需求進(jìn)行較好的滿足。

二、方案設(shè)計(jì)方式

2.1 總體設(shè)計(jì)

在該項(xiàng)工作當(dāng)中，充分以5G基站備電需求與特點(diǎn)，對(duì)具有差異化特征的備電設(shè)備進(jìn)行研發(fā)。通過該設(shè)備的應(yīng)用，能夠?qū)潆姺桨高M(jìn)行靈活的制定，以此對(duì)客戶在生產(chǎn)當(dāng)中所具有的差異化需求進(jìn)行滿足。該方案的創(chuàng)新點(diǎn)，這種類型的設(shè)備，能夠在差異化備電和分用戶電量計(jì)量中進(jìn)行很好的應(yīng)用。在實(shí)際應(yīng)用當(dāng)中，能夠以差異化的方式備電。結(jié)合通信設(shè)備具體的備電需求以及電壓、市場(chǎng)狀況等。電量可通過差異的方式進(jìn)行備電管理，使各用戶在備電方面的差異化需求能夠得到更好的滿足。與此同時(shí)，要采用精確的方法進(jìn)行電量的計(jì)量，通過分路、分用戶的計(jì)量功能，實(shí)現(xiàn)設(shè)備用電量的獨(dú)立計(jì)量，進(jìn)而達(dá)到提高管理工作精細(xì)化水平的目的。

2.2 相關(guān)功能及特點(diǎn)

在備電供電方面采用差異化設(shè)置，能夠提高5G設(shè)備的相對(duì)獨(dú)立性，使其能夠與其他設(shè)備隔離開來，在實(shí)際應(yīng)用當(dāng)中，能夠以RS485與FSU進(jìn)行連接，做好設(shè)備狀態(tài)信息的上報(bào)，可以在此當(dāng)中通過FSU監(jiān)控的方式調(diào)整備電時(shí)長。一旦出現(xiàn)交流停電的情況，計(jì)時(shí)器會(huì)隨之啟動(dòng)，并根據(jù)設(shè)備備電時(shí)長有效落實(shí)備電處理工作。并且可以借助單片機(jī)以及采樣電路等方式統(tǒng)計(jì)5G設(shè)備在電能損耗方面的具體情況，保證電費(fèi)計(jì)量的精準(zhǔn)性。在實(shí)際應(yīng)用當(dāng)中，可以分為三級(jí)設(shè)定，分別為定時(shí)通斷、備電時(shí)長控制與免責(zé)時(shí)段通斷。在實(shí)際應(yīng)用當(dāng)中，設(shè)備可以結(jié)合需求設(shè)定不同級(jí)別的控制功能，能夠根據(jù)實(shí)際情況以手動(dòng)、本地或者遠(yuǎn)程的方式做好設(shè)置，實(shí)現(xiàn)了關(guān)閉功能的單項(xiàng)設(shè)計(jì)。在這種情況下，即便在現(xiàn)實(shí)當(dāng)中發(fā)生控制故障，基站系統(tǒng)也不會(huì)受到影響。當(dāng)然，除此之外，還有其他的功能優(yōu)勢(shì)：第一，能夠定時(shí)通電或者斷電。工作人員可以結(jié)合實(shí)際情況對(duì)開啟和關(guān)停時(shí)間進(jìn)行設(shè)置，將每天分為5個(gè)不同的時(shí)間段;第二，備電時(shí)長控制?？梢越Y(jié)合具體的工作需求，對(duì)獨(dú)立備電時(shí)長進(jìn)行設(shè)置，在交流停電之后，電池組也會(huì)處于備電狀態(tài)，隨著被點(diǎn)時(shí)間的不斷演唱，臨近設(shè)定值后，直流通斷開關(guān)會(huì)迅速斷開，并及時(shí)上傳警告信號(hào)。如外市來電，也將閉合流通電開關(guān);第三，關(guān)于備電電壓的控制功能。一般可以根據(jù)具體需求對(duì)備電電壓進(jìn)行設(shè)置，在達(dá)到下電電壓之后，直流通斷開關(guān)會(huì)自動(dòng)斷開，及時(shí)上傳警告信號(hào)，同樣的，如外市來電，會(huì)關(guān)閉直流通電開關(guān);第四，電量控制功能?？梢詫?duì)備電的電量進(jìn)行設(shè)置，在產(chǎn)生交流停電現(xiàn)象后，電池組會(huì)開始備電，臨近設(shè)定值時(shí)會(huì)自動(dòng)斷開直流通斷開關(guān)，發(fā)出警告，同樣的，如外市來電，那么直流通電開關(guān)也會(huì)處于閉合狀態(tài)閉合;第五，免責(zé)時(shí)段通斷。通常在備電期間會(huì)進(jìn)行自動(dòng)判斷，明確當(dāng)前時(shí)間段是否處于免責(zé)狀態(tài)。在該時(shí)段當(dāng)中，在市電處于正常狀態(tài)時(shí)，將以常規(guī)的方式供電，而在市電停電時(shí)則不備電，在恢復(fù)正常后，設(shè)備再繼續(xù)供電;第六，計(jì)量功能。可結(jié)合具體設(shè)備具體分戶，并對(duì)整體電流、功率、電壓以及電量進(jìn)行計(jì)量，能夠?qū)Ψ謶?、設(shè)備整體的電量與功率加以明確，每天保存1次歷史數(shù)據(jù);第七，監(jiān)控功能。能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)工作狀態(tài)，同時(shí)還能對(duì)運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行自動(dòng)化采集與存儲(chǔ)，確保數(shù)據(jù)存儲(chǔ)量達(dá)到1000條。在設(shè)置參數(shù)時(shí)，可實(shí)現(xiàn)掉電存儲(chǔ)，同時(shí)能夠進(jìn)行控制程序的遠(yuǎn)程升級(jí)處理;第八，檢測(cè)功能。能夠接入斷電傳感器，對(duì)外市供電情況進(jìn)行檢測(cè)，并結(jié)合用書的實(shí)際情況，對(duì)直流輸出情況進(jìn)行控制;第八，斷電記憶。對(duì)于備電設(shè)備來說，還能進(jìn)行斷電記憶，在來電之后，能夠確判定邏輯、相關(guān)參數(shù)不發(fā)生任何改變，結(jié)合具體的來電情況，再重新進(jìn)入到工作狀態(tài)當(dāng)中。

2.3 組網(wǎng)方式

使用電源線進(jìn)行開關(guān)電源與差異化備電設(shè)備之間的連接。其中，正極與開關(guān)電源當(dāng)中的接線端子進(jìn)行連接，負(fù)極則連接在開元電源的熔絲上或者是直接空開，通過該種方式的應(yīng)用對(duì)具有差異化特征的電源通路進(jìn)行實(shí)現(xiàn)。針對(duì)傳統(tǒng)設(shè)備，可以借助開關(guān)電源提供分路，而對(duì)于5G設(shè)備，其分路可以通過差異化電源來實(shí)現(xiàn)，但傳統(tǒng)設(shè)備和5G負(fù)載設(shè)備需要進(jìn)行有效的隔離，這樣才能更好的滿足差異化備電需求。在FSU與備電設(shè)備之間，通過RS485端口進(jìn)行連接，能夠?qū)SU與差異化備電設(shè)備間的通信進(jìn)行實(shí)現(xiàn)，能夠?qū)?shí)際系統(tǒng)運(yùn)行當(dāng)中遠(yuǎn)程控制、電量精準(zhǔn)計(jì)量與恢復(fù)上線等方面的功能需求進(jìn)行滿足。

三、改造與新建處理方式

在之前的分析當(dāng)中，對(duì)具有差異化、智能特征的備電體系概念進(jìn)行提出，你能夠在現(xiàn)有差異化備電單元、開關(guān)單元、電池合路器設(shè)備組合作用的情況下，對(duì)按需配置、完整的備電體系進(jìn)行建立，以此對(duì)不同場(chǎng)景當(dāng)中5G備電需求進(jìn)行滿足。

3.1 新建站點(diǎn)

對(duì)于5G新建站點(diǎn)，也有兩種不同的應(yīng)用情況：第一種情況。即具有5G需求，且具有一致備電時(shí)長的場(chǎng)景。對(duì)于該場(chǎng)景，可以對(duì)新增蓄電池與開關(guān)電源的方式進(jìn)行處理，以此對(duì)5G建設(shè)需求進(jìn)行滿足。第二種情況。即具有5G需求，且具有不一致備電時(shí)長的場(chǎng)景。對(duì)于該情況，可以對(duì)差異化備電單元、新增蓄電池與開關(guān)電源的方式進(jìn)行處理，以此對(duì)5G建設(shè)需求進(jìn)行滿足。

3.2 改造站點(diǎn)

對(duì)于5G改造站點(diǎn)，主要有兩種不同的應(yīng)用情況：第一種情況，即單套存量開關(guān)電源能夠滿足工作要求，且蓄電池在容量方面能夠?qū)π略鰝潆娦枨筮M(jìn)行滿足。對(duì)于該情況，在以差異化方式進(jìn)行備電處理時(shí)，在不需要對(duì)蓄電池新增的情況下即能夠?qū)?G建設(shè)需求進(jìn)行滿足。第二種情況，即單套存量電源能夠滿足需求，但蓄電量在容量方面無法對(duì)5G需求進(jìn)行滿足。在該情況下，則可以在新增蓄電池的情況下，同時(shí)設(shè)置電池合路器與差異化備電單元的方式進(jìn)行處理，以此即能夠較好的滿足發(fā)展需求。

四、實(shí)驗(yàn)成效和應(yīng)用前景

根據(jù)實(shí)驗(yàn)，確定該方案具有較好的可行性，有效的節(jié)約了能源消耗，且改造成本相對(duì)較低。通過該方案的制定，能夠?qū)痉謭?chǎng)景差異化備電進(jìn)行實(shí)現(xiàn)，對(duì)傳統(tǒng)方式當(dāng)中的統(tǒng)一備電方式進(jìn)行改變，在滿足工作需求的情況下有效實(shí)現(xiàn)能源資源的節(jié)約，具有較好的應(yīng)用前景。

五、結(jié)束語

在上文中，我們對(duì)5G通信基站分場(chǎng)景差異化備電創(chuàng)新方案進(jìn)行了一定的研究。在實(shí)際工作開展當(dāng)中，需要能夠?qū)υ擁?xiàng)工作引起重視，充分結(jié)合實(shí)際需求做好方案的制定與實(shí)施，保證能夠滿足基站差異化發(fā)展需求。

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