
一 概述
GSM和CDMA等移動(dòng)通信系統(tǒng)已經(jīng)在世界各國(guó)大規(guī)模應(yīng)用,一般MSS作為移動(dòng)交換中心集中于系統(tǒng)主機(jī)房,而數(shù)量龐大的移動(dòng)通信方艙基站分散分布于需要信號(hào)覆蓋的地方。經(jīng)過(guò)大量移動(dòng)通信方艙基站的建設(shè),各移動(dòng)運(yùn)營(yíng)商都積累起了豐富的機(jī)房建設(shè)經(jīng)驗(yàn),可是一直沒(méi)有形成一個(gè)統(tǒng)一的方案,也沒(méi)有形成一個(gè)專(zhuān)業(yè)的一體化解決方案。而機(jī)房和各種動(dòng)力及監(jiān)控設(shè)備在整個(gè)基站系統(tǒng)里并不是獨(dú)立的,相互之間有著非常緊密的互動(dòng)關(guān)系,它們良好的互聯(lián)互動(dòng)配合是為移動(dòng)通信方艙基站提供不間斷、優(yōu)質(zhì)、可靠的交流、直流動(dòng)力的關(guān)鍵,并直接影響到后期的系統(tǒng)維護(hù)管理工作。鑒于此,我們推出了移動(dòng)通信方艙基站建設(shè)的一體化
升降桿解決方案。

二 移動(dòng)通信方艙基站一體化解決方案構(gòu)成
1.可拆卸式通信方艙基站
方艙具有靈活的可運(yùn)輸性和對(duì)野外惡劣環(huán)境的適應(yīng)性,最初出現(xiàn)時(shí)主要用于軍用裝備。隨著通信事業(yè)的飛速發(fā)展,方艙也逐漸被應(yīng)用于移動(dòng)通信等領(lǐng)域??刹鹦妒酵ㄐ欧脚摶局苯又糜趹?hù)外使用,無(wú)需建設(shè)固定機(jī)房,搬遷靈活、運(yùn)輸方便、建設(shè)迅速,外形美觀,能夠適應(yīng)各種氣候條件,可大幅降低機(jī)房建設(shè)和維護(hù)費(fèi)用,縮短網(wǎng)絡(luò)建設(shè)周期,應(yīng)用于移動(dòng)通信方艙基站是移動(dòng)通信網(wǎng)建設(shè)的理想選擇。
作為移動(dòng)通信方艙基站機(jī)房一體化系統(tǒng)里的方艙,綜合設(shè)計(jì)包括一體化配套的附屬設(shè)施和外部接口。附屬設(shè)施包括通風(fēng)扇組、室內(nèi)配線架、走線槽、集中接地排、照明、消防等;外部接口包括天饋電纜接口、Abis接口、交流電源輸入、太陽(yáng)能供電輸入(需要配置時(shí))、接地系統(tǒng)引入、換新風(fēng)口、空調(diào)室外機(jī)接口和動(dòng)力環(huán)境監(jiān)控接口。
一個(gè)典型應(yīng)用于移動(dòng)通信方艙基站的可拆卸式方艙尺寸是4m×3m×2.7m(長(zhǎng)×寬×高)。
2.動(dòng)力配電系統(tǒng)
動(dòng)力配電系統(tǒng)主要包括交流穩(wěn)壓電源、多路交流輸入切換和交流電源分配。在市電質(zhì)量惡劣的情況下配置交流穩(wěn)壓電源,如市電的電壓變化范圍超過(guò)單相220V±20%或三相380V±20%時(shí),使用交流穩(wěn)壓電源可有效提高交流輸入質(zhì)量。交流電源輸入切換裝置一般在具有應(yīng)急交流輸入(如柴油發(fā)電機(jī))時(shí)配置,根據(jù)不同的要求可選擇自動(dòng)切換或手動(dòng)切換方式。交流電源分配部分主要包括高頻開(kāi)關(guān)電源分路、空調(diào)器分路、照明分路和備用插座分路等。
交流穩(wěn)壓電源的容量選擇依據(jù)主要考慮高頻開(kāi)關(guān)電源和空調(diào)器的最大輸入功率并乘以1.5~2的安全系數(shù)。

3. 交流不間斷供電系統(tǒng)
交流不間斷供電方案采用柴油發(fā)電機(jī)應(yīng)急供電,某些必須具有高可靠性的、純凈的、穩(wěn)定的交流電輸入要求的設(shè)備(如采用衛(wèi)星傳輸?shù)男l(wèi)星收發(fā)信機(jī))還要使用適當(dāng)容量的UPS或逆變電源供電。柴油發(fā)電機(jī)根據(jù)需要可以選擇固定安裝型的(需要增加柴油發(fā)電機(jī)機(jī)房)、室外型的或者車(chē)載移動(dòng)型的(多個(gè)通信基站巡回式共享)。
柴油發(fā)電機(jī)容量的選擇依據(jù)和交流穩(wěn)壓電源基本一致,但是根據(jù)具體情況可以不考慮空調(diào)器的供電容量。
4. 直流不間斷供電系統(tǒng)
為保證移動(dòng)通信方艙基站收發(fā)信臺(tái)等設(shè)備的安全運(yùn)行,直流供電系統(tǒng)必須永不間斷,要求配置高可靠性的高頻開(kāi)關(guān)電源和適當(dāng)容量的高性能蓄電池組。高頻開(kāi)關(guān)電源由一定容量的單體開(kāi)關(guān)整流模塊按照N+1熱備份方式組合而成,并且要對(duì)蓄電池組的充、放電過(guò)程進(jìn)行智能化控制管理。蓄電池組選擇免維護(hù)的閥控式密封鉛酸蓄電池一組或兩組,可根據(jù)容量選配2V或12V蓄電池單體。相比較而言,2V的蓄電池單體性能優(yōu)于其他系列,故條件容許的情況下都選擇2V蓄電池單體。
高頻開(kāi)關(guān)電源和蓄電池的容量計(jì)算是相互緊密配合的,先根據(jù)直流負(fù)載總電流和需要蓄電池持續(xù)供電的時(shí)間估算蓄電池總?cè)萘?,蓄電池總?cè)萘枯^大時(shí)盡量拆分為兩組以提高系統(tǒng)可靠性,然后由蓄電池要求的最大充電電流與負(fù)載總電流之和選擇恰當(dāng)?shù)母哳l開(kāi)關(guān)電源系列,并依據(jù)N+1熱備份原則確定單體開(kāi)關(guān)整流模塊的數(shù)量。

5. 機(jī)房環(huán)境空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)
移動(dòng)通信基站對(duì)空氣環(huán)境質(zhì)量的要求可以比交換中心機(jī)房低一些,采用適應(yīng)通信系統(tǒng)的普通舒適性空調(diào),按照1+1備份和分時(shí)輪換工作相結(jié)合控制運(yùn)行,并將消防設(shè)備和空調(diào)系統(tǒng)進(jìn)行聯(lián)動(dòng)控制。交流電輸入無(wú)法充分保障時(shí)還要與方艙的直流通風(fēng)換氣扇控制結(jié)合,以保證在交流電長(zhǎng)時(shí)間停電時(shí)的應(yīng)急通風(fēng)散熱。
空調(diào)的容量選擇依據(jù)換氣量計(jì)算和機(jī)房熱負(fù)荷計(jì)算。換氣量由機(jī)房容積和每小時(shí)空氣循環(huán)次數(shù)決定,機(jī)房熱負(fù)荷包括建筑結(jié)構(gòu)熱負(fù)荷和設(shè)備熱負(fù)荷兩方面。確定機(jī)房熱負(fù)荷一般根據(jù)基站的地理位置、氣候條件、建筑設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)和設(shè)備種類(lèi)、數(shù)量、效率等情況采用經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)法進(jìn)行計(jì)算。
6. 太陽(yáng)能供電系統(tǒng)
太陽(yáng)能電池發(fā)電直接利用無(wú)處不有、取之不盡的太陽(yáng)能,不消耗工質(zhì)、不排放廢物、無(wú)轉(zhuǎn)動(dòng)、無(wú)噪聲,是一種理想的清潔安全新能源。能源專(zhuān)家們預(yù)測(cè):太陽(yáng)能電池的應(yīng)用將在21世紀(jì)中葉進(jìn)入全盛時(shí)期,成為人類(lèi)的基礎(chǔ)能源之一。太陽(yáng)能供電系統(tǒng)在使用上具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、易安裝、建設(shè)周期短,維護(hù)簡(jiǎn)便甚至免維護(hù),使用壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)。在能夠接受太陽(yáng)能輻射量較高的地區(qū),無(wú)電或者缺電地區(qū),很適合建設(shè)太陽(yáng)能供電系統(tǒng)。移動(dòng)通信基站一般建在較高的建筑物或者山坡上,接受太陽(yáng)能輻射量相對(duì)較高,而且很多偏遠(yuǎn)地區(qū)存在無(wú)電或者缺電的情況,所以太陽(yáng)能供電系統(tǒng)應(yīng)用于移動(dòng)通信基站是很理想的。
單一的太陽(yáng)能供電系統(tǒng)主要由太陽(yáng)能電池方陣、蓄電池組、控制器、逆變器等組成,如果作為一種補(bǔ)充能源則可結(jié)合直流不間斷供電方案中的蓄電池和交流不間斷供電方案中的逆變器。太陽(yáng)能電池方陣是將多組串、并聯(lián)而成的太陽(yáng)能電池組件組合起來(lái)的陣列,提供通信系統(tǒng)所需的+24V或-48V輸出。控制器是連接太陽(yáng)能電池方陣、蓄電池組、集中監(jiān)控系統(tǒng)和直流負(fù)載的中心,控制多路太陽(yáng)能電池方陣的依次接通或切離,從而對(duì)蓄電池逐級(jí)限流充電。
能電池方陣和蓄電池組的容量設(shè)計(jì):根據(jù)當(dāng)?shù)氐奶?yáng)能(日照)資源,是否與其他能源供應(yīng)形式互補(bǔ)、負(fù)載大小等情況確定。

7. 防雷接地系統(tǒng)
移動(dòng)通信基站一般建在較高的建筑物或者山坡上,基站天線架設(shè)在更高的鐵塔上,鐵塔和基站機(jī)房都容易成為雷云對(duì)地放電的接閃通道。在防雷和接地系統(tǒng)設(shè)計(jì)或建造不恰當(dāng)?shù)幕?,雷擊過(guò)電壓尤其是功率強(qiáng)大的雷電電磁脈沖對(duì)基站設(shè)備的損壞非常嚴(yán)重。大量的慘痛教訓(xùn)告訴我們,加強(qiáng)移動(dòng)通信基站對(duì)雷電的防御能力,減少雷擊災(zāi)害損失,必須結(jié)合基站建筑結(jié)構(gòu)及移動(dòng)通信基站的專(zhuān)業(yè)特點(diǎn)進(jìn)行綜合的防雷和接地系統(tǒng)設(shè)計(jì)。
除了鐵塔、天饋等做好可靠的防雷接地之外,還要在交流供電系統(tǒng)采用三級(jí)過(guò)電壓保護(hù)裝置(SPD)按照一定距離要求進(jìn)行分級(jí)防護(hù)。接地是防雷系統(tǒng)的重要方面,受到雷擊損害的基站除了防雷措施問(wèn)題外,往往是沒(méi)有做好良好的接地,或者接地線的連接布局不合理。
系統(tǒng)的第一級(jí)避雷器設(shè)計(jì)通流容量一般為100KA,在交流電進(jìn)入機(jī)房側(cè)就近接入。第二、三級(jí)避雷器緊密結(jié)合于移動(dòng)方艙和高頻開(kāi)關(guān)電源中。
8. 動(dòng)力環(huán)境集中監(jiān)控系統(tǒng)
動(dòng)力環(huán)境集中監(jiān)控系統(tǒng)逐漸成為通信行業(yè)新的維護(hù)管理手段,已經(jīng)廣泛應(yīng)用于各種通信網(wǎng)絡(luò)。尤其是對(duì)于龐大的移動(dòng)通信網(wǎng),很多移動(dòng)通信基站處于城市邊緣或山區(qū),采用傳統(tǒng)的維護(hù)管理方式將使運(yùn)營(yíng)方陷入被動(dòng)的局面。綜合起來(lái),移動(dòng)通信基站一般具有如下特點(diǎn):站點(diǎn)多、傳輸資源有限、動(dòng)力設(shè)備種類(lèi)和數(shù)量少、電力網(wǎng)供電不穩(wěn)定、環(huán)境惡劣,而且普遍是無(wú)人值守。所以動(dòng)力環(huán)境集中監(jiān)控系統(tǒng)是移動(dòng)通信基站的迫切需要。
動(dòng)力環(huán)境集中監(jiān)控系統(tǒng)主要對(duì)移動(dòng)通信基站的動(dòng)力設(shè)備包括高低壓配電、開(kāi)關(guān)電源、UPS、蓄電池組、油機(jī)、空調(diào)等設(shè)備運(yùn)行情況并結(jié)合移動(dòng)方艙對(duì)各種環(huán)境狀況進(jìn)行監(jiān)測(cè)、控制和管理,并靈活利用多種傳輸方式進(jìn)行監(jiān)控組網(wǎng)。

三 移動(dòng)通信基站一體化解決方案優(yōu)點(diǎn)
移動(dòng)通信基站一體化解決方案囊括了基站方艙、安全防護(hù)、消防、環(huán)境、交流供電和直流供電等各個(gè)方面,可全面滿足各種移動(dòng)通信設(shè)備和工作人員對(duì)溫度、濕度、潔凈度、電磁場(chǎng)強(qiáng)度、噪音干擾、安全保安、防漏、隔熱、電源質(zhì)量、振動(dòng)、防雷和接地等的要求。
相對(duì)于傳統(tǒng)的分散采購(gòu)、分散建設(shè)和分散管理模式,全面的、整體的、一體化的解決方案和一站式服務(wù)可為客戶(hù)節(jié)省人力投入、縮短工程建設(shè)周期,提升客戶(hù)的核心競(jìng)爭(zhēng)力。
移動(dòng)通信基站房一體化解決方案充分考慮并利用了各種分系統(tǒng)之間的緊密配合關(guān)系,不僅有效保證了移動(dòng)通信基站的整體安全和可靠性,而且還可避免一些不必要的重復(fù)投資。
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