周曉生,林 整,魏中磊,楊 政,阮長根
(1.中國移動(dòng)通信集團(tuán)公司廣東有限公司,廣東 廣州510623;2.華信郵電咨詢?cè)O(shè)計(jì)研究院有限公司,浙江 杭州310014)
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(chǎng)化以及信息化的發(fā)展不斷催生對(duì)通信基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)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(luò)進(jìn)入快速發(fā)展期。通信電源設(shè)備經(jīng)過快速建設(shè)期,根據(jù)設(shè)備生命期理論,隨著設(shè)備生命末期的臨近,通信電源設(shè)備退服數(shù)量會(huì)逐年攀升。探討簡(jiǎn)要、合理的通信電源設(shè)備退服方法,對(duì)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(dǎo)作用。
根據(jù)通信電源設(shè)備實(shí)際使用情況,結(jié)合以往電源設(shè)備退服實(shí)際操作經(jīng)驗(yàn),總結(jié)出影響通信電源設(shè)備退服的主要因素有:通信電源設(shè)備重大故障、通信電源設(shè)備廠商維護(hù)能力、通信電源設(shè)備有效使用年限、通信電源設(shè)備故障率、負(fù)荷重要性、通信電源設(shè)備維護(hù)費(fèi)用、通信電源設(shè)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(shè)備重大故障
通信電源設(shè)備重大故障是指設(shè)備遭受無法修復(fù),必須更換設(shè)備才能繼續(xù)供電的故障。
(2)通信電源設(shè)備廠商維護(hù)能力
具備以下條件之一即可定義為無維護(hù)能力。
a.電源設(shè)備廠商倒閉或已經(jīng)不具備維護(hù)能力。
b.電源設(shè)備廠商技術(shù)更新、淘汰舊設(shè)備等原因無法繼續(xù)提供維護(hù)服務(wù)。
(3)通信電源設(shè)備有效使用年限
通信電源設(shè)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(yùn)營商也有自己的企業(yè)規(guī)范,例如,中國移動(dòng)通信集團(tuán)公司頒發(fā)的《中國移動(dòng)通信電源、空調(diào)與監(jiān)控維護(hù)管理規(guī)定(2008版)》中也有明確的規(guī)定。
(4)通信電源設(shè)備故障率
1)電源設(shè)備的主要故障判斷依據(jù)[1]
當(dāng)設(shè)備出現(xiàn)主要技術(shù)性能不符合要求,不檢修將影響設(shè)備和系統(tǒng)正常工作的障礙則判定為設(shè)備故障。主要電源設(shè)備發(fā)生如下障礙時(shí)則判定為故障:
a.整流設(shè)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(shè)備和系統(tǒng)工作或安全的告警、保護(hù)性能異常等。
b.UPS設(shè)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(shè)備和系統(tǒng)工作或安全的告警、保護(hù)性能異常等。
c.配電設(shè)備:不能輸出額定電流、電壓降超出規(guī)定范圍、動(dòng)作失靈、影響設(shè)備和系統(tǒng)工作或安全的告警、保護(hù)性能異常等。
d.發(fā)電機(jī)組:連續(xù)三次啟動(dòng)不成功、機(jī)組不能輸出額定電流、電壓和頻率波動(dòng)超出規(guī)定范圍、出現(xiàn)四漏(水、油、氣、電)、自動(dòng)化機(jī)組的自動(dòng)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(xiàng)中出現(xiàn)任何一項(xiàng)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(dòng)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(jì)通信電源設(shè)備在1年內(nèi)設(shè)備出現(xiàn)故障的次數(shù),如果實(shí)際故障次數(shù)高于通信電源設(shè)備的故障閾值,即可認(rèn)定為高故障率。
(5)負(fù)荷重要性
通信電源設(shè)備負(fù)荷主要分為兩大類。一類是生產(chǎn)性負(fù)荷如通信機(jī)房負(fù)荷,另一類為非生產(chǎn)性負(fù)荷如營業(yè)廳負(fù)荷、辦公區(qū)負(fù)荷等。
(6)通信電源設(shè)備維護(hù)費(fèi)用
通信電源設(shè)備的維護(hù)費(fèi)用根據(jù)設(shè)備類別、類型、品牌、數(shù)量、實(shí)際使用情況等的不同都有較大的差別。如果預(yù)估的通信電源設(shè)備的維護(hù)費(fèi)用高于其維護(hù)費(fèi)用的閾值,即可認(rèn)定為高維護(hù)費(fèi)。
(7)通信電源設(shè)備技術(shù)革新
通信電源設(shè)備技術(shù)革新使電源設(shè)備性能的提升,能否導(dǎo)致電源設(shè)備的更新?lián)Q代,電信運(yùn)營商應(yīng)該從技術(shù)能力、節(jié)能環(huán)保、投資效益、機(jī)房實(shí)際等因素綜合分析,最終確定設(shè)備是否退服。
(8)其它需要描述的情況
通信電源設(shè)備實(shí)際使用中所遇到的特殊需要說明的情況。
目前通信電源設(shè)備退服的方法主要參考設(shè)備的有效使用年限,達(dá)到或超過設(shè)備的有效使用年限后才進(jìn)行退服處理。設(shè)備的有效使用年限可以由設(shè)備的生命期規(guī)律給出很好的解釋。
從行業(yè)規(guī)范可以看出,通信電源設(shè)備的有效使用年限見表1。
表1 通信電源設(shè)備的有效使用年限[1,2]
一般電子設(shè)備的失效率都遵循浴盆曲線[3],高頻開關(guān)整流設(shè)備的有效使用年限為10年,下面以高頻開關(guān)整流設(shè)備的失效曲線[2]來說明通信電源設(shè)備的生命期規(guī)律。高頻開關(guān)整流設(shè)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(shè)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(shè)備的性能參數(shù)選取于恒定失效期,該時(shí)期設(shè)備性能穩(wěn)定,失效率低,可靠性高,設(shè)備的有效使用年限也主要取決于該時(shí)期。在設(shè)備生命期末期(耗損失效期)不可避免的會(huì)出現(xiàn)各種各樣的問題。因此熟悉設(shè)備的生命期特征會(huì)有助于電源設(shè)備的維護(hù)與管理,提高電源供電的質(zhì)量。
目前各運(yùn)營商均采用通信電源設(shè)備退服的有效使用年限作為設(shè)備退服的依據(jù),該設(shè)備退服原則清晰明了,實(shí)施方便,設(shè)備退服管理簡(jiǎn)潔高效。但是,在實(shí)際執(zhí)行中也暴露出許多缺點(diǎn),例如有些在服電源設(shè)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(shí)退服,可能造成電源設(shè)備故障影響負(fù)荷正常供電甚至造成事故。近些年電源設(shè)備退服數(shù)量激增,各運(yùn)營商用于設(shè)備更新的投資相對(duì)不足,不能滿足所有退服條件的設(shè)備,造成部分設(shè)備超期服役,形成生產(chǎn)安全隱患。因此,以設(shè)備的有效年限為單一標(biāo)準(zhǔn)的“一刀切”的退服原則還不夠全面、科學(xué)。
從影響通信電源設(shè)備退服的主要因素來看,僅僅參考設(shè)備使用年限指導(dǎo)通信電源設(shè)備退服還不夠全面,而且通信運(yùn)營商在通信電源設(shè)備退服方面還沒有統(tǒng)一的指導(dǎo)原則。本文提出通常情況下通信電源設(shè)備以優(yōu)先級(jí)次序進(jìn)行退服,特殊情況特殊對(duì)待。下面以蓄電池、UPS、開關(guān)電源三者進(jìn)行探討,以UPS系統(tǒng)退服為例對(duì)優(yōu)先級(jí)式退服方法進(jìn)行介紹。
通信電源設(shè)備退服實(shí)行優(yōu)先級(jí)方法,分別在不同類電源設(shè)備間和同類電源設(shè)備間設(shè)置優(yōu)先級(jí)。
(1)通信電源設(shè)備類別之間設(shè)置優(yōu)先級(jí),如蓄電池>UPS>開關(guān)電源。如果受限于外界條件,實(shí)際不能同時(shí)滿足三種設(shè)備退服的條件下,可以以安全性為標(biāo)準(zhǔn)優(yōu)先考慮某類設(shè)備退服,示例中蓄電池優(yōu)先級(jí)最高,其次是UPS,最后考慮開關(guān)電源設(shè)備。
(2)同類型通信電源設(shè)備設(shè)置優(yōu)先級(jí),蓄電池、開關(guān)電源、UPS均設(shè)不同等級(jí)優(yōu)先級(jí)。通常情況下,一級(jí)退服設(shè)備優(yōu)先于二級(jí)退服設(shè)備退服,以此類推。
兩種優(yōu)先級(jí)的確定需要運(yùn)營商根據(jù)設(shè)備特性,自身?xiàng)l件和需求來決定。一般情況下,待退服設(shè)備可以參照優(yōu)先級(jí)指導(dǎo)退服;當(dāng)受限于投資等客觀條件,可以根據(jù)設(shè)備退服的優(yōu)先級(jí)對(duì)待退服設(shè)備進(jìn)一步評(píng)估,具體案例具體分析,選擇最佳退服方案。
根據(jù)各運(yùn)營商的綜合要求,考慮設(shè)備退服的多種因素,分析得到UPS設(shè)備的退服優(yōu)先級(jí)。此外,因技術(shù)革新要求退服的設(shè)備可以由運(yùn)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(jí)的方案,此方案共將UPS設(shè)備退服情況分為九級(jí)。
通信電源設(shè)備優(yōu)先級(jí)式退服方法更科學(xué)、全面地考量了設(shè)備退服的因素,避免了電源設(shè)備盲目退服,有利于通信電源設(shè)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(shè)備管理制度。但是優(yōu)先級(jí)退服方法也可能會(huì)存在一些缺點(diǎn),如優(yōu)先級(jí)設(shè)置不合理會(huì)影響設(shè)備退服順序、部分優(yōu)先級(jí)參數(shù)設(shè)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(jí)
圖2 一種UPS系統(tǒng)退服優(yōu)先級(jí)流程
通信電源設(shè)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(yán)謹(jǐn)。綜合考慮影響電源設(shè)備退服的因素,電源設(shè)備退服采用優(yōu)先級(jí)方式能夠從全局角度考慮設(shè)備退服,提高電源設(shè)備資源的利用率。通信電源設(shè)備優(yōu)先級(jí)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(shè)備采用優(yōu)先級(jí)方式退服是一種科學(xué)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(hù)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(shè)備管理中的應(yīng)用[J].通信電源技術(shù),2013,30(1):34-36.