曹亞輝，馬 魁，周玉猛

（中兵通信科技股份有限公司，湖北 武漢 430200）

0 引 言

通信電源是網(wǎng)絡系統(tǒng)的重要組成部分之一，為通信設備提供交流、直流電流，為通信網(wǎng)絡提供了基礎的能量保證。因此，通信電源質量對保障通信網(wǎng)絡各方面的性能穩(wěn)定有著重要意義。

1 通信電源技術的應用

1.1 整流器技術的應用

通信整流器是將市電交流電轉化成直流電，為通信設備的運轉提供穩(wěn)定的供電。傳統(tǒng)的整流器因為體積較大，所以維修時所耗費的人力、物力也較多。此外，傳統(tǒng)的整流器在工作的過程中會產(chǎn)生熱輻射和噪聲，且供電性能還不能夠達到標準，對應用周圍的環(huán)境也會造成一定的污染[1]。隨著科技的發(fā)展，整流器也順應時代的潮流進行改革和優(yōu)化，現(xiàn)在的整流器體積更小、重量更輕，能夠在頻繁應用的環(huán)境下高效率地將交流電流轉化成為直流電，其供電的穩(wěn)定性較強，保障了通信設備供電的安全性。

1.2 串聯(lián)諧振技術的應用

串聯(lián)諧振技術是最新的通信電源技術之一，這項技術能夠保障供電使用的效率和通信的穩(wěn)定性。串聯(lián)諧振技術對于通信環(huán)境沒有要求，其優(yōu)點不言而喻。在應用串聯(lián)諧振技術時，散發(fā)的磁場能量能和電場能力相互補充并形成較好的循環(huán)，保持了全電路磁場能量綜合不變，促進了整個供電系統(tǒng)穩(wěn)定運行。應用串聯(lián)技術還能保證整個電路的品質，減小電路的消耗。通信電路發(fā)生串聯(lián)諧振磁場現(xiàn)象時，就會對整個電路系統(tǒng)產(chǎn)生阻礙，這時電路內(nèi)部的串聯(lián)諧振電路中電阻增加，繼而有效降低電路內(nèi)部的電阻，這樣能夠減少消耗電能資源。串聯(lián)諧振技術通過改變輸入電壓和輸出電壓能夠減小電路中的電阻，保證電路供電的穩(wěn)定性。

1.3 智能技術的應用

隨著信息技術的進步，各行業(yè)向人工智能技術方向開始轉變。利用人工智能技術優(yōu)化電源監(jiān)控措施，能夠有效提高通信電源的管理效率，還能夠提高通信電源日常維護的質量。將人工智能應用技術應用在遠程監(jiān)控技術和無人值守技術，可以根據(jù)中央控制臺設定數(shù)據(jù)，實時監(jiān)控通信電路，一旦電路運行出現(xiàn)故障，人工智能技術就會進行預警提示，能夠將發(fā)生故障的位置標出來，輔助技術人員進行快速維修。在電路檢測中應用人工技術讓電路監(jiān)測進行全天候、無死角的監(jiān)測成為了可能，對通信電源的各項工作狀態(tài)進行科學的把控。人工智能的應用提高了電源開關的維修效率和維修質量，還在一定程度上降低了維修成本，提高了通信行業(yè)的經(jīng)濟效益。

2 通信電源技術的應用現(xiàn)狀

通信電源的市場開闊，產(chǎn)品價值高，很多科研院所和生產(chǎn)廠家都投入了大量的人力、物理、財力等對通信電源的性能進行了研發(fā)。國內(nèi)通信電源產(chǎn)品從其整體性能上來看，較國外相比還存在一定的差距，其穩(wěn)定性、可靠性和技術性方面還有待加強[2]。

不間斷電源（Uninterruptible Power Supply，UPS）技術在多個領域應用廣泛，如金融銀行、工業(yè)控制、倉儲物流、學校等。UPS 技術的發(fā)展涵蓋了云監(jiān)控技術和物聯(lián)網(wǎng)技術。電源監(jiān)控系統(tǒng)的應用促進了 UPS 電源系統(tǒng)性能的不斷完善。UPS 的工作方式是多元化的，涵蓋了以下幾種工作方式。

（1）離線工作方式。UPS 電源離線工作方式能夠在用電設備較少的機房進行布置，性價比非常高，平時的運維和管理非常方便。UPS 工作方式的電能轉化效率不高，轉換的時間較長。

（2）在線工作方式。在線工作方式的UPS 電源功率較大，在工作時可以在毫秒間進行電能轉換，基本不用消耗時間，電源的動力非常充足，在數(shù)據(jù)量龐大的運營服務機房得到應用。這種電源工作方式適合應用在多設備的數(shù)據(jù)中心，UPS 可以為服務器、交換機、路由器等設備設置電源控制，為設備的正常工作和順利運營提供保障。但是這種UPS 電源在部署過程中會產(chǎn)生大量的成本支出。

（3）在線互動工作方式。UPS 在線互動工作方式的優(yōu)點是能利用UPS 在線工作模式將UPS 電源的作用加強，在發(fā)生故障時能夠順利進行維修[3]。UPS在線互動的工作方式廣泛應用在大、中、小企業(yè)服務機房中，不僅能夠讓機房進行連續(xù)性工作，而且機房中的數(shù)據(jù)不會受到電源穩(wěn)定性的影響。

3 通信電源技術的發(fā)展趨勢

通信電源是保障通信系統(tǒng)高效、安全運轉的基礎。通信電源技術從安全性和穩(wěn)定性等方面提高了通信電源的供電性能，減少了通信電源在供電過程中的電磁干擾等問題。隨著互聯(lián)網(wǎng)技術和計算機技術的廣泛應用，通信電源技術的發(fā)展趨于網(wǎng)絡化管理、數(shù)字化控制和智能化管理，實現(xiàn)了電源設備的監(jiān)控、遠程開關等功能[4-6]。同時，通信電源朝分布式電源的方式和高頻開關模塊化方向發(fā)展。

3.1 更加綠色環(huán)保

任何系統(tǒng)在運行的過程中都離不開能源的支持，尤其是通信電源使用的過程中，必然需要耗費一定的能源。傳統(tǒng)的通信電源極易導致能源的浪費，還會給周圍的環(huán)境帶來污染。因此，隨著通信電源技術的發(fā)展，需要將目光放在綠色環(huán)保上，既需要降低能源的消耗，還需要避免污染環(huán)境，這樣才可以促進通信系統(tǒng)的健康發(fā)展。

通信機房中存在著大量的電子設備，其處于工作狀態(tài)時，將導致機房內(nèi)的溫度急劇上升，必然會對機房內(nèi)的設備造成影響，不僅會提高其對能量的消耗，還會干擾其運轉狀態(tài)，導致其使用壽命下降。對機房內(nèi)的溫度加強控制，并進行有效的巡視，一旦發(fā)現(xiàn)室內(nèi)溫度異常升高，及時采取有效的處理措施，合理地調節(jié)溫度。

電源性能的衡量標準就是電源的效率，想要實現(xiàn)開關電源的高效性，就需要應用電源效率高、損耗小、散熱性能強的開關元件。常規(guī)的通信電源系統(tǒng)存在著較為復雜的結構，其中涉及到的部件較多，不僅會增加能量的消耗，還會提高設備成本。再加上傳統(tǒng)的電源模塊采用的供電方式非常單一，因此開關電源的功率較低。針對這種情況，可以通過應用功率集成技術，對電源結構進行有效的優(yōu)化，減少相關部件的使用，從而降低能源的消耗。通過提高通信電源的能量密度，以減少對相關材料的使用，并降低其占地面積，更有利于保護環(huán)境?？s減電源體積、重量，提高電源功率密度能夠有效提高開關電源的高頻化。想要保障電源動態(tài)質量，就需要保障電源高頻化的應用，高頻化能夠保障電源動態(tài)質量。

輸入電流中的諧波不斷增加是因為增加了電力電子裝置，并且廣泛地應用了電源，這導致功率因數(shù)顯著降低，供電網(wǎng)絡受到嚴重的污染。國家為了減少污染制定了一系列的行業(yè)標準，如使用大功率電氣設備IEC1000-3-2，能夠促進開關元件的綠色發(fā)展。經(jīng)濟、節(jié)能、可靠是分布式供電的優(yōu)點，所以這種供電方式在超高速基層電路低電壓電源、傳輸損耗電源中應用廣泛。

3.2 更高效率的轉化

通信電源的核心則是交直流電的轉化，需要不斷促進交直流電的高頻轉化，提高電流轉化效率。想要完成電能高頻變化的轉化，就需要不斷對通信電源開關電路進行優(yōu)化，常用的技術包括諧振開關技術、緩沖電路技術以及諧振環(huán)路技術等，這些技術實際上均是通過各類儲能元件完成對開關的控制，從而實現(xiàn)對諧振、電壓以及電流的調整，將其轉換為零電流或零電壓。

3.3 數(shù)字化控制

如今通信電源中數(shù)字信號控制器得到了廣泛的應用，能夠實現(xiàn)對通信網(wǎng)絡各個模塊冗余并發(fā)控制功能。將通信電源與數(shù)字信號控制器相結合，可以在現(xiàn)有的條件下完成對通信電源的運行控制，不需要增加中央控制部件對通信電源的電流負載進行有效的優(yōu)化。如在通信電力系統(tǒng)運行過程中，一旦有模組出現(xiàn)故障，就能夠將由該模組所承擔的負載轉移到其他的正常模組，保障通信設備的供電不受影響，可以在通信設備處于工作狀態(tài)下完成對故障的處理。同時，能夠對通信電源進行矩陣操作，在系統(tǒng)運行的過程中集中多個獨立的電源模組，對電源系統(tǒng)進行并發(fā)控制，這樣就能夠對內(nèi)部靜態(tài)旁路、逆變器以及整流器等進行統(tǒng)一的管控，進一步保障了通信電源的完整性與安全性。

另外，運用通信電源專用的開關軟件，使軟件設備與通信電源系統(tǒng)終端連接，通過并網(wǎng)的形式將開關軟件設備信號接入到計算機平臺上。工作人員可以運用計算機設備對通信電源運轉情況實施動態(tài)跟蹤、實時查看，可根據(jù)通信電源的實際管理情況做到電源頻率調整、切換等工作，不僅顯著降低了工作難度，提高了工作效率，而且可以最大限度減少電源開關的損耗。

3.4 網(wǎng)絡化與智能化

信息時代，信息技術也徹底融入了人們的日常生活之中，這對現(xiàn)代通信網(wǎng)絡的發(fā)展起到了很好的促進作用。我國地域廣闊，不同區(qū)域之間存在著較大的交通、環(huán)境差異，這就極大增加了對通信設備的維護工作難度。通信企業(yè)要重視智能化發(fā)展，積極建立自動化的系統(tǒng)，以對通信設備進行更高效率的維護，有效降低維護投入。如采取智能檢測的方式，在通信電源系統(tǒng)網(wǎng)上加入電力電子、智能測控、熱設計等，實現(xiàn)對通信能源系統(tǒng)運轉情況的實時查看。在各項技術加持下，一旦通信電源系統(tǒng)出現(xiàn)運行故障，其電力電子、智能測控等設備就會自動感應，通過計算機端口給工作人員報警、提醒，方便工作人員第一時間發(fā)現(xiàn)通信電源系統(tǒng)的運轉異常，從而最大限度保證通信能源系統(tǒng)安全。另外，也可以在通信儲能系統(tǒng)上載入了AI、大數(shù)據(jù)、云管理等技術，賦予其智能化運算方式，通過大數(shù)據(jù)技術對通信儲能數(shù)據(jù)與放電比例進行計算，從而智能得出最優(yōu)儲能充放策略、AI 儲供實時調度、綠能優(yōu)先等主動儲能方案，達到能源節(jié)約的目標，也大大提高通信電源系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

通信電源設備的質量直接關系到通信系統(tǒng)的安全性與穩(wěn)定性。電源監(jiān)控系統(tǒng)能夠對UPS 系統(tǒng)的運行情況進行實時檢測，獲取相關的數(shù)據(jù)，并對其進行有效控制，更好地掌握網(wǎng)絡各個模組的實際運行情況。還可以利用監(jiān)控系統(tǒng)，對通信電源進行自動監(jiān)測與控制，一旦發(fā)現(xiàn)任何異常情況，可以對值班人員進行報警，使值班人員能夠及時進行檢查，確定發(fā)生故障的部位與原因，縮短應急處理的反應時間，更快完成對故障的排除，保障了通信系統(tǒng)穩(wěn)定運行。如現(xiàn)代通信電源系統(tǒng)基本上都采用集中分散式監(jiān)控系統(tǒng)，對系統(tǒng)中狀態(tài)量和控制量進行監(jiān)控，通過網(wǎng)絡技術將信息送入監(jiān)控模塊。同時，監(jiān)控模塊還可對電池進行全自動管理，包括電池在線管理、均浮充轉換、停電后的來電預限流控制和電池放電測試等。監(jiān)控模塊還可對整流模塊電壓進行調節(jié)和無級限流控制，檢測整流模塊狀態(tài)，并根據(jù)系統(tǒng)運行的異常情況進行保護和告警。通過監(jiān)控模塊上網(wǎng)，可以在Internet 上傳輸控制數(shù)據(jù)，使維護人員通過Internet 進行數(shù)據(jù)查詢等維護工作，具有RS485/422、RS232、內(nèi)/外置Modem 等多種接口。

4 結 論

通信電源是通信網(wǎng)絡的重要組成部分之一，通信電源質量是整個通信網(wǎng)絡系統(tǒng)正常運行的重要保障。通信技術的廣泛應用，在人們的日常生活中發(fā)揮了重要作用。科技發(fā)展的主要方向是以科技為核心，發(fā)展節(jié)能技術，實現(xiàn)智能化控制和管理。通信電源的質量決定了通信網(wǎng)絡運行的穩(wěn)定性、可靠性、連續(xù)性等，通信電源發(fā)展趨勢是實現(xiàn)智能化。