朱丹江　高明焱　劉軍

摘要：在高原氣候下，通訊網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建開始實(shí)現(xiàn)快速發(fā)展，通訊對(duì)社會(huì)各方面的影響都非常顯著。但是，高原地區(qū)因?yàn)樘厥獾臍夂蚝偷乩憝h(huán)境，對(duì)通訊設(shè)備的穩(wěn)定性造成了嚴(yán)重影響，并進(jìn)一步提高了對(duì)通訊設(shè)備的維護(hù)要求。據(jù)此，本文主要對(duì)高原氣候?qū)νㄓ嵲O(shè)備結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的影響進(jìn)行了詳細(xì)分析。

關(guān)鍵詞：高原氣候；通訊設(shè)備；結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；影響

中圖分類號(hào)：TP311 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-3044（2018）19-0290-02

1 高原氣候?qū)νㄓ嵲O(shè)備的影響分析

1.1 對(duì)通訊設(shè)備和材料的影響

高原地區(qū)的氣溫非常低，日照時(shí)間比較長(zhǎng)，紫外線輻射十分強(qiáng)烈，而且晝夜溫差比較大，氣候太過干燥，正是由于這些特殊性，導(dǎo)致通訊設(shè)備的性能明顯下降，材料在不斷老化，并發(fā)生著物理化學(xué)反應(yīng)，從而導(dǎo)致材料的絕緣性能明顯下降，甚至還會(huì)失去作用，從而引發(fā)嚴(yán)重的安全隱患。長(zhǎng)期在低溫環(huán)境下運(yùn)轉(zhuǎn)，通訊設(shè)備在外力作用下，很容易由于材料發(fā)生冷脆現(xiàn)象，被嚴(yán)重?fù)p壞。高原地區(qū)的晝夜溫差太大，因?yàn)樵O(shè)備結(jié)構(gòu)的接口材質(zhì)和膨脹系數(shù)大不相同，導(dǎo)致外部通訊設(shè)備承受著內(nèi)部與外部受熱不均的壓力，極易發(fā)生熱脹冷縮現(xiàn)象，從而使得接口間隙接觸不良，信號(hào)不穩(wěn)定，同時(shí)，還會(huì)加大設(shè)備安裝與拆卸的難度。而一旦溫度和設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)的最低溫之間相比較低，設(shè)備很有可能會(huì)停止運(yùn)轉(zhuǎn)。空氣密度較低，還會(huì)造成通訊設(shè)備內(nèi)部空氣流通緩慢，導(dǎo)致散熱難度增加，絕緣強(qiáng)度明顯降低，這樣一來，材料就會(huì)發(fā)生淤積，溫度則會(huì)不斷升高。風(fēng)沙比較大，接頭盒的加固難度也會(huì)有所增加，晃動(dòng)程度也會(huì)增大，這些問題的存在，都會(huì)造成通訊設(shè)備的光纜纖芯發(fā)生很大程度上的收縮，從而導(dǎo)致?lián)p耗明顯增加。另外，因?yàn)楹０伪容^高，地形多元化，大部分都是高山和陡坡，長(zhǎng)期的凍土層會(huì)阻礙有線通訊架設(shè)工作的開展。有線通訊受地形影響，架設(shè)線路難度比較大，速度有所下降，線路的損耗也會(huì)增加，線路的維護(hù)難度也隨之加大。晝夜溫差較大，在溫度較低的時(shí)候，電離層也會(huì)處于比較低的狀態(tài)下，這樣就會(huì)直接干擾到無線通訊，導(dǎo)致其聯(lián)絡(luò)效能明顯降低。同時(shí)，無線通訊在地勢(shì)的影響下，通訊距離明顯縮小，甚至導(dǎo)致信號(hào)中斷，無法順暢聯(lián)絡(luò)。高原氣候所帶來的問題，會(huì)對(duì)通訊設(shè)備的穩(wěn)定性，以及其作用的發(fā)揮造成直接性影響，致使聯(lián)絡(luò)不穩(wěn)定，在發(fā)生意外的時(shí)候，甚至還會(huì)威脅到工作人員的生命安全。

1.2 對(duì)通訊電源的影響

高原地區(qū)的平均氣溫比較低，在冬天的時(shí)候，低溫現(xiàn)象十分明顯。因?yàn)闅夂?、地形、環(huán)境等因素的限制，導(dǎo)致通訊基站的供暖設(shè)施設(shè)備不充足，做不到有效的保暖工作，而且穩(wěn)定性比較差，基站的內(nèi)部溫度也非常低，工作環(huán)境十分惡劣。在環(huán)境因素中，溫度是影響電池性能的關(guān)鍵要素，長(zhǎng)期工作在低溫狀態(tài)，會(huì)導(dǎo)致電池性能明顯下降。鋰電池與鋰聚合物電池主要利用電解液作為有機(jī)液體，就像是油類，在低溫狀態(tài)下，很容易發(fā)生凝結(jié)，以此促使其導(dǎo)電性明顯降低，物質(zhì)活性也明顯下降。電解液濃度差不斷增大，極化被明顯強(qiáng)化，而用于導(dǎo)電的鋰鹽，在內(nèi)部活動(dòng)時(shí)，就會(huì)被限制，從而就會(huì)造成充電效率降低，甚至還會(huì)造成充電提前結(jié)束，放電也不例外，這樣勢(shì)必會(huì)縮短電池的使用壽命。高原地區(qū)大多數(shù)的通訊基站都是利用太陽能發(fā)電，遇到緊急情況的時(shí)候，才會(huì)使用柴油發(fā)電機(jī)。如果長(zhǎng)期處于極端天氣條件下，使得光照明顯不足，就不能及時(shí)并有效進(jìn)行蓄電池充電。惡劣天氣的持續(xù)時(shí)間太長(zhǎng)，則會(huì)造成電池過度放電，進(jìn)而直接報(bào)廢。蓄電池在高原地區(qū)的作用是不可置疑的，電池性能的不斷下降和失效，會(huì)對(duì)基站內(nèi)部人員的生活與工作造成直接影響，還會(huì)阻礙通訊設(shè)備的正常運(yùn)行。

1.3 對(duì)設(shè)備性能的影響

高原地區(qū)的氣候因素影響比較大，尤其是通訊設(shè)備的測(cè)量類別儀表，很容易導(dǎo)致測(cè)量結(jié)果與實(shí)際值之間存在較大的誤差。溫度比較低，溫差過大，氣候干燥等因素，都很容易導(dǎo)致電氣元件發(fā)生故障，橡膠塑料配件發(fā)生老化，機(jī)件性能明顯下降。裝備儀表的儲(chǔ)存和運(yùn)作環(huán)境過差，外界氣候因素就會(huì)更加容易導(dǎo)致通訊設(shè)備性能受影響。供電條件與相關(guān)規(guī)范不相符，很容易導(dǎo)致裝備發(fā)生故障，啟動(dòng)或者停止等異?，F(xiàn)場(chǎng)屢見不鮮。

2 高原氣候下通訊設(shè)備結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

2.1 通訊設(shè)備絕緣設(shè)計(jì)

隨著空氣壓力與密度的不斷降低，導(dǎo)致外絕緣強(qiáng)度明顯下降。在海拔到5km范圍以內(nèi)，每次升高1km，氣壓就會(huì)降低7.8-10.6kPa，外絕緣強(qiáng)度強(qiáng)度則降低8-13%。就相關(guān)規(guī)定而言，通過系統(tǒng)電壓、過壓等級(jí)、絕緣等級(jí)等因素，進(jìn)一步確定需要的差距，并按照海拔高度加以適當(dāng)修正。平均絕對(duì)濕度會(huì)隨著海拔不斷升高，而有所降低。在絕對(duì)濕度有所降低的時(shí)候，通訊產(chǎn)品外絕緣強(qiáng)度會(huì)明顯下降，所以，必須濕度修正對(duì)放電電壓和沖擊閃絡(luò)電壓的濕度。濕度修正主要是以0海拔的平均絕對(duì)濕度作為標(biāo)準(zhǔn)，具體地修正則應(yīng)該按照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的明確規(guī)定。高原通訊設(shè)備嚴(yán)格按照規(guī)定進(jìn)行審查，根據(jù)海拔4km進(jìn)行審查。其中，布置結(jié)構(gòu)的時(shí)候，分項(xiàng)審查主要包括PCB改板；增加絕緣防護(hù)隔離帶；更換部分器件；所有通訊設(shè)備逐一分類審查。另外，在進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的時(shí)候，進(jìn)一步優(yōu)化導(dǎo)電體的形狀，嚴(yán)格按照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)行測(cè)試與驗(yàn)證。

2.2 通訊設(shè)備散熱設(shè)計(jì)

空氣的壓力或者密度有所下降，會(huì)造成空氣介質(zhì)的冷卻效應(yīng)明顯降低。對(duì)于主要以自然對(duì)流、強(qiáng)迫通風(fēng)、空氣散熱等作為主要散熱方式的通訊設(shè)備，因?yàn)樯崮芰Ρ容^差，溫度會(huì)不斷升高。在海拔到5km范圍以內(nèi)，每次升高1km，平均氣壓就會(huì)降低7.8-10.6kPa，溫度升高則會(huì)增加3-10%。隨著海拔高度不斷增加，空氣溫度的最高值和平均值會(huì)明顯降低。高原氣候的空氣溫度降低，能夠局部或者全部補(bǔ)償，由于氣壓不斷降低，所造成的通訊設(shè)備溫度升高。環(huán)境空氣溫度的補(bǔ)償值是0.5K/100m。高原氣候?qū)Σ捎每諝饫鋮s方式的通訊設(shè)備的散熱有一定的好處，但是也有一定的壞處。因此，在進(jìn)行散熱結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的時(shí)候，應(yīng)對(duì)雙方影響進(jìn)行綜合考慮。其中，主要進(jìn)行相關(guān)設(shè)計(jì)，即確保風(fēng)道設(shè)計(jì)足夠完善，選擇可靠性良好的設(shè)備，選擇合適的散熱風(fēng)機(jī)，合理布局設(shè)備，并適當(dāng)增加內(nèi)部擾流策略。

2.3 通訊設(shè)備凝露處理設(shè)計(jì)

高原環(huán)境的溫度發(fā)生較大的變化，很容易發(fā)生凝露問題，對(duì)此，其一，加熱除濕，以加熱除濕裝置作為載體，確保內(nèi)部溫度明顯高于環(huán)境溫度，并對(duì)內(nèi)部溫度和濕度進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)，嚴(yán)格控制濕度在85%以內(nèi)。其二，適當(dāng)增加安全柵格，保證通訊安全。其三，密封可能存在的放電位置，促使其與外部相隔離開來。其四，內(nèi)部擾流，增加擾流裝置，確保凝露發(fā)生幾率有所降低。其五，三防處理，噴涂三防漆。

2.4 通訊設(shè)備機(jī)械結(jié)構(gòu)件及材料設(shè)計(jì)

就設(shè)備內(nèi)部機(jī)械結(jié)構(gòu)件，需要對(duì)高原溫度的變化，所導(dǎo)致的材料變形對(duì)公差的影響進(jìn)行充分考慮。這些在進(jìn)行設(shè)備設(shè)計(jì)的時(shí)候，應(yīng)全面考慮。合理選擇絕緣材料，選用不會(huì)受溫差變化太大影響，以及防老化程度比較高的，在確保高強(qiáng)度的基礎(chǔ)上，變形量和老化程度不斷縮小，適合對(duì)絕緣配合要求比較高的位置。

另外，還要加強(qiáng)對(duì)通訊設(shè)備機(jī)械結(jié)構(gòu)件的防護(hù)和強(qiáng)度設(shè)計(jì)。在高原氣候下，把通訊設(shè)備轉(zhuǎn)移到室內(nèi)溫度比較高的場(chǎng)地，加蓋被褥保溫，并加注防凍液，確保通訊設(shè)備的性能始終處于充分穩(wěn)定的狀態(tài)下，不會(huì)對(duì)正常的運(yùn)作造成影響。在展開天線之前，應(yīng)選擇一個(gè)擋風(fēng)的場(chǎng)所，避免大風(fēng)突然襲擊，直接損壞通訊設(shè)備，同時(shí)，還要注意有效防止冰雪等各種自然災(zāi)害。而對(duì)于通訊設(shè)備內(nèi)部機(jī)械結(jié)構(gòu)部件脫落和元件接觸不良等現(xiàn)象，需要提前做好備用件。

3 結(jié)語

綜上所述，在高原氣候下，通訊設(shè)備發(fā)揮著非常重要的作用，在使用時(shí)，需要切實(shí)根據(jù)氣候狀況，全面加強(qiáng)對(duì)通訊設(shè)備的維護(hù)與管理，針對(duì)高原氣候特點(diǎn)，及時(shí)進(jìn)行更新與優(yōu)化，尤其是結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，必須做好優(yōu)化工作。另外，還要對(duì)通訊設(shè)備做好防凍、防塵、防潮等工作，確保通訊裝備處于良好的工作狀態(tài)，從而更好地完成工作。

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