楊晗竹
摘要:經(jīng)濟(jì)和科技的發(fā)展促使我國(guó)的信息技術(shù)不斷優(yōu)化和提升。在這個(gè)大背景下,大數(shù)據(jù)平臺(tái)、云計(jì)算平臺(tái)等紛紛建立。隨著社會(huì)的進(jìn)步,人們對(duì)這些新興技術(shù)平臺(tái)的服務(wù)要求越來越高。因此,無(wú)論是事業(yè)單位還是公司企業(yè),都開始構(gòu)建屬于自己的大數(shù)據(jù)中心和云計(jì)算中心。通過這樣的方式,能夠?yàn)槿藗兲峁└鄻踊男畔⒎?wù)業(yè)務(wù),并提升整體服務(wù)水平。但是,要想確保大數(shù)據(jù)中心和云計(jì)算中心能夠有效發(fā)揮出作用,還要保障其通信的穩(wěn)定性與安全性,這就需要將通信電源技術(shù)應(yīng)用其中。
關(guān)鍵詞:通信電源技術(shù);發(fā)展趨勢(shì);標(biāo)準(zhǔn);研究方向
通信電源技術(shù)是促進(jìn)信息技術(shù)蓬勃穩(wěn)定發(fā)展的重要內(nèi)容。就目前來說,我國(guó)的通信電源技術(shù)在社會(huì)進(jìn)步與經(jīng)濟(jì)發(fā)展的推動(dòng)下已經(jīng)逐漸實(shí)現(xiàn)了高效、智能的應(yīng)用,很好地保障了通信的持續(xù)性和穩(wěn)定性。但是,針對(duì)通信電源技術(shù)的發(fā)展來說,依然還存在著上升空間?;诖耍疚膶⒅饕U述通信電源技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀和應(yīng)用現(xiàn)狀,以此為基礎(chǔ)分析其未來的發(fā)展趨勢(shì),以供參考。
一、通信電源技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀
在現(xiàn)代化背景下,我國(guó)的通信網(wǎng)絡(luò)規(guī)模在不斷擴(kuò)張,導(dǎo)致通信網(wǎng)絡(luò)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)越來越復(fù)雜并且不斷變化。此外,5G網(wǎng)絡(luò)的推廣和應(yīng)用以及廣泛的覆蓋面積使得整個(gè)通信系統(tǒng)對(duì)電力的需求增大。在這樣的大背景下,作為為通信設(shè)備提供電力的重要橋梁,通信電源技術(shù)需要不斷尋求新的突破,以滿足通信網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展需求。同時(shí),優(yōu)化和升級(jí)通信電源技術(shù)也將推動(dòng)相應(yīng)的通信設(shè)備得到推廣和普及。因此,在這種情況下,通信電源技術(shù)必然會(huì)突破傳統(tǒng)的限制,形成一種新型的通信電源技術(shù),以確保通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的運(yùn)行穩(wěn)定性和安全性,并奠定基礎(chǔ)。目前,我國(guó)的通信電源電路結(jié)構(gòu)種類繁多,不同的電路結(jié)構(gòu)具有各自的優(yōu)缺點(diǎn)。在選擇時(shí),應(yīng)根據(jù)通信電源的實(shí)際需求,并符合應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)來進(jìn)行選擇[1]。對(duì)于中小功率需求,半橋電路足以應(yīng)對(duì),而對(duì)于大功率需求,則需要配以全橋變換電路進(jìn)行工作。
二、通信電源技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀
在通信電源技術(shù)的不斷發(fā)展與優(yōu)化過程中,其應(yīng)用范圍也在逐漸擴(kuò)大。目前,比較常見的領(lǐng)域包括倉(cāng)儲(chǔ)物流、電信運(yùn)營(yíng)、金融銀行以及工業(yè)控制等行業(yè)。在這些領(lǐng)域中,不間斷電源(UPS)通信電源技術(shù)的研發(fā)和應(yīng)用對(duì)整個(gè)通信電源系統(tǒng)(通信電源系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖詳見圖一)的運(yùn)行穩(wěn)定性和安全性起到了重要的作用。此外,將UPS技術(shù)應(yīng)用到通信電源系統(tǒng)中,還提高了通信機(jī)房電源供應(yīng)的水平,確保了電源供應(yīng)的質(zhì)量。
對(duì)于通信電源系統(tǒng)來說,在現(xiàn)階段的運(yùn)行過程中,主要的工作方式包括三種:即離線工作、在線工作和在線互動(dòng)工作。
(一)離線工作方式
對(duì)于通信電源系統(tǒng)來說,如果說在運(yùn)行過程中采用離線工作方式,那么它的通信電源功率就會(huì)相對(duì)較小。這種情況下,就不適合用電設(shè)備多的通信機(jī)房,因此,離線工作方式主要適用于用電設(shè)備較少的通信機(jī)房。此外,采用離線工作方式的性價(jià)比相對(duì)較高,對(duì)后期的日常維護(hù)管理工作來說也相當(dāng)方便,可以有效節(jié)約人力和財(cái)力。但離線工作方式的缺點(diǎn)也是顯而易見的,即在實(shí)際的運(yùn)行過程中,通信電源的電能轉(zhuǎn)換效率會(huì)比較低。基于此,為了獲得所需的電能,通信電源將需要花費(fèi)更長(zhǎng)的時(shí)間來進(jìn)行電能轉(zhuǎn)換[2]。
(二)在線工作方式
通信電源采用在線工作方式時(shí),其功率會(huì)相對(duì)較低。在電能轉(zhuǎn)換方面,實(shí)際所需的時(shí)間很短,能夠快速為通信機(jī)房提供滿足需求的電能。目前,在線工作方式較常用于通信機(jī)房,如阿里云中心和中國(guó)移動(dòng)大數(shù)據(jù)運(yùn)營(yíng)中心等。然而,這種方式也存在一些缺點(diǎn),主要是成本較高。因?yàn)榇笮屯ㄐ艡C(jī)房(如阿里云中心和中國(guó)移動(dòng)大數(shù)據(jù)運(yùn)營(yíng)中心)包含大量的電子設(shè)備,如服務(wù)器和路由器,在配置時(shí)需要的數(shù)量較大,增加了采購(gòu)成本。因此,采用在線工作方式的通信電源系統(tǒng)需要有足夠的資金支持。
(三)在線互動(dòng)工作方式
在線互動(dòng)工作方式是在線工作方式的延伸和優(yōu)化。它不僅具備在線工作方式的優(yōu)勢(shì),還能實(shí)現(xiàn)對(duì)通信電源系統(tǒng)的實(shí)時(shí)監(jiān)控。通過構(gòu)建通信電源監(jiān)控系統(tǒng),使用在線互動(dòng)工作方式可以實(shí)現(xiàn)對(duì)通信電源系統(tǒng)運(yùn)行過程中各類參數(shù)信息的獲取、儲(chǔ)存和分析。監(jiān)控系統(tǒng)一般由監(jiān)控中心、區(qū)域監(jiān)控中心、監(jiān)控單元和監(jiān)控模塊構(gòu)成,采用多級(jí)分布式控制系統(tǒng)(DCS)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。使用在線互動(dòng)工作方式的通信電源可以通過在線平臺(tái)讓操作人員獲取和分析通信電源系統(tǒng)的數(shù)據(jù),判斷是否存在異常。若存在異常,可以明確故障問題,并采取有針對(duì)性的解決措施及時(shí)解決問題。
總的來說,采用在線互動(dòng)工作方式的通信電源可以提供實(shí)時(shí)監(jiān)控和及時(shí)解決問題的能力,適用于中小型通信機(jī)房[3]。
三、通信電源技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)
(一)智能化
信息技術(shù)的不斷優(yōu)化和提升必然促進(jìn)智能化技術(shù)的發(fā)展,將其應(yīng)用到通信電源技術(shù)中,從而實(shí)現(xiàn)通信電源的智能化。智能化的通信電源技術(shù)能夠在運(yùn)行過程中自動(dòng)采集數(shù)據(jù),并對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分類、判斷和分析。同時(shí),它還能夠自動(dòng)匹配預(yù)設(shè)參數(shù)區(qū)間來比較分析結(jié)果。這樣,工作人員可以直觀地判斷通信電源系統(tǒng)產(chǎn)生的實(shí)際參數(shù)是否在預(yù)設(shè)的參數(shù)范圍內(nèi)。如果超過該范圍,通信電源系統(tǒng)就會(huì)立即發(fā)出報(bào)警信號(hào)。此外,智能化通信電源技術(shù)還能夠進(jìn)行自動(dòng)診斷,確定存在異常的區(qū)域,并將相關(guān)信息輸入數(shù)據(jù)庫(kù)用于掃描,以獲取類似故障信息和維修方法解決方案,并將這些信息返回給相關(guān)的顯示器。這樣,故障處理人員就能夠得到更準(zhǔn)確和有效的故障位置判斷和處理方法參考。
(二)數(shù)字化
在現(xiàn)代化的背景下,部分公司已經(jīng)開始將先進(jìn)的數(shù)字技術(shù)應(yīng)用到通信電源系統(tǒng)中,使得通信電源系統(tǒng)的控制器實(shí)現(xiàn)了數(shù)字信號(hào)控制。數(shù)字信號(hào)控制器的最主要優(yōu)勢(shì)在于能夠?qū)崿F(xiàn)通信電源系統(tǒng)中的控制功能的多模塊冗余并發(fā),并且可以保持通信電源系統(tǒng)負(fù)載的均衡,而無(wú)需其他控制部件的支持。如果通信電源系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了數(shù)字信號(hào)控制,當(dāng)某個(gè)模塊在運(yùn)行過程中出現(xiàn)故障時(shí),數(shù)字信號(hào)控制器就能發(fā)揮巨大作用,將故障模塊的負(fù)載轉(zhuǎn)移到正常運(yùn)行的模塊上,從而不影響通信電源系統(tǒng)的正常運(yùn)行,并保證其電力供應(yīng)的穩(wěn)定[4]。
(三)安全性
對(duì)于通信電源系統(tǒng)來說,在運(yùn)行過程中要想保持穩(wěn)定性,從而促進(jìn)通信網(wǎng)絡(luò)的正常運(yùn)行,那么首先要做的就是提高安全系數(shù),避免因發(fā)生各種故障而影響系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行?;诖耍磥淼耐ㄐ烹娫醇夹g(shù)發(fā)展趨勢(shì)會(huì)更加注重安全性。所謂安全,主要指的是保障通信電源系統(tǒng)的運(yùn)行安全,同時(shí)落實(shí)好防雷設(shè)計(jì),并在此基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)防潮、防霉菌和防煙霧的措施。在通信電源系統(tǒng)的實(shí)際運(yùn)行中,需要保障各個(gè)通信設(shè)備的質(zhì)量通過,并符合運(yùn)行標(biāo)準(zhǔn)要求。此外,還需要對(duì)防雷技術(shù)進(jìn)行研究,設(shè)計(jì)時(shí)要充分考慮防雷措施,提高整個(gè)通信電源系統(tǒng)的防雷能力。而防潮、防霉菌和防煙霧的措施則主要包括采用耐腐蝕的材料進(jìn)行設(shè)計(jì),或在電子設(shè)備表面的金屬部件上涂抹防腐蝕材料,以提升通信電源系統(tǒng)的防腐蝕能力。
(四)綠色化
對(duì)于目前的通信電源系統(tǒng)來說,其所采用的電池比較常見的就是鉛酸電池、三元鋰電池、銀鋅電池、磷酸鐵電池、鎳氫電池以及鐵鎳電池等。這些電池在實(shí)際的應(yīng)用過程中,存在著一個(gè)共同的特點(diǎn),那就是都會(huì)對(duì)環(huán)境造成一定的影響,導(dǎo)致土壤和地下水污染?;谶@種情況,在現(xiàn)如今環(huán)境問題日益嚴(yán)重,急需解決的情況下,對(duì)于未來的通信電源技術(shù)來說,其發(fā)展趨勢(shì)必然要符合我國(guó)的環(huán)保節(jié)能要求,使其在應(yīng)用過程中能夠促進(jìn)通信電源系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)低碳環(huán)保。因此,對(duì)于通信電源系統(tǒng)所需要的電池來說,就要在其材料上進(jìn)行創(chuàng)新,同時(shí),還要對(duì)傳統(tǒng)的技術(shù)進(jìn)行升級(jí)。例如,可以將綠色材料應(yīng)用其中,并結(jié)合相關(guān)燃料電池技術(shù),將氫材料進(jìn)行應(yīng)用,那么,通過氫燃燒反應(yīng),就能夠產(chǎn)生相關(guān)能源,以此來滿足通信設(shè)備在運(yùn)行過程中對(duì)能源的需求。另外,還可以在通信電源系統(tǒng)中引入濾波器和功率因數(shù)校正技術(shù),對(duì)諧波電流進(jìn)行有效抑制和清除,以保障電網(wǎng)正常運(yùn)行。
四、通信電源技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)研究方向
對(duì)于通信機(jī)房來說,通常情況下會(huì)存在大量的電子設(shè)備,這些電子設(shè)備在實(shí)際運(yùn)行的過程中對(duì)電源的需求存在著差異?;谶@種情況,要想使整個(gè)通信機(jī)房的運(yùn)行保持穩(wěn)定性和安全性,就需結(jié)合電子設(shè)備的不同特點(diǎn)對(duì)通信電源技術(shù)進(jìn)行研究、優(yōu)化和升級(jí),以保證其能夠支持通信機(jī)房的有效運(yùn)行。目前,就通信電源技術(shù)的未來發(fā)展方向而言,要促進(jìn)其朝著更加標(biāo)準(zhǔn)化的方向發(fā)展。首先需要結(jié)合相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)和要求來進(jìn)行設(shè)計(jì)。例如,在設(shè)計(jì)時(shí)需要重視通信機(jī)房的動(dòng)力情況,因此需要了解動(dòng)力評(píng)測(cè)方法及標(biāo)準(zhǔn)。同時(shí),對(duì)于直流電和有所要求,也需要了解相關(guān)直流配電單元的運(yùn)行要求。在通信電源系統(tǒng)中,常用的直流電有240V/360V、240V/336V和336V幾種[5]。最后,在通信電源技術(shù)的研究過程中,還需要明確研究的重點(diǎn)。主要包括高壓直流技術(shù)應(yīng)用技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、清潔能源混合供電系統(tǒng)相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、新型儲(chǔ)能技術(shù)相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)以及通信局工作環(huán)境技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)等。在這所有重點(diǎn)中,針對(duì)其中,通信局工作環(huán)境技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)將會(huì)有更高的要求,特別是在確立機(jī)房氣流組織要求標(biāo)準(zhǔn)方面。
五、結(jié)束語(yǔ)
綜上所述,我國(guó)通信網(wǎng)絡(luò)規(guī)模不斷發(fā)展,導(dǎo)致內(nèi)部結(jié)構(gòu)越來越復(fù)雜,對(duì)電能的要求也日益提高。為滿足這種需求,需要應(yīng)用通信電源技術(shù)。目前,我國(guó)通信電源主要采用離線工作、在線工作和在線互動(dòng)工作三種工作方式,在選擇時(shí)可根據(jù)功率要求選擇適合的方式。未來,通信電源技術(shù)將朝著智能化、數(shù)字化和綠色化的方向發(fā)展,同時(shí)也將更加安全可靠。
參? 考? 文? 獻(xiàn)
[1]岳江生.通信電源關(guān)鍵技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展趨勢(shì)研究[J].通信電源技術(shù),2019,36(07): 186-187.
[2]熊蘭英.通信電源領(lǐng)域技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)與標(biāo)準(zhǔn)研究[J].通信電源技術(shù),2014,31(S1):1-3.
[3]熊蘭英.通信電源技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)及標(biāo)準(zhǔn)研究方向[J].通信世界,2006(46):32.
[4]熊蘭英.通信電源技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)及標(biāo)準(zhǔn)研究方向[J].電信技術(shù),2004(02):17-19.
[5]顧杏根,岑央群.通信電源技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢(shì)淺談[J].通信世界,2001(24):47.