时间：2023-03-23 15:11:10
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论文摘要：在通信行业中，人们通常把电源比喻为通信系统的心脏。近年来，电信网全方位快速发展，同时也给从事电源维护管理工作的人员提出了许多新的问题。由于电源设备正处在新老并存、逐步更新换代的时期。基于此，本文就通信电源的维护和管理方面谈几点想法。
引言
由于历史发展的原因，当前通信电源供电体制基本上是以集中放置、集中供电方式为主，有人值守、故障维修为主。而电源的负载，如传输、交换、数据、移动等专业的维护方式正朝着集中监控、集中维护、少人或无人值守方向发展。通信基站是通信网络系统中的重要组成部分，保证任何情况下的正常供电，是保证通信网络安全运行的重要环节。为此各通信基站内均配备了较先进的电力电源供电系统，包括开关整流设备、免维护蓄电池、油机等。这些设备是保障供电稳定和连续性的重要设备，对这些设备维护的好坏，不仅影响电源系统设备的寿命和故障率，而且直接涉及通信网络的平稳运行。
一、通信电源概述
从远古时代以来，阳光、空气、食物和水一直是人们赖以生存的必需品，而今在科学技术飞跃发展的时代，电也已成为人们的必需品。因为有了电，我们的生活才有了欢乐。正是由于通信系统的安全优质运转，无处不在的通信电源则是坚实的基础和根本保障。实施集中监控管理是网络技术发展的必然趋势，是现代通信网的要求，也是企业减员增效的有效措施。各种电源设备要智能化、标准化，符合开放式通信协议。若电源系统不能输出规定电流，电压超出允许波动范围，杂音电压高于允许值时间并持续10s以上者均判定为系统故障。原交流系统中的电压、频率或波形畸变超出规定范围持续时间大于60s者均判定为故障。为此，要保证通信电源系统的可靠性，有条件的通信部门应尽量从两个不同的地方引入2路市电输入，并设置2路市电电能自动倒换装置；所用设备要选用可靠性高的高频开关整流设备，采用模块化、热插拔式结构以便于更换，并合理配置备份设备。任何新技术、新设备未经充分验证、试运行前均不得进入供电系统。供电方式要大力推广分散供电，使用同一种直流电压的通信设备采用两个以上的独立供电系统，这也是今后通信网络容量和规模不断扩大、各种新业引入的新要求。为了尽量缩短设备的平均故障修复时间，要经常分析运行参数，预测故障发生的时间并及时排除。还要提高技术维护水平，采用集中维护、远程遥信、遥测维护。在实施过程中，三遥点的设置要合理，绝不是越多越好，要以可靠性、实用性为基本原则，宜简勿繁。
二、电源系统使用中应重视的问题
电源系统目前广泛使用高频开关电源系统设备，其智能化程度高，电池采用了免维护蓄电池，这虽给用户带来了许多便利，但在使用过程中还应在多方面引起注意，确保使用安全。
2.1按电源系统的使用要求和功率余量大小来分，在使用中要避免随意增加大功率的额外设备，也不允许在满负载状态下长期运行。工作性质决定了电源系统几乎是在不间断状态下运行的，增加大功率负载或在基本满载状态下工作，都会造成整流模块出故障，严重时将损坏变换器。自备发电机的输出电压、波形、频率和幅度应满足电源系统对输入电压的要求，另外发电机的功率要大于开关电源设备的额定输入功率，否则，将会造成电源系统设备工作异常或损坏。
2.2电池应避免大电流充放电，理论上充电时可以接受大电流，但在实际操作中应尽量避免，否则会造成电池极板膨胀变形，使得极板活性物质脱落，电池内阻增大且温度升高，严重时将造成容量下降，寿命提前终止。在任何情况下都应防止电池短路或深度放电，因为电池的循环寿命和放电深度有关。放电深度越深循环寿命越短。在容量试验或放电检修中，通常放电达到容量的30％－50％就可以了。
2.3铅酸蓄电池的容量和电解液的比重是线性关系，通过测量比重可以了解电池的存储能量情况。阀控式密封蓄电池是贫液电池，且无法进行电解液比重测量，所以如何判定它的好坏，预测贮备容量已成为当今业界的一大难题。用电导仪测电池的内阻是判定蓄电池好坏的一种有参考价值的方法，但尚不能准确测定电池的好坏程度。目前，最可靠的方法还是放电法。在可靠性、经济性、可使用性、维护性等方面综合比较，应选用四冲程油机为原动机发电机组。四冲程油机结构简单，采用多缸均衡做功、增压等一系列成熟技术适合于大容量机组的要求。其噪音小、污染小、性价比高。使用中把机组产生的热量排到室外，保证机组周围环境湿度不超过指标要求。
三、电源系统的维护与检修
当电源系统出现故障时，应先查明原因，分清是负载还是电源系统，是主机还是电池组。虽说开关电源系统主机有故障自检功能，但它对面而不对点，对更换配件很方便，但要维修故障点，仍需做大量的分析、检测工作。另外如自检部分发生故障，显示的故障内容则可能有误。对主机出现击穿、断保险或烧毁器件的故障，一定要查明原因并排除故障后才能重新启动，否则会接连发生相同的故障。再好的设备也有寿命期，也会出现各类故障，但维护工作做得好可以延长寿命并减少故障的发生，不要因为高智能、免维护而忽略了本应进行的维护工作，预防在任何时候都是安全运行的重要保障。高频开关电源设备在正常使用情况下，主机的维护工作量很少，主要是防尘和定期除尘。特别是气候干燥的地区，空气中的灰粒较多，灰尘将在机内沉积，当遇空气潮湿时会引起主机控制紊乱造成主机工作失常，并发生不准确告警。另大量灰尘也会造成器件散热不好。一般每季度应彻底清洁一次。其次就是在除尘时检查各连接件和插接件有无松动和接触不牢的情况。由于整流器对瞬时脉冲干扰不能消除，整流后的电压仍存在干扰脉冲。蓄电池除有存储直流电能的功能外，其等效电容量的大小与蓄能电池容量大小成正比。因此，维护检修蓄电池的工作是非常重要的，虽说蓄电池组目前都采用了免维护电池，但这只是免除了以往的测比、配比、定时添加蒸馏水的工作。但因工作状态对电池的影响并没有改变，不正常工作状态对电池造成的影响没有变，所以蓄电池的工作全部是在浮充状态，在这种情况下至少应每年进行一次放电。放电前应先对电池组进行均衡充电，以达全组电池的均衡。放电过程中如有一只达到放电终止电压时，应停止放电，继续放电须先排除落后电池后再放。核对性放电不是追求放出容量的百分比，而是关注并发现和处理落后电池，经对落后电池处理后再作核对性放电实验。这样可防止事故，以免放电中落后电池恶化为反极电池。平时每组电池至少应有8只电池作标示电池，作为了解全电池组工作情况的参考，对标示电池应定期测量并做好记录。在日常维护中需经常检查的项目有：清洁并检测电池两端电压、温度；连接处有无松动腐蚀现象，检测连接条压降；电池外观是否完好，有无壳变形和渗漏；极柱、安全阀周围是否有酸雾逸出；主机设备是否正常等。免维护电池要做到运行、日常管理周到、细致和规范，保证设备保持良好的运行状况，从而延长使用年限；保证直流母线经常保持合格的电压和电池的放电容量；保证电池运行和人员的安全可靠。这是电池维护的目的，也是电池运行规程中包括的内容和运行规则。当电池组中发现电压反极、压降大、压差大和酸雾泄漏的电池时，应及时采用相应的方法恢复和修复，对不能恢复和修复的电池要换掉。但不能把不同容量、不同性能、不同厂家的电池联在一起，否则可能会对整组电池带来不利影响。对寿命已过期的电池组要及时更换，以免影响到电源系统和设备主机。
参考文献：
(一)供电系统的现状
通信电源是通信系统必不可少的重要组成部分,其设计目标是安全、可靠、高效、稳定、不间断地向通信设备提供能源。通信电源必须具备智能监控、无人值守和电池自动管理等功能,从而满足网络时代的需求。通信电源系统由交流配电、整流柜、直流配电和监控模块组成。
(二)通信电源设备的更新换代
近年来,随着技术的进步,特别是功率器的更新换代,新型电磁材料的不断使用,功率变换技术的不断改进,控制方法的不断进步,以及相关学科的技术不断融合,通信电源在系统的可靠性、稳定性,电磁兼容性,消除网侧电流谐波、提高电能利用率、降低损耗、提高系统的动态性能等等方面都取得长足的进步。
(三)现行通信电源的电路模型和控制技术
目前通信电源的变换电路拓扑结构主要采用双单端电路,半桥电路和全桥电路,各有优缺点。一般认为,在中、小功率场合,采用双单端电路或半桥电路是适宜的;在大功率场合则采用全桥变换电路。
二、通信电源发展趋势
(一)开关器件的发展趋势
电源技术的精髓是电能变换,即利用电能变化技术将市电或电池等一次电源变换成适用于各种用电对象的二次电源。其中,开关电源在电源技术中占有重要地位,从10kHz发展到高稳定度、大容量、小体积、开关频率达到兆赫兹级,开关电源的发展为高频变化提供了硬件基础,促进了现代电源技术的繁荣和发展。
(二)通信直流电源产品的技术发展市场需求发展
在需求与技术的共同推动下,通信直流电源产品体现了如下的发展态势:
体系架构相当长的一段时间内维持稳定。通信直流电源在相当长的时间内还是维持现有的交流配电、整流器模块(并联)、直流配电、监控单元、蓄电池等为主要组成部分的架构;功率变换模式也将维持现有的高频开关模式,暂时不会出现类似从线性电源到开关电源的阶跃性的变化。
功率密度不断提高。通信一次电源的核心部件整流器的功率密度不断提高,推动了通信直流电源整机的功率密度不断提高,但配电器件、蓄电池等密度基本维持稳定,一定程度制约了整机系统的功率密度的提高比率。
更高的可靠性。高可靠性是通信电源的最基本要求。随着器件技术、通信电源技术的成熟,以及各通信直流电源设备厂家在可靠性研究上大力投入,通信直流电源产品可靠性呈不断提高的趋势。
按照TRIZ理论(“创造性解决问题的理论”的俄语缩略语)描述的技术系统发展进化规律,一般而言,技术的生命周期包含四个阶段:婴儿期、成长期、成熟期和衰退期,种种迹象表明,通信直流电源的核心技术,开关电源技术基本上开始步入成熟期:效率的提升变得缓慢和困难、而电源损耗不能大幅度降低限制了功率密度的进一步提高,未来几年甚至十几年内,通信直流电源产品将进入一个缓慢发展的阶段,直至有一天,一种新的电源变换技术(文秘站:)出现,通信直流电源产品就会再出现一个阶跃性的发展,就像开关稳压技术替代线性稳压技术,给电源带来了革命性的变化。
(三)通信用蓄电池技术研究的新进展
通信用蓄电池作为通信系统后备的能源供应手段,其研制、生产和应用技术一直备受世界各国通信行业的重视。随着科技的发展和技术的不断进步,国外正在研制和试验新一代的通信用蓄电池,有的已经进入商用化阶段。这些新的蓄电池,由于其材料、结构和技术上的先进性,在性能上具有传统的VRLA电池无可比拟的优越性。
1.钒电池(VanadiumRedoxBattery)。钒电池(VRB)是一种电解值可以流动的电池,目前正在逐步进入商用化阶段。
2.燃料电池。燃料电池是一种化学电池,也是一种新型的发电装置,它所需的化学原料由外部供给,如氢氧燃料电池,只要外部供给氢和氧,经过内部电极、催化剂和碱性电解液的作用,就能产生0.9V电压的直流电能,同时产生大量的热能.
3.电源监控系统的发展。随着互联网技术应用日益普及和信息处理技术的不断发展,通信系统从以前的单机或小局域系统逐渐发展至大局域网系统或广域网系统,大量人力、物力被投入到网络设备的管理和维护工作上。不过通信设施所处环境越来越复杂,人烟稀少、交通不便都会增大维护的难度,这对电源设备的监控管理提出了新的需求,保护通信互联网终端的电源设备必须具备数据处理和网络通信能力。此时,数字化技术就表现出了传统模拟技术无法实现的优势,数字化技术的发展逐步表现出传统模拟技术无法实现的优势.
关键词：通信电源开关技术
引言
通信电源是通信行业的动力，在电信网络中发挥着不可替代的作用，具有无可比拟的重要基础地位。通信电源又是通信设备系统的心脏，即使是瞬间的中断也是不允许的，因为通信电源系统发生直流供电中断故障是灾难性的，往往会造成整个通信局（站）和通信网络的全部中断和瘫痪。通信电源是电信网络中不可缺少的重要组成部分，是一个完整、规模日趋庞大和复杂的交换、传输、数据、信息、业务、智能等通信网的基石和后台保障，因此通信电源直接关系到整个网络的稳定、可靠和畅通，而开关电源因效率高、体积小、重量轻等优点被大量运用在通信设备供电中。
一、开关电源占据通信电源的主导地位
通信直流稳压电源按照其实现直流稳压方法的不同，可分为：线性电源、相控电源和开关电源三种。
1.1线性电源是通过串联调整管来连续控制，其功率调整管总是工作在放大区。由于调整管上功率损耗很大，造成电源效率较低，只有20～40%，发热损耗严重，安装有体积很大的散热器，因而功率体积系数只有20～30W/dm3。因此线性电源主要用于小功率、对稳压精度要求很高的场合，如通信设备内部电路的辅助电源等。
1.2相控电源是将市电直接经整流滤波后提供直流，通过改变晶闸管的导通相位来控制直流电压。由于相控电源的工作频率低，工频变压器的体积和噪声大，造成对电网干扰和负载变化的响应慢，设备笨重，且危害维护人员的身体健康。另外，其功率因数较低，只有0.6～0.7，严重污染电力电网，效率较低，只有60～80%，造成能源的极大浪费。因此传统的相控电源已逐渐被淘汰。
1.3开关电源的功率调整管工作在开关状态，主要的优点在"高频"上。其工作频率高，大都在40kHz以上，无烦人的噪声。体积小，重量轻，适用于分散供电，可与通信设备放在同一机房。效率高，大于90%，在当前能源比较紧张的情况下，能够在节能上做出很大的贡献。功率因数高，大于0.92，当采用有效的功率因数校正电路时，功率因数可接近于1，且对公共电网基本上无污染。模块化的设计，可实行N+1配置，可靠性高。维护方便，可在运行中更换模块，而不影响系统供电，扩容方便、分段投资，可在初建时，预留终期模块的机架，随时扩容。调试方便，内设模拟测试电路，无需另配假负载。具有监控功能，并配有标准通信接口，可实现集中监控，无人值守。
二、开关电源的关键技术
开关电源中具有技术突破主要有体现在以下四个方面：
2.1均流技术
大功率电源系统需要用若干台开关电源并联，以满足负载功率的要求，另外通信电源必须通过并联技术来实现模块备份，以提高电源系统的可靠性。因此并联技术在供电系统中必不可少，而并联运行的整流模块间需要采用均流措施，它是实现大功率电源系统的关键，用以保证模块间电流应力和热应力的均匀分配，防止一台或多台模块运行在限流或满载状态，同时延长电源系统的寿命和平均无故障时间。
2.2软开关技术
DC-DC变换器是开关电源的主要组成部分，因此功率变换技术一直受到全世界电力电子学科和行业研究的关注。而如何降低开关损耗，提高开关电源的频率和开关电源的系统效率，代表了开关电源的发展趋势。在经过了硬开关PWM（或PFM）技术和硬开关加吸收网络技术后，软开关技术得到了广泛应用。这样能够极大地降低开关损耗，减小功率器件电和热应力，改善器件工作环境，降低电磁干扰，提高功率密度等，为开关电源实现高效、节能、体积小、重量轻和高可靠性的要求做出了贡献。软开关技术有：谐振技术、准谐振技术、PWM和准谐振相结合的技术。
2.3功率因数校正技术
功率因数校正技术有：采用三相三线制整流，即无中线整流方式，可使谐波含量大大降低，功率因数可达0.86以上；采用无源功率因数校正技术，即在三相三线整流方式下加入一定的电感，可使功率因数达0.93以上，谐波含量降到10%以下；采用有源功率因数校正技术，即在输入整流部分加入一级功率处理电路，使无功功率几乎为0，功率因数可达0.99以上，谐波含量降到5%以下。
2.4智能化监控技术
开关电源大量应用控制技术、计算机技术，进行各种异常保护、信号检测、电池自动管理等，实时监视通信电源设备运行状态，记录和处理有关数据，及时发现故障，以先进的、集中的、自动化的维护管理方式来管理通信电源设备，从而提高供电系统的可靠性。智能化监控技术的应用，使得维护人员面对的不再是复杂的器件和电路，而是一个人机表达和交流的信息，大大改进了维护管理方式。
三、开关电源的发展
开关电源在发展，今后仍要不断提高开关电源和供电系统的高新技术含量，以支撑高速发展的现代化通信网络的建设和运行维护管理为主导方向，以高可靠性、高稳定性和可维护性为最终目的。具体有以下几个方面：
3.1小型化
随着通信设备日益集成化、小型化和分散化的发展，以及势在必行的分散供电的广泛应用，要求开关电源也相应小型化，而开关电源工作频率高频化和控制电路集成化，使开关电源的小型化成为可能。特别是随着小型化开关电源的市场迅速扩大，如接入网、数据产品、移动基站、无线市话等，一些小功率模块插件形式的开关电源将应运而生，大有蓬勃发展之势。如中兴通讯的ZXDU45嵌入式电源，在结构上采用标准的19英寸插框设计，高度为4U，功能齐全，使用起来极为安全方便。
3.2高智能化
随着开关电源在通信领域多方面的广泛使用，而维护人员又不是专业电源维护人员，只有借助其智能化，对电源设备的运行状态自动检测，对电源故障及时发现、诊断和处理。这就要求智能化在原有监控功能的基础上，增加诊断功能，即故障诊断专家系统，以指导维护人员处理问题，加快故障诊断和检修过程。
3.3电池管理
电池在通信电源系统中的重要性，要求开关电源应具备完善的电池管理功能，充分考虑到电池对管理的需求，全方位地管理电池。也就是说，我们不能满足于对电池的均/浮充、温度补偿、电池保护等方面的管理，还要在电池的充/放电曲线、容量测试、容量恢复等方面进行高层次的管理。
关键词：通信；RS-232RS-485/RS-422收发器LMS202E/LMS485
1概述
LMS202E和LMS485分别是美国国家半导体公司生产的RS－232通信用双收发器和多点传输线用高速双向数据通信差分总线／线路收发器。这两种器件均使用5V单电源供电，电源电流分别为1mA（LMS202E）和0．32mA（LMS485的典型值）。
LMS202E满足E1A／T1A－232和CCITTV．28规范，数据传输率可达230kbps，而其±15kV的静电放电（ESD）保护指标符合IEC1000－4－2（EN61000－4－2）标准要求。LMS202E主要用于销售点终端POS（条形码阅读机）、手持式设备（或装置）和通用目的RS－232通信等方面。
LMS485满足ANSI标准E1A／T1ARS485／RS－422，数据速率为2．5Mbps。LMS485的应用领域主要是低功率RS－485系统网络中心、桥路和路由器销售点设备（自动柜员机ATM、条形码扫描仪）、局域网（LAN）、综合业务数据网（ISDN）、工业可编程逻辑控制器、高速串／并联应用以及噪声环境下的多点应用系统等。
2RS－232双收发器LMS202E
LMS202E采用16引脚SOIC封装，可与MAXIM公司的MAX202E相互代换。
LMS202E的内部结构及典型应用电路如图1所示。该器件内含DC－DC变换器，利用电路中的C1～C4使内部对偶充电泵为两个发送器提供±10V的双电源。通过C1，电荷泵可将＋5V的电源电压转换为＋10V，并存储在C3中。而通过C2电荷泵则可将＋10V转换为－10V电压，而后再把－10V存储在C4中。
发送器输入信号可从脚11和脚10输入且两个发送器在14脚和7脚上的输出与T1A／E1A－232E电平一致。T1和T2两个发送器的输出摆幅为±8V，开路输出电压摆幅为（V＋－0．6V）～V－。接收器的R1IN和R2IN信号从脚13和脚8输入以接收T1A／E1A信号，并从脚12和脚9输出与TTL／CMOS兼容的信号。RS－232接收器的输入电压VRi范围为－30V～＋30V，VS为5V时的输入低门限电平是1．4V，高门限电平为2V。接收器输出电压的最大范围为－0．3V～（VS＋0．3V），从输入到输出的传输延迟时间为0．08μs（典型值）。
LMS202E的所有引脚都带有ESD保护。除了发送器输出脚（7脚和14脚）和接收器输入脚（8脚和13脚）外，其它引脚带有±2kV的人体模型（HBM）和±200V的机器模型（MM）ESD额定值。RS－232总线引脚（7脚、8脚、13脚和14脚）带有±15kV的HBM和IEC1000－4－2的耐冲击ESD保护。此外，总线引脚还能满足±8kV的IEC1000－4－2接触ESD保护要求。因此，这种ESD结构在加电、断电等场合可以承受较高ESD冲击。
3LMS485低功率差分数据收发器
LMS485采用8引脚DIP或SOIC封装，可与MAX485互相代换。LMS485芯片在内部集成了一个TRI－STATETM差分线路驱动器（D）和一个差分输入接收器，图2所示是LMS485芯片的内部结构及引脚排列图。
LMS485的DI（4）脚是驱动器输入，DE（3）脚为驱动器输出使能输入，A（6）脚和B（7）脚分别是驱动器（同相和反相）输出和接收器输入，RO（1）脚和RE（2）脚分别是接收器输出和接收器输出赋能输入，GND（5）脚为接地脚，VCC（8）脚为5±0．25V电源电压输入端。
LMS485的输入与输出逻辑真值表如表1所列。其中“X”为不相干，“Z”为三态，“OPEN”为非终止（仅开路输入）。
表1真值表
驱动器
REDED1AB
XHHHL
XHLLH
XLXZZ
接收器
REDEA-BRO
LL≥+0.2VH
LL≤-0.2VL
HXXZ
LLOPENH
LMS485的主要特点如下：
满足ANSI标准RS－485－A和RS－422－B；
采用5V单电源工作，低功率BiCMOS工艺可保证电源电流典型值不超过320μA，工作温度范围为－40～85℃；
总线上允许挂接的收发器数目多达32个，数据速率可达2．5Mbps；
带热关闭保护、短路保护和接收器开路故障安全保护功能；
1.1高职院校电子通信专业教学针对性不足
当前，高职院校电子通信专业教学存在针对性不足的问题。电子通信专业教学通常为教师讲述电子通信知识、电子通信理论等，学生单方面进行聆听、记录，教师就学生所收获的教学成果进行单方面评价。这种电子通信专业教学模式将学生掌握电子通信知识作为主要出发点，对学生充分理解、感悟电子通信理论不够重视，不利于学生将课堂所学知识运用到将来生活工作的实践中。
1.2高职院校电子通信专业教学目标不明确
当前，高职院校电子通信专业教学存在教学目标不明确的问题。高职院校电子通信专业教学过程中，一些教师倡导注重学生情感、主观的体验，虽然这种教学方式一定程度上解放了学生们的想象力，但终究会因为大部分教师不明确长期系统的教学目标，使得学生仅仅停留在体验上，而没有学到实质性的知识。另一方面，高职院校学生普遍认为在校的主要目的是学习专业技能，获取一技之长。他们认为在以后的工作中，凭借所学的专业技能便能够找到自己想要的工作，职校学生通常不具备良好的学习习惯，电子通信专业教学很难有效展开。
2高职院校电子通信专业教学改革的意义
2.1高职院校电子通信专业教学改革满足新课改需求
目前，我国教学领域正受到新课程改革主、客观强势的冲击。结合国内外课改经验教训不难发现，教学领域相关问题是课改成功与否的重要影响因素。新课程改革强调“教师为主导，学生为主体”，高职院校电子通信专业教学改革以学生发展为中心，为学生营造社会实践教学平台，是电子通信专业教学的创新策略，满足新课改需求。因此，务必要将电子通信专业教学改革作为电子通信专业教学的重点工作，促进课程问题与教学问题有机融合，使新课程改革落到实处。
2.2高职院校电子通信专业教学改革可优化低效的教学现状
虽然高职院校教师们尽全力地进行电子通信专业教学工作，但仍旧出现了教学效果不佳的局面。教学效果不佳表现为课程秩序混乱、教学目标不明确及教学方法缺乏针对性等。在电子通信专业教学中，如何引导学生积极参与，不仅是新课程改革的关键，还是每一位教师在实际教学过程中亟待解决的问题。高职院校电子通信专业教学改革面向每一位基础薄弱、自主学习能力较弱的学生，着力于提升电子通信专业教学效率，彰显教师的辛勤、智慧及策略。
2.3高职院校电子通信专业教学改革提升学生主观能动性
高职院校电子通信专业教学改革从每位学生身心特征出发，让学生在电子通信专业教学中主动地思考问题，创造出自己思维方式，让每位学生积极主动地参与其中。例如，在电子通信专业教学中，电子通信专业教师采用竞争奖励的方式能激励学生更加积极主动地学习。高职院校电子通信专业教学改革能有效解放学生天性，让学生思维得以开拓散发，迸发出智慧的火花。
3高职院校电子通信专业教学改革途径
现阶段，高职院校电子通信专业教学改革中，高职院校教师和学生还面临着诸多问题。为了探索高职院校电子通信专业教学改革的有效途径，务必要将教学与生活实际相结合，结合每位学生的个性特征，对电子通信专业教学进行开拓创新，提高学生的综合素质。
3.1注重创设实验教学情境
高职院校电子通信专业的教学中不仅要教授学生电子通信专业知识，还应当重视培养学生的主观能动性，引进多种多样的教学方法，促进学生综合能力的提升。高职院校电子通信专业教学改革中，教师应将电子通信专业教学内容与学生实际情况合理地整合，构建符合学生生活逻辑的电子通信专业教学情境，引导学生形成认知火花，提出灵活的问题，使学生积极参与到学习中，提升自主学习能力。
3.2全面塑造学生创新意识
高职院校电子通信专业教学改革中，应当重视教师、学生相互之间合作交流的学习结构，通过开展小组讨论，在合作交流中相互学习，共同进步。例如，电子通信专业教师提出一个电子通信问题，让学生展开分组讨论，并交换见解，让学生在电子通信专业教学中变被动为主动，提升自身学习自信心。培养具备宏观把握能力的创新型人才，是我国素质教育的目标，亦是开展科教新国战略的重要内容。
3.3积极引导学生关注生活体验
高职院校电子通信专业教学改革中，教师要对电子通信专业教学结构进行整合优化，教师要把课前、课中和课后的教学有效地结合在一起，更深一步地提高学生的学习效率。课后，教师要引导学生去思考课堂上的问题，要有自身的理解，不能只是浅显听教师的讲述。重视社会生活体验，老师要耐心引导学生发表自身的见解，通过对社会生活中问题的讨论，再次让学生回顾电子通信专业教学中的所学内容。
3.4灵活应用评价反馈机制
高职院校电子通信专业教学改革中，教学评价反馈是重要内容。教学评价应当摆脱传统教学评价观念束缚，构建起教师评价、学生自评以及师生互评等相结合的多方面综合评价标准。教学评价不仅要关注学生的基本技能、身体素质，还要关注学习过程中呈现的创新能力、分析解决问题的能力等。教师根据学生的基本技能、反馈情况进行启发性的示范与讲解，并给予“授之以渔式”的建议，促进学生对教学内容进行思考、分析，加深对理论知识的认识程度，从而更好地开展新的教学活动。同时，通过对学生学习内容的总结，全面评价学生的学习反馈，最终以良性的反馈、评价串联起整个教学过程。
4结语
【关键词】通信电源 功率因数 校正技术
1 引言
自改革开放以来，电力系统发展迅速，各级各类的用户的数量也是呈直线上升，尤其是在计算机、电动机极易服务器等各种高科技先进产品得到推广之后，导致了阻抗在整个电力系统中也随之增大，增大的后果是使得电力系统中的无功功率消耗过快，超出额定的要求，同时也严重的降低了电力系统中的很多功率因素，降低了整个发电机的输出功率，最终使得电力传输线上的线损明显增多。与此同时，非线性的电子装置在电力系统中广泛使用，使得电网中的谐波越来越多，出现了谐波污染的现象，这也导致了正弦波形发生了畸变，供电的质量越来越得不到保障。所以，研究与分析为什么会产生谐波以及找到相应解决谐波问题的方法是现在的当务之急。
2 谐波分析
（1）谐波产生原因。在整个通信领域里，计算机等非线性设备以及如UPS、整流器、高频开关电源的变流装置中极易产生电源系统中的谐波，这些设备的主要原理是利用如IGBT和晶闸管的整流元器件并利用它们的导通特性跟开关特性来切换运行的电流，即将较高频率的电流强行断开或接通，这样就会使得产生的正弦电流发生形变，跟常见的正弦波形会有一定程度上的差别，我们运用数学方法――傅里叶对这种畸变的波形进行分解，所得的结果是基波分量和它整数倍的谐波分量，前者是指理想的正弦交流电能，后者指的就是谐波。
（2）谐波的影响范围。电压的幅值在我国是有着十分明确的要求的，理想的情况下，电网中电源所提供的电压大小为50赫兹，并且这种电压是单一频率跟稳定的，但是现在的问题就是随着谐波的加入，电网也受到了不小的影响，使得电压的幅值远远超过了我国要求的大小，频率也不再是单一的，使得负载的运行环境的稳定性极差，严重影响了负载。
对电网也产生了一下的影响：第一，谐波会产生电流，这种电流会加剧变压器的漏磁、铜损现象，谐波产生的电压也会增加铁损的程度，另外，谐波功率会产生非常大的噪声，增大了整个线圈的电流，导致了变压器的铁芯在磁通量发生高频交变时出现涡流现象。电源系统本身也会受到谐波极大的影响，它会严重降低电网的运行效率，使得输出的电能得不到有效的利用，白白浪费了能源，同时仪表的精确度也大大降低了。
3 谐波的分析
（1）谐波治理的必要性。供电系统之所以出现如此多的谐波，主要原因是在通信楼中，尤其是在机房中安装了大量的UPS、变频空调等非线性设备。出现谐波的最严重的后果就是会对供电系统提供的电能质量造成很大的影响，为了使得通信设备受到谐波的危害降到最低甚至避免，治理谐波的重要性便充分体现出来了。另外通信系统中的负载主要分为保障负载和非保障负载，保障负载主要包括上述的UPS、开关电源以及机房专用空调，非保障负载就是指我们日常生活或者办公所使用的照明、电梯等负载。
由于整流、滤波等非线性元器件的功率非常大，当它们运用到UPS、开关电源时会使整个供电系统产生很多的谐波电流，这些谐波电流又会使得电压波形严重变形，降低了整个系统的功率因素。在UPS中，治理谐波之前，谐波电流的含量不超过50%，谐波电压的含量仅在5%到11%之间，功率因素大于0.7小于0.85，在早些年，部分厂家的开关电源产品中含有大量的谐波电流，例如一个3000A的开关电源，如果接的负载率在50%左右是，其中包含的谐波电流就达到了40%，但是功率仅大约0.8。
一般通信枢纽楼内UPS开关和开关电源中大容量系统占大多数，具体的数据是UPS的容量一般是300KV到500KV之间为主，2000A到3000A的开关电容量也是经常用到的，它的输入电流一般都比较大；另外，UPS、开关电源与低压配电系统一般不会同时安装在同一个楼层，这样必然会使输入电缆的长度增加，增大了线路压降，导致严重发热，因此我们治理像UPS跟开关电源这样的谐波问题，最好的办法就是采取就近的原则来解决。
（2）谐波的抑制方法。经过长期的研究发现，通常抑制谐波有如下几种方法：第一、在整个供电系统中我们选择合适的位置安置部分无源滤波器，L-C无源滤波器是经常被使用到谐波补偿的一种无源滤波器，这种方法的好处就是装置简易、运行环境等也比较安全，但是这种方法需要大量的元器件，通常会造成资源上的不合理使用，不利于节能。第二、因此第二种方法就是在供电系统中带有电力的有源滤波器，通常情况下，如果时间因素发生了变动，电源系统中的谐波也会随着相应的出现波动，而电力有源滤波器很好的解决了这一问题，能够消除系统中的谐波能力十分强劲。
4 结论
改革开放以来，由于越来越多的半导体元件和大功率非线性负荷被广泛使用，整个电力系统遭受到了谐波的重度“污染”，这些谐波之间又可以相互叠加，使其自身具有一定的功率，降低了电网的有效利用，本文针对电网系统中出现的谐波问题进行了分析，参考目前国内外谐波的研究的发展方向，提出可以在以下几个方面加强研究：首先，可以深入探究一下通信电源系统的谐波源，如果我们知道了谐波源的种类，谐波源的特性以及谐波产生的机理，才能对其进行针对性的根治，才能合理有效的采用各种消谐的技术来控制谐波；其次，在分析与测量技术上，应加强对不同工况下谐波测量问题的研究，提高谐波测量精度的方法，研制多通道实时谐波监测分析仪和电质量分析仪。最后，进一步加强畸变波形的评估方法的研究，制定出合乎现场实际的、规范化的通信电源系统谐波标准。
参考文献
[1]罗文.浅析通信电源系统谐波治理与节能降耗[D].通信电源新技术论坛―2010通信电源学术研讨会论文集，2010.
[2]姜卫华.通信电源系统的谐波分析与治理[J].信息通信，2013.
[3]孙鹏博.通信电源系统的谐波分析与治理[D].天津大学硕士论文，2012.
摘 要 本文叙述了监控系统的发展情况、构成情况、监控系统软件特点及监控系统的功能,从根本上改变传统维护模式。本论文共分为三节,第一节概述,简要介绍了通信电源集中监控系统的定义。第二节通信电源集中监控系统的应用的目的、优点
关键词 动力及环境监控 通信电源 智能化 标准化
一、概述
随着通信业务的迅速发展,通信设备的大量增加,需要使用大量的动力设备。动力设备不仅种类繁多,而且位置分散,无疑增加了维护的难度。维护人员不但要巡视重要局房,经常对重要的设备数据或信号进行抄表和测试,更要求能对系统出现的故障做出快速响应。
随着通信企业改革的不断深入,对维护效率的提出了更高的要求。不少局站可能无人值守或少人值守,需要通过一定的远程监控手段实时了解设备的运行状态。动力设备及环境集中监控系统正是适应这一要求,实现远程监控和集中管理,不但能有力的保障通信设备的正常运行和设备安全,同时可提高通信企业维护效率。
二、动力及环境监控系统的定义
动力设备及环境集中监控系统实现对分布的动力系统、空调系统、机房环境和安全保卫系统进行遥测、遥信、遥控、遥调的四遥功能,把现场、分散、人工的巡视和操作变成远程、集中的维护和管理。通过监控系统的实时监控、报表自动化、故障告警与处理、智能分析、数据视频联动等监测手段来提高维护管理水平,保证动力、空调设备的正常运行和机房安全。
三、动力及环境 监控系统的目的
通信电源集中监控技术在通信电源的应用,标志着通信电源的维护和管理从人工看守式的维护管理模式向计算机集中监控和管理模式转换,其目的:
1.实现少人或无人值守,实现集中维护、集中管理
电源集中监控的基本目的,是对网上运行的电源设备进行实时自动监控,实现少人或无人值守,改变过去由人员看守的落后维护方式。用准确、快速、真实的数据全面表现设备及系统的运行状况,是实现集中维护、集中管理的根本保证。在我国发达地区,通信能力迅猛发展,电源空调设备、维护工作量成倍增加,由于选用先进设备,采用电源空调集中监控技术,做到了维护人员基本不增加。实践已证实电源空调集中监控能够达到减少值守人员、提高维护水平、提高劳动生产率的作用。
2.为维护提供真实技术数据,推进科学维护管理方式
监控建立的最终目的是在少人或无人值守的条件下实现新的具有科学性的维护管理方式的运作。大量的实时数据,直观的反映设备、系统的真实状态。通过对监测数据的科学处理、分析,可定性或定量地对设备、系统工作品质给予准确的评价。可以以大量的技术数据为依据,指导设备的检修维护,采用专家系统,制定科学合理的设备维护计划。充分利用设备的自动化功能,使用科学的操作程序,把过去落后、复杂的监测方式、方法进行改进提炼,并通过先进的自动监测手段,把设备维护工作变的简单、轻松、准确、高效。如把发电机组的自启动带载试验和直流系统、大型UPS供电系统的电池组容量核对性检查工作巧妙结合,统一安排,集中监测,可同时获取多种设备的监测数据。在专家系统的支持下,得出准确的分析结果,由此指导设备的故障预防检修及更换。在这里,需要重申一点的是:实现集中监控后的设备维护,仍然需要技术精湛、经验丰富的电源专家,进行必要的设备检修与集中监控管理。集中监控管理系统将为无人值守、集中维护管理做出巨大贡献。
3.推动电源设计及产品自动化功能的合理性、实用性
延续至今的电源设计,是依据传统的经验、模式而进行。有些设计参量的确定,如,设备及系统的容量冗余、备件数量等,缺乏大量的数据验证其合理性。使用电源监控后,可获得电源品质、真实用电量、系统供电能力等参数,将准确指导设备系统的更新设计及选型。根据市电品质和发电机组响应时间,提出更合理的直流系统、大型UPS供电系统的放电时间。能有效的节约投资和能源。集中监控的应用,对电源产品自动化功能的合理性、实用性及设计也将产生极大的促进。
4.推动通信机房的环境集中监控的建设与完善
电源空调集中监控系统中明确了环境监控的相关内容,首先使电源、空调机房的环境有了统一的集中监控管理要求。这一确定,将推动通信机房监控的完善性。如在综合通信机房中主要通信设备及系统的监控,大多数为国外设备厂家所创,对环境及安全内容,不能全面包括,按那样创建的监控系统有很大缺陷,是不完善的。而电源、空调集中监控系统的设计是基于我国电信行业的实际情况,充分考虑到对通信机房环境监控的要求及发展趋势,从而补充、完善了综合通信机房的集中监控内容,使其更具全面性。
5.培养了一大批复合型维护、管理人才
电源监控的推广应用,迫使从事电源、空调维护管理人员必需对电源监控和计算机应用技术认真学习。通过技术讲座、技术谈判、实际工程应用,培养了一大批电源、空调维护管理全能人才。一大批懂监控和计算机应用技术的新生力量也加盟到电源、空调维护管理行列,一大批复合型维护、管理人才将在电源监控的推广应用中产生。
四、结束语
随着通信技术、计算机控制技术和网络技术的不断发展,通信电源监控系统必将呈现一个崭新的面貌。通信电源集中监控系统作为电信网运行维护的重要支撑手段,将发挥越来越重要的作用。
参考文献:
论文摘要：依据茂名联通基站的实际情况，结合各大运营商的移动通信基站普遍存在的问题，提出了如何确保基站内的设备运行安全及防盗等问题。针对该问题设计出一套从根本上提高动力设备维护水平和效率，达到监控智能化的目的的系统，并对该系统进行需求分析和设计。
l概述
随着我国移动通信事业的飞速发展，各大运营商的移动通信基站的数量日益增加，身处城乡结合部或偏远山区的移动通信基站因常年无人值守成为盗窃分子的光顾目标，基站的各种附属设备如蓄电池、铁塔角钢、空调外机、铜地线(排)、馈线等设备也成了盗贼的主要偷窃目标。目前，如何确保基站内的设备运行安全及防盗，已成为基站维护的首要难题。
2目前基站的现状
目前，茂名联通基站环境监控设备仍为老式的环控箱接人监控，通过采集模拟量输入到基站主设备上，从而完成上报，且只能上报简单的停电、开门、高温、积水和烟雾等告警，无法远程测量和调整参数。另外，环控箱的告警上报依赖于主设备的运行，一旦bts断站，其便无法工作。为缓解日益紧张的人员及维护工作的压力，从根本上提高动力设备维护水平和效率，达到监控智能化的目的，建设一套高水平的基站动力设备及环境集中监控系统是十分必要的。
3需求分析和设计思路
对茂名联通新建的动力环境集中监控系统，除了要达到基本的监控目的以外，更重要的是实现智能化监控要求。它包括以下三个方面：
(1)交、直流动力系统。WWw.133229.COM监控对象包括：配电箱、开关电源、蓄电池等。监控范围包括：市电输入三相电压、三相电流、功率因数、频率、有功功率、电度、整流模块单体输出电流、总负载电流、蓄电池充电电流、市电状态(市电有／无，缺相，欠压／过压)、蓄电池组总电压、每组蓄电池充、放电电压等。通过对动力系统实时不间断的监控，了解每个基站电源输入输出、整流模块设备的运行情况，对电源设备出现的问题和故障能在最短的时间内做出反应和处理；蓄电池是整个直流供电系统的后备电源，我们通过监控，对蓄电池组总电压以及每组电池充、放电电压进行统计和分析，对有问题的电池及时进行更换，真正做到有备无患。
(2)空调、环境系统。监控内容包括：机房智能空调系统、基站分体空调(开关机、工作状态指示、空调工作电流)、温度、湿度、水浸地湿、娴雾告警以及动态图像等。保证设备运行在恒温恒湿的环境中。
(3)门禁系统。监控内容包括：远程开门、修改门禁内部的各种工作和控制参数、授权、删除用户、用户的准进时段管理，以及各种报警记录、进、出门记录、刷卡、出门按钮开门事件、门禁内部参数被修改的记录等。
4拓扑结构
茂名联通基站动力环境集中监控系统采用逐级汇接的结构，由省公司监控中心(psc)、地市公司监控中心(sc)、监控单元(su)和监控模块(sm)构成，采用监控中心(sc)与监控单元(su)直联的方式。具体结构如下：
省监控中心(psc)主要对地市监控中心(sc)进行监督、维护管理。监控中心配有数据库服务器，各地市监控中心(sc)的数据直接上传省监控中心。
茂名监控中心(sc)主要对本地区的各个监控单元(su)进行管理，是本区域监控系统的管理中心，完成全网的监控信息的统计分析及处理，并对远端监控设备进行遥测、遥调，对监控对象(机房设备、环境、图像)进行管理，同时，还具有强大的门禁管理功能。所有的监控中心均可以通过d接口与广东联通综合网管系统相连。
监控单元(su)是集数据采集、处理、存储、传输为一体的智能化模块化单元，能够完成一个独立的物理通信基站内所有监控模块(sm)的管理工作，并将采集的数据集中通过1条2m电路上传到监控中心(sc)。
监控模块(sm)是面向具体的监控对象，具有完成数据采集和必要控制的功能。按照监控对象类型的不同，可分为：防盗、积水、电源管理、空调管理等模块。
5参考规范
(1)中国联通集团公司2009年3月《中国联通移动网基站动力及环境集中监控系统总体技术要求》；(2)《通信电源和空调集中监控系统技术要求》(xdn023—96)；(3)《通信局(站)电源系统总技术要求》(yd／t1051—2000)；(4)《通信电源集中监控系统设计规范》(yd／t5027—2005)；(5)《通信电源集中监控系统工程验收规范》(yd／t5058—2005)；(6)《通信开关电源系统监控技术要求和试验方法》(yd／ti104—2001)；(7)《通信局(站)电源、空调及环境集中监控系统技术规范》(gf006—2000)。
6具体功能和意义
(1)实时监控告警。无论基站距离远近，一旦设备产生告警都能在数秒内将告警信息上报至监控中心。值班人员能在第一时间发现告警并做通知相关专业人员进行处理。例如深夜情况下基站上报防盗告警，这时值班人员可以通过转动摄像头观察站内环境，从而判断是否有盗贼入侵，并及时通知代维和l1o前往。
(2)数据采集分析。本监控系统能够对设备数据进行24小时连续记录，能真实可靠地反映设备的运行情况。这些数据是设备障碍分析的得力工具。比如在蓄电池维护方而。密封式阀控电池对均浮充电压和温度条件要求较高。通过监控系统就可以随时查看电池电压和环境温度，省去了大量的现场测量工作。通过对采集的数据进行分析，还可以从中判断哪些基站的电池单体存在问题并及时加以解决。
(3)加强维护管理。本监控系统彻底改变了旧的电源、空调等设备的维护模式。以前的维护方式是等设备出现问题后进行应急抢修，现在可以运营商可以真正掌握所有电源、空调设备24小时的运行状况，实现有的放矢的主动维护，真正做到设备的预检预修。这种管理从根本上改变了过去维护的被动局面，对设备的故障告警可以实现派单式的闭环流程管理。
(4)降低维护成本。本监控系统能大大提高维护质量，降低运营成本，给公司带来直接的经济效益，真正实现了移动通信基站的无人值守。以日常维护的基站巡检为例，现在可以在监控中心对设备进行实时巡检，减少了无谓的维护支出。基站实行设备代维之后，还可通过监控系统对代维厂家进行考核，从而提高维护管理质量。
从这么多年从事通信网络设计工作的经验中，笔者了解到传统的核心网络架构是相当复杂的，不仅一二级核心网络层次多，而且大量的网元导致网络复杂，整网能耗偏高。以笔者设计的机房为例：机房空间有限，服务器的能耗非常高，导致散热程度差，而且需要加装空调，再加上每年扩容的需要，交换机走线和设备布局的不合理，使机房无法实施更进一步的节能降耗措施。因此建立绿色核心网络势在必行。建立绿色核心网络首先应该优化核心网络架构，实行网络的扁平化管理，减少核心网中网元的数量，使核心设备上移，逐步使用集成度高，电信级别的平台代替传统的服务器，同时建立专业的机房散热管理方案，如采用自下而上的回风流方式提高冷风的利用率，尤其是在北方城市，这样就可以有效减少机房空调的使用。
笔者还要强调一下，在工程前期调研及初设阶段首先考虑选择拥有绿色基站技术的供应商和运营商，例如华为和Vodafone。他们拥有IP组网、分布式基站、先进功放、智能电源管理、多载频技术、统一架构等关键绿色技术。这样设计的基站稳定性、可靠性高，功耗能够得到进一步优化，而且更有利于网络的平稳升级。
二、充分利用软件技术降低能耗
除提高设计水平和利用硬件升级等手段降低能耗以外，充分利用软件技术实现节能降耗也越来越重要。随着软件技术的飞速发展，其应用领域也越来越广泛，大到网络转型，小到CPU超频。以笔者所在单位为例，通信网络转型的速度远远高于其他单位基础设施的更新换代，如果频繁地对网络转型，将造成大量在线设备的退网淘汰以及更多的资源消耗，那么利用软件技术提高现有网络设备的工作效率，从而降低能耗也是非常重要的手段。通过对上网用户在线时间的统计分析，全网在忙时和闲时网络负荷变换最大，那么就可以通过软件调整核心网络设备的主频，让它随网络负荷变化，在闲时自动将设备处理能力降低，减少电能的消耗。
三、提高空间利用率降低设备冗余度
随着通信产业的蓬勃发展，每年入网用户日益增多，基站和设备间能够利用的空间越来越小，设备密度也越来越大，电力消耗明显提高，因此采用高集成度或分布式设计方案来减少基站和设备间的空间占用，使用体积更小，重量更轻，支持端口更多的设备来有效降低设备冗余度，对于降低能耗也是重要的绿色手段。对于高端网络设备来讲，性能和功能无疑是最重要的，功耗降低会以性能的降低为代价。一般的情况下，为保证功能、性能、业务卡的数量和运行可靠，设备的功耗也会较大。这类设备数量较少，放置位置的环境情况也比较好。因此，在选择高端设备方面我们只是把功耗指标作为一个辅助的参考指标。
对于低端的网络产品，如数量巨大的接入层交换机，虽然他们的功能都很强大，但是我们实际应用时只会用到它的部分功能，完全可以通过牺牲一些我们不需要的性能来换取设备的功耗降低。现在有一些接入层交换机因为自身功耗小，已经实现了设备内部无风扇，这类产品就能很好地降低设备的功耗。对于低端网络设备来说，采购过程中会把功耗作为一个比较重要的指标来考虑
四、推崇绿色环保能源的使用
利用太阳能和风能等混合能源，可更好地保护环境，减少污染物排放。在有条件的地区充分利用太阳能、风能作为辅助能源，降低电能消耗，分解能源问题。在北方城市，利用季节明显，冬季日夜温差较大的特点，优化基站、核心机房、设备间的通风设计方案和温度控制方案，充分利用自然环境温度实现温控的目的，减少冷却系统和大功率空调的使用，降低能耗，建立更多能源使用的绿色通道，使能源利用率更高。
为了使通信产业向着更加绿色的方向发展，节能降耗势在必行，让我们共同努力，打造出更多的绿色通道，从技术上提高设备、能源的使用效率，减少不必要的损耗，以实际行动来保护环境，推动通信产业持续健康发展。
参考文献：
[1]梁文斌.通信机房节能降耗前景广阔[N].人民邮电,2008,03-06
[2]张炳华.通信局(站)电源系统节能降耗措施探讨[J].通信电源技术,2008,(06)
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