報廢通信電源升級改造的方法范文

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1背景

隨著運行時間的增加，通信設備的元器件不可避免地出現老化現象，故障率也會隨著使用年限而逐漸上升。為基站通信設備提供可靠供電保障的通信電源也不例外，電源設備的更新/替換周期一般為10～12年。電源設備的更新/替換，不但需要較長時間的停站作業，影響用戶感知，而且設備數量龐大，需投入大量的財力和人力。為此，需以更安全、更經濟、更方便的方法實現老舊設備的升級改造。

2插框改造簡介

傳統的電源替換方案是把老舊電源整機移除，將新購的電源整機放置在原來電源的位置，再將原電源設備上的交流引入、蓄電池線、直流輸出等線纜連接到新電源（如遇新機架接線端子變化導致原有線纜長度不夠時，則需重新布放相關線纜）。而插框改造法無需移機也無需拆線，直接在老舊設備上將報廢整流模塊、監控單元替換成新子框、新模塊和新單元，即可以實現設備的升級改造。(1)老舊設備中的可利用資源盡管老舊電源設備整機已達到10～12年的使用壽命，但其主要的老化部件為整流模塊和監控單元等。而老舊設備的機架、銅排、線纜、空開等遠未達到其25年的使用壽命，均可再利舊10～12年的使用周期。同時，銅排、機架、負載線纜等器件占整機的成本比重大，降低成本空間較大。(2)整流模塊老整流模塊體型較大，以艾默生HD4850-2C為例，其尺寸為245mm（高）×105mm（寬）×400mm（深），重量為9.2kg。隨著產品革新，新技術使用，艾默生新型模塊R48-2900模塊的尺寸僅132.5mm（高）×88mm（寬）×287mm（深），重量≤3.5kg。新電源相對于老電源，體積縮小了2/3，重量降低了3/5，而模塊效率卻大大提高。由于新模塊尺寸僅為老模塊的1/3,為利用原老模塊插槽空間進行新模塊的插框改造提供可能。利用老舊機架中一排4個老舊模塊的機框空間，可以設計出兩排共10個新整流模塊的新子框，相同的空間新機框容量提高了150%。(3)監控單元老的電源系統需要多塊板件配合監控模塊使用，才能形成一套監控系統。存在連接點多，故障率高，防雷效果差等缺陷。新型的監控單元已高度集成，且功能完善，運行穩定，故障率低。例如，艾默生的新型集采監控單元M522S，可以實現所有的交直流檢測，接觸器控制，參數修改，人機界面操作，電池管理，后臺監控等。以嘉興移動白云賓館基站艾默生PS48600-2/50老電源插框改造試點為例，改造實物如圖1所示。左邊為改造前的報廢電源機架，中間為定制機框、新整流模塊和新監控單元，右邊為升級改造后的電源機架。升級改造后的電源設備性能和指標均達到新采購電源的標準。

3改造操作

(1)定制機框、線纜首先，對老舊的PS48600-2/50設備進行機框測量，并按照測量結果設計一套定制的新電源模塊插框、附件等，以便新插框能裝入老機架內（原老整流模塊的機框位置）。(2)改造步驟第一步：轉移老舊模塊并拆除舊機框。將第一排老舊模塊逐一移至第二、三排，實現改造過程的不中斷供電。然后，拆除騰空后的第一排老舊插槽和輸入輸出線纜。第二步：在已騰空的第一排原老舊插槽位置，安裝定制的新插框，并連接完成插框后端輸入輸出線纜。原老舊機架一排4個老舊模塊的空間，裝入兩排10個整流模塊的新模塊插框。第三步：拆除PSM-A老監控模塊并安裝M520S新監控模塊。將監控模塊后方的電纜拔出，做好電纜頭的絕緣放于原處。拔出PSM-A監控模塊，安裝M520S新監控。第四步：整流模塊割接。插入新整流模塊R48-2900。此時新老模塊同時工作，而后拔出老模塊，負載自動轉到新整流模塊上。第五步：重復上述操作。將第二、三層模塊插框拆除，并在騰空的空間中安裝新的模塊插框。通過以上5個步驟完成全部改造工作，負載成功轉換到新模塊，且改造過程通信電源始終保持供電狀態，實現改造過程的不中斷供電。

4分析與總結

(1)降低操作難度傳統的電源替換工程工序較多，包括新設備搬運，負載線纜布放，老機架拆除，新設備裝機和調試等。同時，傳統的電源替換往往還存在機房和基站現場設備多、空間少，不便于操作等問題和困難。而插框改造很好地解決上述難題，不僅工序簡單，而且對改造操作的空間要求也較小，只要機架前后有操作空間即可。同時，由于插框改造利舊原有機框，所以原有負載線纜均可以利舊，無需對電源交流輸入、電池線及直流負載輸出等線纜重新布放，大幅度降低施工難度。(2)提高工作效率傳統電源替換工作量較大，需要10h左右的停站作業，由于改造期間對用戶感知有較大影響，一般需白天近5h的設備搬運和線纜布放，00:00-05:00進行新老設備替換割接。整個施工過程約需10個工時，即每組（4～6人）每晝夜只能替換一套電源。由于插框改造實現了不斷電改造，改造不受時間限制；同時改造工作量小，現場僅需2人施工即可，施工時間也縮短為4h左右，每組（2人）每天可以改造完成2套。對比傳統替換方式，插框改造的工作效率提高了4～6倍。(3)降低改造成本傳統電源替換是將投產10～12年的老舊電源整機全部報廢，而被報廢設備中的熔絲、銅排、空開等，均未達到其25年的使用年限。因部分老化件而報廢整套設備，無疑是一種巨大的浪費。同時，新老電源的機架尺寸和內部結構往往存在巨大的差異，例如老電源是2m的機架，新電源是1.6m的機架；老電源的交流輸入在機架頂端，而新型電源的交流輸入在機架底端。因此，在新老電源整體替換過程中，原有交流輸入、電池、負載輸出等線纜往往因長度不夠而無法利舊。原有的線纜被大量浪費，而新布放線纜又需要投入大量成本。插框改造則充分利用原有的各類線纜和機架、熔絲、銅排、空開等使用年限長的器件，在確保改造后的設備整體性能達到新設備指標要求的同時，實現老舊設備的低成本升級改造。傳統的電源替換成本主要包括設計、設備購置、線纜、施工、搬運等成本。插框改造則不僅省去設計、設備購置、線纜、搬運的成本，而且由于改造操作簡單，施工成本也大幅低于整機替換，降低成本的成效顯著，如圖2所示。電源整機更換和插框改造的成本對比如圖3所示。以整機替換為例，一套電源模塊5000元，新線纜3000元，新機架3500元，設備搬運、線纜布放、設備割接等費用5000元，總計約16500元/套；以插框改造為例，一套電源模塊5000元，插框及材料約4500元，改造施工費2500元，總計約12000元/套。相比而言，插框改造一套電源比整機替換節省成本約4500元，成本下降了27%。

5結束語

在達到新設備同等性能和指標要求的情況下，插框改造法充分利用老舊設備中線纜、機架、熔絲、銅排、空開等長使用年限長的器件，大大降低設備和材料成本；同時，通過在線改造的方法，不僅實現不停電改造，消除對用戶使用感知的影響，而且大幅減少了工作量，改造效率提高了4～6倍。2014年，嘉興移動老舊整流設備的插框改造法在浙江移動得到大面積推廣，升級改造范圍也從艾默生一家擴大到艾默生、中恒、中達電通三個主要廠商，浙江移動首批整改的老舊設備數量就有2922套，節約投資近1315萬元，經濟效益顯著。綜上所述，插框改造是老舊通信電源升級改造的一次成功創新和探索，不僅“綠色環保”，而且“降本增效”。

作者：趙列 單位：中國移動通信集團浙江有限公司嘉興分公司