通信电源发展论文精品(七篇)

序论：写作是一种深度的自我表达。它要求我们深入探索自己的思想和情感，挖掘那些隐藏在内心深处的真相，好投稿为您带来了七篇通信电源发展论文范文，愿它们成为您写作过程中的灵感催化剂，助力您的创作。

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(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.

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[论文关键词]工学结合　立体化教学　促进就业　实现共赢

[论文摘要]工学结合、校企合作的教学模式是通信电源高职教学改革的需要，本文从多个角度阐述了工学结合的实践内容，提出了工学结合的教学方法及思路。工学结合把以课堂为主传授知识的教学环境与直接获得实际经验和能力为主的生产现场环境有机结合起来，极大地提高学生的实践动手能力，有利于培养适合行业、企业需要的应用型人才。

一、工学结合教学模式是高职教育改革的必然趋势

教高［2006］14号文件《关于实施国家示范性高等院校建设计划、加快高等职业院校改革与发展意见》明确指出，高职教育要坚持以“服务为宗旨，以就业为导向，走产学研结合的发展道路”的办学方针。工学结合、校企合作可以充分利用学校、企业和研究机构的教育资源和教育环境，以培养适合行业、企业需要的应用型人才为目的的教育模式，把以课堂传授知识为主的教学环境与直接获得实际经验和能力为主的生产现场环境有机结合起来。实践和推广工学结合、校企合作的教学的新模式，集中体现出以社会需求为导向、以专业特色求发展、以教学质量为基础的高职教育特色。

通信电源是移动通信设施的“心脏”，对通信事业发展起着举足轻重的作用。随着通信事业发展，移动通信已进入千家万户。联通、移动等通信行业企业新增建设了大量基站，目前通信基站大量使用了小容量的开关电源、小容量的蓄电池以及小容量的UPS等设备，而电源系统的维护在安全保障、可靠性等方面的有着相当严格的要求与规范，一旦通信电源发生故障而停止供电，必将导致通信中断。因此各大通信运营商对通信电源越来越重视，对高技能、高质量、高素质的电源专业人才有迫切需求。通信电源专业培养的学生有很多毕业后从事基站代维的工作，但基站电源的维护是一个将所学专业知识进行综合运用的过程，既需要有较扎实的理论知识，又要有很强的动手操作能力。然而，现实情况是，有些学生就业后一开始工作显得无所适从，上不了手，而很多通信运行企业难以招到合适的人才。

产生这一矛盾的原因，主要是我们的教育与企业实际仍然脱节，学院专业教学的就业针对性不强，学生实践能力和就业能力较弱。由于学校不甚了解社会对职业岗位的要求，专业知识教学与日新月异的通信新技术的发展不相适应，难于解决实训实施设备，缺乏职业技能培训手段，行业企业在职业教育尤其是职前教育中参与力度欠缺，校企结合紧密程度不足。因此，工学结合教学模式是高职教育改革的必然趋势

二、工学结合教学模式的主要实践内容

发展学校和行业、企业之间的多种形式的合作，逐步做到专业培养过程中每一个环节和通信企业电源专业技术需求紧密衔接。这样既有利于实训教学和学生就业，更重要的是能及时得到企业的反馈，促进办学、提高教育质量。工学结合教学新模式，可以从以下几方面内容实践：

（一）因时制宜开展课堂教学，与时俱进设置专业课程

教材的编制和选用既要注重理论性，更要注重实践性的分析，每年都要坚持修订和充实教材内容，增添新的课程，提升专业教学内涵，使学生的专业知识更广。学院实训基地目前已配有空调实训室、电力实训室（包括高低配、开关电源、UPS、交流配电瓶、通信用蓄电池等）、监控实训室和油机实训室。教学内容方面新增加了基站电源维护、概预算、工程设计、专业英语、CAD等课程以及交流电等电工专业课程，拓宽了学生的专业知识。有的放矢开展项目式的课程设计，在课程设计中，结合实际的工程案例，让学生了解实际的开发工程，了解市场信息及掌握专业发展动态，从而使学生真正做到学以致用。

（二）加强学校实训基地建设，不断完善和更新实训基地设备设施

实训基地的设备设施与通信行业企业相配套，随着通信电源技术发展而不断更新，保持设施和设备的先进性，不断改善学校实训实习的环境。学生进入实训基地就像置身与企业工作现场，使整个教学过程完全贴近企业生产第一线，贴近社会实际。加强学生通信电源基本技能训练，传输设备相关技能训练，交换、软交换设备相关技能训练，基站、天馈设备相关技能训练，宽带、数据设备相关技能训练，相关仪表仪器测量专业技能训练。通过各种基本技能的实训，使学生具有扎实的专业功底，以适应今后社会通信事业发展的需要。

（三）着力提高教师素质

专业教师不但要在专业知识更新和理论上不断进修充电，而且学院还要利用寒、暑假安排专业课教师到通信企业以普通员工身份顶岗实习，每年不少于一个半月，通过教师实习，与企业加深接触，体验市场和企业的实际需求，从而对我们学生的培养及适岗培训课程设置有深刻的体会。同时，安排教师参加各种新技术培训，了解和掌握通信领域前沿科技发展脉搏，了解企业所需，收集各种案例，用于教学。

（四）加强产学研结合的实践教学

遵循以学生就业、服务信息产业的宗旨，学院与有关企业紧密合作，建设通信职业技能鉴定站、通信行业企业通信电源培训基地，同时积极推动各大运营商在院校电源培训基地的组建。建立和健全师资库，聘请通信行业专家和企业生产技术骨干来院授课，使通信电源教学更贴近实际。学院每年利用暑假组织和安排通信电源专业教师到对口企业实习，从而掌握了大量第一手资料，增强了教学的针对性和前瞻性。还邀请浙江卧龙灯塔电源有限公司工程师讲授蓄电池活化方面的内容，学生学到书本上学不到的知识。

（五）推进“任务驱动”教学法，推广案例教学

鼓励学生自发组建项目小组，根据各项目小组的特长，承接相应的项目设计、施工、在指导老师的辅助下，完成从设计到施工的整个过程。让学生带着来源于企业的“任务”展开教学活动，引导学生由简到繁、由易到难、循序渐进地完成一系列“任务”，从而得到清晰的思路和熟练的方法，解决问题，得出结论。同时积极鼓励和引导学生参加电力机务员高级工考试和电工证考试，获得各种技能。加强对校外实习学生的走访，深入企业调研，合理分析培养目标岗位群体和要求。教学方法主要有：

1．工学交替教学法 及时开发与企业同步的实训实践项目，创造真实的企业环境和工作情境，通过移动等通信运营商，建立通信电源实训基地和校外实习合作伙伴等措施，使得通信电源课程更加完善，设备更新速度与企业同步，企业锻炼机会增多。

2．案例教学法 在社会越来越重视创新性、应用型人才的背景下，利用行业背景收集大量真实企业案例，经过课程组教师精心设计，开设案例讨论课，提高学生分析问题和解决问题的能力，加深对课程的理解，有利于理论知识与实际经验结合和转化。

3．体验式教学法 利用行业背景和校企之间的良好合作，在大量的企业培训课程中使其与学校教学有机融合，使学生接受企业文化熏陶、获得一线一手培训内容，同时让企业员工更多了解学生，增强社会影响力。

4．互动式教学法 倡导教师与学生之间进行平等的对话和讨论。教师和学生通过实训实习获得的感受和体会相互交流，取长补短，达成共识，共同提高。不同的教学内容和教师所采取的互动式教学方法的具体形式可以有所不同。

三、工学结合教学模式的理论意义及应用价值

工学结合的教学设计不同于以往一般的课堂授课——实验室实验——企业实习模式，是高职教育一种新的教学改革思路。新教学模式强调四性：即增强专业设置的针对性、增强课程内容的实用性、增强教学过程的实践性、增强学校和企业的伙伴合作性。以学生获得知识技能为切入点，联合企业专家遴选出本课程所对应的岗位典型工作任务，结合校内外实训实习基地的条件，以学生认知和技能的获取为依据进行。在综合机务员技能鉴定大纲的指导下，通过设计典型工作任务，创造虚拟的企业环境和工作情境，灵活施行“校内——校外——校内——校外”的教学方式，结合企业实时动态，形成立体化教学内容。建立校外通信能源实训基地，提高实验实训课比例，设备更新与企业同步，学生到企业锻炼机会增多，增加实践经验、加强实践和理论的反复验证。开发实验实践项目，培养特色鲜明的学生。通过完善电源实训中心功能，包含系统维护功能，系统分析、系统设计、工程施工等实践功能，增加学生的动手实践感知能力，提升了其可持续发展的能力，较好解决了通信电源专业培养生员紧贴社会和企业需求，对社会、企业、学院、学生是多赢的教学改革成果。

通信电源专业是浙江邮电职业技术学院在1958年建校之初创办的专业，是学院乃至全国的重点基础专业。学院2004年升格为高职院校以后，通信电源专业成为学院首批重点专业之一。学院除了每年向社会输送通信电源高职学生90人左右，还承担大量的浙江省移动、电信等各大通信运营商及代维公司电力机务人员的培训、鉴定、竞赛等任务。近年来，学院紧贴社会和企业需求，围绕工学结合的教学模式，探索教学改革，取得了显著效果。

（一）创造了真实的企业情境，设计全面的实践项目，把以课堂为主传授知识的教学环境与直接获得实际经验和能力为主的生产现场环境有机结合起来，极大的提高学生的实践动手能力，有利于培养适合行业、企业需要的应用型人才。

（二）积极开展校企合作，在双赢、互利基础上为通信企业搭建培训平台。基地为学校提供了科研项目、签“订单”培养学生，提供教学实习等，学校为基地提供培训业务，开展科研，输送优秀毕业生等，以此促使教学、科研全面提升，带动招生、就业良性循环。由于企业培训与日常教学有机融合，推行体验式的企业案例教学，开设案例讨论课，感受企业文化，加深课程理解，有利于理论经验向实际经验的转化。

（三）以工学结合为切入点，采用工学交替教学模式，增强学生学习目的性、能动性，进一步培养其实践技能和职业能力，及早自我规划职业生涯，有利于学生实践能力的锤炼、实践经验的积累，以及创新精神的培养，最终培养出真正符合社会需要的高素质技能型人才。

近三年来，有效的教学手段和完善的教学实践环境大大促进了课程的建设。其中，通信电源课程荣获浙江省“精品课程”，用人单位对本专业学生的综合职业能力的认可度大幅提升，通信电源专业毕业生一次就业率达到95%以上，真正实现了学生、社会、学校多方共赢的良好局面。

参考文献：

［1］ 国家教育部，财政部教高．关于实施国家示范性高等院校建设计划、加快高等职业院校改革与发展意见［Z］，2006．

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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:

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【关键词】光伏发电；工业园区；项目投运后管理

在能源和环境压力日益增加的背景下，推动分布式电源发展已成为世界各国促进节能减排、应对气候变化的重要措施之一。

1 分布式电源发展背景

分布式电源作为新能源的重要组成部分，以其独有的，与大电源、大电网有机统一、缺一不可，在一定程度上影响着电网未来的发展方向。

欧美发达国家以中低层的独立住宅为主发展屋顶光伏。我国光资源富集在西北和华北，其荒漠地区适宜集中式开发，主要包括：建筑屋顶和农牧区户用光伏。我国内陆城市则以高层建筑为主，发展条件不及欧美。

太阳能资源丰富，具有相当的开发和利用价值，本地多年平均太阳能总辐射为4200～5000MJ/m2，平均日照时数为1666.4～2280.9小时，多年日均水平面太阳辐射量3.67kWH/m2。它对改变地区能源结构、缓解地区用电压力、实现地区可持续发展具有重要意义。因此在内陆城市安装分布式光伏电站前景广阔。

2 本地分布式光伏发展现状

作为城区内推广分布式光伏发电项目有一定局限性，因为我国内陆城市则以高层建筑为主，在公用建筑屋顶进行光伏发电项目安装需要取得其他业主的同意，面积要求大，推广具有难度，而在工业园区发展分布式光伏项目有以下几个优点

一是充分利用了取之不尽、用之不竭、无污染且免费的太阳能；

二是充分利用工业园区内企业现有厂房、办公楼等建筑物闲置瓦面或屋顶安装太阳能电池板，建独立太阳能屋顶光伏发电装置，使有限的资源得以再次利用，无需新增土地，既节约了国土资源又节省了征地费用；

三是安装分布式光伏电站实现了自发自用，余电上网销售。对工业园区所属企业，不仅节约了电费，还能享受政府补贴，同时，用不完的电还能卖给电网实现创收，对降低企业运营成本具有明显的优势

四是利用当地丰富的太阳能来发电，从一定程度上缓解了地区用电压力，且不消耗燃料，不污染环境，还能够改善供电质量，调节峰电，保证电力供给。

从本地区工业园区已建的8个分布式光伏电站来看，尽管本地区属于太阳能资源相对较差的第四类地区，但设备运行情况良好，发电效率达到80%以上，表明分布式光伏发电系统技术成熟，达到了理论设计要求，与同等发电量的火电厂相比较，8个分布式光伏电站每年可节约标准煤712.66吨；减少碳排放总量1017.55吨；减少氮氧化物排放26.65吨；减少二氧化硫排放53.52吨；减少粉尘排放48.42吨；减少灰渣排放202.89吨等，有效地改善了人类生活的自然环境。

由于8个光伏电站项目都是充分利用工业园区企业现有厂房、办公楼等建筑物闲置瓦面或屋顶安装太阳能电池板，建光伏电站，使有限的资源得以再次利用，无需新增土地，既节约了国土资源又节省了征地费用，而作为关键部件的太阳能电池使用寿命长，寿命一般可达到25年以上。可见工业园区内的光伏电站具有较高的经济性；但是目前太阳能电池、电缆等材料成本相对较高，从一定程度上延长了投资回收期。

3 分布式光伏发电项目投运后管理

光伏电站投运后管理也很重要，虽然工业园区内建设，后期维护可以较为集中。分布式光伏维护主要在光伏组件的定期保养，由于分布式光伏电站暴露在露天环境中，外面没有任何保护，自然环境因素对分布式光伏电站质量会有较大影响。由此，分布式光伏电站的日常保养很必要，这直接关系到光伏电站使用寿命和发电效率。

对于设备性能来说，辐射强度和温度是影响组件效率的显著因素，带载率和工作电压是影响逆变器效率的显著因素；而对于系统效率来说，由于其具备季节性，环境温度、灰尘遮蔽是影响效率的显著因素。例如如果不注意清洁光伏板组件，有泥点污点，就容易产生热斑效应。所谓热斑效应，就是光伏板组件的串联电路上有部分被遮蔽，其发电量下降，会消耗其他部分产生的电能，成为一个负载。热斑效应会导致光伏板电池组件损坏甚至烧毁。定期对光伏电站组件进行清洗和检查，能明显提高光伏发电系统的效率

因此在光伏电站设计运维的整个生命周期中，都要对关键风险进行控制，这样才能降低度电成本，提高投资回报。

根据我国太阳能资源分布图及其太阳能辐射量五类地区划分来看，同类项目在我国适合在与内陆城市工业园区太阳能资源四类以上地区推广除四川、贵州两省外，其它地区均可大范围推广，前景广阔。

参考文献：

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[2]徐亮，翟庆志，王宁.光伏发电系统中MPPT算法的研究与分析[A].纪念中国农业工程学会成立30周年暨中国农业工程学会2009年学术年会（CSAE 2009）论文集[C].2009

[3]黄维学，徐璞.聚光型光伏发电系统（CPV）的发展前景分析[A].通信电源新技术论坛2011通信电源学术研讨会论文集[C].2011.

[4]侯世英，房勇，孙韬，宋星. 混合储能方案平衡独立光伏发电系统功率变化[A].重庆市电机工程学会2010年学术会议论文集[C].2010.

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[9]罗雪莲.中国光伏发电的发展及前景[A]. 贵州省电机工程学会2007年优秀论文集[C].2008

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【关键词】机房；标准化

长江航运海事通信网通过几十年的建设，已经具备一定规模，目前主要由船岸通信系统（含同频广播）、长途传输系统（含各类接入网）、电话交换系统（专网和公网）、数据通信系统、视频会议系统（含桌面视频会议系统）、应急通信系统等组成，并由服务器、存储、CCTV、VTS、AIS以及众多软件组成了各类应用系统。随着航运信息化的迅猛发展，通信信息在航运部门联系、指挥调度、实时监控、救灾救援等方面越来越重要，通信信息业务种类的需求也越来越多、越来越具有行业特色和个性化特点。

航运通信专网的特殊需求，使其各机房有别于运营商专业机房，也不同于一般企业的服务器机房。作为各种通信信息的起止点，服务于长江沿线各港航单位的的光缆、铜缆，这些数量庞大、粗细不等、业务不同的线缆穿梭于杆路、管井后汇聚在各通信信息机房，最后盘根错节终结在各个机房的设备上。作为提供专业通信服务的海事通信信息基础设施，保障长江航运通信畅通和船舶通航安全的职责也越来越重要，通信及信息机房的正常运转面临巨大的挑战。通信信息设备种类繁多，维护人员不足等各类矛盾不断显现。合理有效地充分整合通信信息机房，逐步走向标准化，对于设备的运行维护、快速故障处理、降低成本、提高用户响应速度具有十分重要的意义。

提高通信运行维护效率是一个综合问题，涉及到组织构架设置、维护流程的重组、人员的定岗定编、技术人员的培训和激励机制、网络管理支撑系统的建设等诸多方面，在当前或在未来一段时间内，无法快速改变上述情况，想要提高运行维护效率，降低设备和网络故障率，提高反应速度，就必须不断加强机房标准化改造，进行设备、线路、维护管理等软硬实力的标准化改造。

一、设备的标准化工作

几十年长期不断演进，造就了现有通信信息机房内设备的七国八制，部分设备已经陈旧老化、效率低下。同时不同工程项目、不同时间点增加的设备放置在不同的机柜甚至不同的机房，设备间的不同类型的连线数量间断性增长，造成了设备间的线缆布局极不合理，错综复杂。标准化工作需要合理布置机房设备，实现某一种特定通信功能的建筑空间，以便于完成相应专业内的操作、维护和生产。目前，在通信信息机房标准化建设中，无法实现专业化细分，但可将机房合理划分为不同的功能区域。机房设备的布局严格按照设备间的逻辑关系，采取大机房、分块布置的原则，合理布局设备及线缆。在设备选型方面，尽量统一设备类型，减轻维护人员知识更新负担，同时利于不同机房维护人员相互交流，也利于全程全网的备品备件管理。

二、线缆标准化工作

目前，各通信信息机房有些采用下走线方式，有些为上走线，各类线缆均在防静电地板下走线槽内或走线架上敷设。随着业务的增加，各种线缆不断增多，原有走线槽已经不能满足需求。后续的线缆只能杂乱放在走线槽中，甚至走线槽槽外，大致按照走线槽原来的走向布放。越来越多的线缆以及不规范的布放，导致各种线缆交叉占压，给线缆故障排查及线缆扩容布放带来很大困难。同时，由于交直流电缆、接地线与信号线缆存在交叉点，既对通信业务的服务质量带来一定程度的影响，也存在着火灾隐患。造成通信机房线缆杂乱的原因主要有以下三点：

（1）建设期间，工程负责人没有将通信机房设备布局、线缆走向等具体的标准提供给施工队伍；施工单位在施工期间也仅仅提供了数字编号的手写标签；设备维护人员在维护期间对部分设备和线缆进行调整，并没有做及时修改。（2）机房经过不断的业务发展、扩容、改造、维护、并网、转网，大量的废旧线缆没有及时清除，极少标识或者无标识。（3）在通信机房的实际使用过程中，维护部门缺乏长远规划和维护经验，未合理布局各类设备，造成设备间线缆繁杂。

三线分离是将机房内的交流、直流电缆（线）与信号电缆（线）分开布放。信号线、直流电源线及交流电源线分开，各走各的槽路，以免三线间产生高热，从而引发火灾等安全隐患，给运维工作带来灾难。在标准化建设中，可采取上进线、下进线共用的方式。强电线缆通过地板下端走下进线，弱电线缆通过走线槽走上进线；并对机柜内强弱电走向进行规划，左右侧分开为强电进线和弱电进线，实现强弱电分开，杜绝电力线对信号线的信号干扰。交流和直流线分侧布放，走不同的路由。

光纤配线柜、数字配线柜、音频配线柜集中布置，集中配线架实现三线分离，减小跳线长度，同时按照统一规范，结合实际对所有线缆做好标识工作，包含线缆的起止点、用途等，有利于查找故障，缩短处理故障时间，维护更加方便、运行更加可靠。为了方便设备的更新、扩展和升级，在机房建设时需适当考虑各系统为设备发展留有一定的冗余和预留，减少因机房改造而带来的系统停机时间。同时，在标准化建设中，可以规范线缆颜色规格，不同的线缆采用不同的色彩区分。在强弱电分层的通信机房，设备摆放可采取自下至上安装方式，便于今后新增设备布线的美观大方。搬迁蓄电池至独立蓄电池室，实现蓄电池与通信设备的防爆隔离。

三、维护管理标准化

把“注重细节，力求完美”的思想运用于工作中，在工作实践中，我们也深切的体会到细节化管理为维护质量提供的保证。首先，细节管理使得机房基础维护开展的井然有序。如：严格执行值班制度，认真完成值班记录、检修记录及故障记录等；机房备品、备件、仪器仪表、工具、资料管理的每一项要求都严格执行；保证维护工作有计划、有目标、有结果；认真进行周检、月检、季检、年检，并在各大节假日及重要会议前认真完成每一项即定的检修细则；周、月报表及时全面准确完成；严格执行各项规章制度及维护管理制度，确保各项维护工作及运行配合有序开展等。其次，细节管理保证了各项维护任务的规范化，确保了设备、线缆的标识和技术维护资料准确、实用。第三，细节化管理使得维护人员的业务水平和处理故障的能力有了很大地提高。

各类维护资料的整理留存是机房标准化改造的一个关键环节，为了保证资料的实用性，我们力求做到在内容上全面、准确并及时更新，在形式上不断改进，力求方便、快捷。为了方便工作，更好地服务于工作，同时也考虑资料的扩容，需对各类资料进行充足的分类整理，按专业合理划分功能整理电子版资料，使得资料更易于查找，并和书面资料互为备份。同时可以考虑使用图形化资源管理系统，为所有设备及线路建立了动态连接关系，方便资料更新。对于辖区远端机房的资料，可利用去维护及巡检之便，采集资料数据，整理后按机房分别建立资料档案，形成一套完整的资料体系，将给各项工作的开展带来极大的便利。

目前长江沿线由于机房类型的不同以及功能的差异，无法更多地在硬件设施上对机房建设标准化进行规范，但通过软设施的规范改造，长江航运通信信息机房标准化工作必将推进通信信息的运行维护管理，降低了设备和线缆故障率，提高服务品质。

参 考 文 献

[1]陈再峰.NGN SIP的标准化[A].2003年中国通信学会信息通信网络技术年会论文集[C].2003

[2]唐健.浅谈核心通信机房电源设备维护管理[A].中国通信学会信息通信网络技术委员会2009年年会论文集（下册）[C].2009

篇(6)

现代电力电子技术的发展方向,是从以低频技术处理问题为主的传统电力电子学,向以高频技术处理问题为主的现代电力电子学方向转变。电力电子技术起始于五十年代末六十年代初的硅整流器件,其发展先后经历了整流器时代、逆变器时代和变频器时代,并促进了电力电子技术在许多新领域的应用。八十年代末期和九十年代初期发展起来的、以功率MOSFET和IGBT为代表的、集高频、高压和大电流于一身的功率半导体复合器件,表明传统电力电子技术已经进入现代电力电子时代。

1.1整流器时代

大功率的工业用电由工频(50Hz)交流发电机提供,但是大约20%的电能是以直流形式消费的,其中最典型的是电解(有色金属和化工原料需要直流电解)、牵引(电气机车、电传动的内燃机车、地铁机车、城市无轨电车等)和直流传动(轧钢、造纸等)三大领域。大功率硅整流器能够高效率地把工频交流电转变为直流电,因此在六十年代和七十年代,大功率硅整流管和晶闸管的开发与应用得以很大发展。当时国内曾经掀起了-股各地大办硅整流器厂的热潮,目前全国大大小小的制造硅整流器的半导体厂家就是那时的产物。

1.2逆变器时代

七十年代出现了世界范围的能源危机,交流电机变频惆速因节能效果显著而迅速发展。变频调速的关键技术是将直流电逆变为0~100Hz的交流电。在七十年代到八十年代,随着变频调速装置的普及,大功率逆变用的晶闸管、巨型功率晶体管(GTR)和门极可关断晶闸管(GT0)成为当时电力电子器件的主角。类似的应用还包括高压直流输出,静止式无功功率动态补偿等。这时的电力电子技术已经能够实现整流和逆变,但工作频率较低,仅局限在中低频范围内。

1.3变频器时代

进入八十年代,大规模和超大规模集成电路技术的迅猛发展,为现代电力电子技术的发展奠定了基础。将集成电路技术的精细加工技术和高压大电流技术有机结合,出现了一批全新的全控型功率器件、首先是功率M0SFET的问世,导致了中小功率电源向高频化发展,而后绝缘门极双极晶体管(IGBT)的出现,又为大中型功率电源向高频发展带来机遇。MOSFET和IGBT的相继问世,是传统的电力电子向现代电力电子转化的标志。据统计,到1995年底,功率M0SFET和GTR在功率半导体器件市场上已达到平分秋色的地步,而用IGBT代替GTR在电力电子领域巳成定论。新型器件的发展不仅为交流电机变频调速提供了较高的频率,使其性能更加完善可靠,而且使现代电子技术不断向高频化发展,为用电设备的高效节材节能,实现小型轻量化,机电一体化和智能化提供了重要的技术基础。

2.现代电力电子的应用领域

2.1计算机高效率绿色电源

高速发展的计算机技术带领人类进入了信息社会,同时也促进了电源技术的迅速发展。八十年代,计算机全面采用了开关电源,率先完成计算机电源换代。接着开关电源技术相继进人了电子、电器设备领域。

计算机技术的发展,提出绿色电脑和绿色电源。绿色电脑泛指对环境无害的个人电脑和相关产品，绿色电源系指与绿色电脑相关的高效省电电源,根据美国环境保护署l992年6月17日"能源之星"计划规定,桌上型个人电脑或相关的设备,在睡眠状态下的耗电量若小于30瓦,就符合绿色电脑的要求,提高电源效率是降低电源消耗的根本途径。就目前效率为75%的200瓦开关电源而言,电源自身要消耗50瓦的能源。

2.2通信用高频开关电源

通信业的迅速发展极大的推动了通信电源的发展。高频小型化的开关电源及其技术已成为现代通信供电系统的主流。在通信领域中,通常将整流器称为一次电源,而将直流-直流(DC/DC)变换器称为二次电源。一次电源的作用是将单相或三相交流电网变换成标称值为48V的直流电源。目前在程控交换机用的一次电源中,传统的相控式稳压电源己被高频开关电源取代,高频开关电源(也称为开关型整流器SMR)通过MOSFET或IGBT的高频工作,开关频率一般控制在50-100kHz范围内,实现高效率和小型化。近几年,开关整流器的功率容量不断扩大,单机容量己从48V/12.5A、48V/20A扩大到48V/200A、48V/400A。

因通信设备中所用集成电路的种类繁多,其电源电压也各不相同,在通信供电系统中采用高功率密度的高频DC-DC隔离电源模块,从中间母线电压(一般为48V直流)变换成所需的各种直流电压,这样可大大减小损耗、方便维护,且安装、增加非常方便。一般都可直接装在标准控制板上,对二次电源的要求是高功率密度。因通信容量的不断增加,通信电源容量也将不断增加。

2.3直流-直流(DC/DC)变换器

DC/DC变换器将一个固定的直流电压变换为可变的直流电压,这种技术被广泛应用于无轨电车、地铁列车、电动车的无级变速和控制,同时使上述控制获得加速平稳、快速响应的性能,并同时收到节约电能的效果。用直流斩波器代替变阻器可节约电能(20~30)%。直流斩波器不仅能起调压的作用(开关电源),同时还能起到有效地抑制电网侧谐波电流噪声的作用。

通信电源的二次电源DC/DC变换器已商品化,模块采用高频PWM技术,开关频率在500kHz左右,功率密度为5W~20W/in3。随着大规模集成电路的发展,要求电源模块实现小型化,因此就要不断提高开关频率和采用新的电路拓扑结构,目前已有一些公司研制生产了采用零电流开关和零电压开关技术的二次电源模块,功率密度有较大幅度的提高。

2.4不间断电源(UPS)

不间断电源(UPS)是计算机、通信系统以及要求提供不能中断场合所必须的一种高可靠、高性能的电源。交流市电输入经整流器变成直流,一部分能量给蓄电池组充电,另一部分能量经逆变器变成交流,经转换开关送到负载。为了在逆变器故障时仍能向负载提供能量,另一路备用电源通过电源转换开关来实现。

现代UPS普遍了采用脉宽调制技术和功率M0SFET、IGBT等现代电力电子器件,电源的噪声得以降低,而效率和可靠性得以提高。微处理器软硬件技术的引入,可以实现对UPS的智能化管理,进行远程维护和远程诊断。

目前在线式UPS的最大容量已可作到600kVA。超小型UPS发展也很迅速,已经有0.5kVA、lkVA、2kVA、3kVA等多种规格的产品。

2.5变频器电源

变频器电源主要用于交流电机的变频调速,其在电气传动系统中占据的地位日趋重要,已获得巨大的节能效果。变频器电源主电路均采用交流-直流-交流方案。工频电源通过整流器变成固定的直流电压,然后由大功率晶体管或IGBT组成的PWM高频变换器,将直流电压逆变成电压、频率可变的交流输出,电源输出波形近似于正弦波,用于驱动交流异步电动机实现无级调速。

国际上400kVA以下的变频器电源系列产品已经问世。八十年代初期,日本东芝公司最先将交流变频调速技术应用于空调器中。至1997年,其占有率已达到日本家用空调的70%以上。变频空调具有舒适、节能等优点。国内于90年代初期开始研究变频空调,96年引进生产线生产变频空调器,逐渐形成变频空调开发生产热点。预计到2000年左右将形成。变频空调除了变频电源外,还要求有适合于变频调速的压缩机电机。优化控制策略,精选功能组件,是空调变频电源研制的进一步发展方向。

2.6高频逆变式整流焊机电源

高频逆变式整流焊机电源是一种高性能、高效、省材的新型焊机电源,代表了当今焊机电源的发展方向。由于IGBT大容量模块的商用化,这种电源更有着广阔的应用前景。

逆变焊机电源大都采用交流-直流-交流-直流(AC-DC-AC-DC)变换的方法。50Hz交流电经全桥整流变成直流,IGBT组成的PWM高频变换部分将直流电逆变成20kHz的高频矩形波,经高频变压器耦合,整流滤波后成为稳定的直流,供电弧使用。

由于焊机电源的工作条件恶劣,频繁的处于短路、燃弧、开路交替变化之中,因此高频逆变式整流焊机电源的工作可靠性问题成为最关键的问题,也是用户最关心的问题。采用微处理器做为脉冲宽度调制(PWM)的相关控制器,通过对多参数、多信息的提取与分析,达到预知系统各种工作状态的目的,进而提前对系统做出调整和处理,解决了目前大功率IGBT逆变电源可靠性。

国外逆变焊机已可做到额定焊接电流300A,负载持续率60%,全载电压60~75V,电流调节范围5~300A,重量29kg。

2.7大功率开关型高压直流电源

大功率开关型高压直流电源广泛应用于静电除尘、水质改良、医用X光机和CT机等大型设备。电压高达50~l59kV,电流达到0.5A以上,功率可达100kW。

自从70年代开始,日本的一些公司开始采用逆变技术,将市电整流后逆变为3kHz左右的中频,然后升压。进入80年代,高频开关电源技术迅速发展。德国西门子公司采用功率晶体管做主开关元件,将电源的开关频率提高到20kHz以上。并将干式变压器技术成功的应用于高频高压电源,取消了高压变压器油箱,使变压器系统的体积进一步减小。

国内对静电除尘高压直流电源进行了研制,市电经整流变为直流,采用全桥零电流开关串联谐振逆变电路将直流电压逆变为高频电压,然后由高频变压器升压,最后整流为直流高压。在电阻负载条件下,输出直流电压达到55kV,电流达到15mA,工作频率为25.6kHz。

2.8电力有源滤波器

传统的交流-直流(AC-DC)变换器在投运时,将向电网注入大量的谐波电流,引起谐波损耗和干扰,同时还出现装置网侧功率因数恶化的现象,即所谓"电力公害",例如,不可控整流加电容滤波时,网侧三次谐波含量可达(70~80)%,网侧功率因数仅有0.5~0.6。

电力有源滤波器是一种能够动态抑制谐波的新型电力电子装置,能克服传统LC滤波器的不足,是一种很有发展前途的谐波抑制手段。滤波器由桥式开关功率变换器和具体控制电路构成。与传统开关电源的区别是:(l)不仅反馈输出电压,还反馈输入平均电流;(2)电流环基准信号为电压环误差信号与全波整流电压取样信号之乘积。

2.9分布式开关电源供电系统

分布式电源供电系统采用小功率模块和大规模控制集成电路作基本部件,利用最新理论和技术成果,组成积木式、智能化的大功率供电电源,从而使强电与弱电紧密结合,降低大功率元器件、大功率装置(集中式)的研制压力,提高生产效率。

八十年代初期,对分布式高频开关电源系统的研究基本集中在变换器并联技术的研究上。八十年代中后期,随着高频功率变换技术的迅述发展，各种变换器拓扑结构相继出现,结合大规模集成电路和功率元器件技术,使中小功率装置的集成成为可能,从而迅速地推动了分布式高频开关电源系统研究的展开。自八十年代后期开始,这一方向已成为国际电力电子学界的研究热点,论文数量逐年增加，应用领域不断扩大。

分布供电方式具有节能、可靠、高效、经济和维护方便等优点。已被大型计算机、通信设备、航空航天、工业控制等系统逐渐采纳,也是超高速型集成电路的低电压电源(3.3V)的最为理想的供电方式。在大功率场合,如电镀、电解电源、电力机车牵引电源、中频感应加热电源、电动机驱动电源等领域也有广阔的应用前景。

3.高频开关电源的发展趋势

在电力电子技术的应用及各种电源系统中，开关电源技术均处于核心地位。对于大型电解电镀电源,传统的电路非常庞大而笨重,如果采用高顿开关电源技术,其体积和重量都会大幅度下降,而且可极大提高电源利用效率、节省材料、降低成本。在电动汽车和变频传动中,更是离不开开关电源技术，通过开关电源改变用电频率,从而达到近于理想的负载匹配和驱动控制。高频开关电源技术,更是各种大功率开关电源(逆变焊机、通讯电源、高频加热电源、激光器电源、电力操作电源等)的核心技术。

3.1高频化

理论分析和实践经验表明,电气产品的变压器、电感和电容的体积重量与供电频率的平方根成反比。所以当我们把频率从工频50Hz提高到20kHz,提高400倍的话,用电设备的体积重量大体下降至工频设计的5~l0%。无论是逆变式整流焊机,还是通讯电源用的开关式整流器,都是基于这一原理。同样,传统"整流行业"的电镀、电解、电加工、充电、浮充电、电力合闸用等各种直流电源也可以根据这一原理进行改造,成为"开关变换类电源",其主要材料可以节约90%或更高,还可节电30%或更多。由于功率电子器件工作频率上限的逐步提高,促使许多原来采用电子管的传统高频设备固态化,带来显著节能、节水、节约材料的经济效益,更可体现技术含量的价值。

3.2模块化

模块化有两方面的含义,其一是指功率器件的模块化,其二是指电源单元的模块化。我们常见的器件模块,含有一单元、两单元、六单元直至七单元,包括开关器件和与之反并联的续流二极管,实质上都属于"标准"功率模块(SPM)。近年,有些公司把开关器件的驱动保护电路也装到功率模块中去,构成了"智能化"功率模块(IPM),不但缩小了整机的体积,更方便了整机的设计制造。实际上,由于频率的不断提高,致使引线寄生电感、寄生电容的影响愈加严重,对器件造成更大的电应力(表现为过电压、过电流毛刺)。为了提高系统的可靠性,有些制造商开发了"用户专用"功率模块(ASPM),它把一台整机的几乎所有硬件都以芯片的形式安装到一个模块中,使元器件之间不再有传统的引线连接,这样的模块经过严格、合理的热、电、机械方面的设计,达到优化完美的境地。它类似于微电子中的用户专用集成电路(ASIC)。只要把控制软件写入该模块中的微处理器芯片,再把整个模块固定在相应的散热器上,就构成一台新型的开关电源装置。由此可见,模块化的目的不仅在于使用方便,缩小整机体积,更重要的是取消传统连线,把寄生参数降到最小,从而把器件承受的电应力降至最低,提高系统的可靠性。这样,不但提高了功率容量,在有限的器件容量的情况下满足了大电流输出的要求,而且通过增加相对整个系统来说功率很小的冗余电源模块,极大的提高系统可靠性,即使万一出现单模块故障,也不会影响系统的正常工作,而且为修复提供充分的时间。

3.3数字化

在传统功率电子技术中,控制部分是按模拟信号来设计和工作的。在六、七十年代,电力电子技术拟电路基础上的。但是,现在数字式信号、数字电路显得越来越重要,数字信号处理技术日趋完善成熟,显示出越来越多的优点:便于计算机处理控制、避免模拟信号的畸变失真、减小杂散信号的干扰(提高抗干扰能力)、便于软件包调试和遥感遥测遥调,也便于自诊断、容错等技术的植入。所以,在八、九十年代,对于各类电路和系统的设计来说,模拟技术还是有用的,特别是:诸如印制版的布图、电磁兼容(EMC)问题以及功率因数修正(PFC)等问题的解决,离不开模拟技术的知识,但是对于智能化的开关电源,需要用计算机控制时,数字化技术就离不开了。

3.4绿色化

电源系统的绿色化有两层含义:首先是显著节电,这意味着发电容量的节约,而发电是造成环境污染的重要原因,所以节电就可以减少对环境的污染;其次这些电源不能(或少)对电网产生污染,国际电工委员会(IEC)对此制定了一系列标准,如IEC555、IEC917、IECl000等。事实上,许多功率电子节电设备,往往会变成对电网的污染源:向电网注入严重的高次谐波电流,使总功率因数下降,使电网电压耦合许多毛刺尖峰,甚至出现缺角和畸变。20世纪末,各种有源滤波器和有源补偿器的方案诞生,有了多种修正功率因数的方法。

总而言之,电力电子及开关电源技术因应用需求不断向前发展,新技术的出现又会使许多应用产品更新换代,还会开拓更多更新的应用领域。开关电源高频化、模块化、数字化、绿色化等的实现,将标志着这些技术的成熟,实现高效率用电和高品质用电相结合。这几年,随着通信行业的发展,以开关电源技术为核心的通信用开关电源,仅国内有20多亿人民币的市场需求,吸引了国内外一大批科技人员对其进行开发研究。开关电源代替线性电源和相控电源是大势所趋,因此,同样具有几十亿产值需求的电力操作电源系统的国内市场正在启动,并将很快发展起来。还有其它许多以开关电源技术为核心的专用电源、工业电源正在等待着人们去开发。

参考文献：

[1]林渭勋:浅谈半导体高频电力电子技术,电力电子技术选编,浙江大学,384-390,1992。

[2]季幼章:迎接知识经济时代,发展电源技术应用,电源技术应用,N0.2,l998。

[3]叶治正,叶靖国:开关稳压电源。高等教育出版社,1998。

篇(7)

论文摘要:世界经济格局的变化，国家的可持续性发展已经得到各国上层的高度重视，通信产业作为国家重要的经济支柱，在节能降耗方面承担着重大责任。

近几年来，全球移动通信产业蓬勃发展。2007年，全球移动用户数增长了25.9%，2008年由于UMTS3G网络的开通，用户数增长了14%，2009年3G网络的开通，用户将向WiMAX网络和4G网络转移。总之，全球移动市场仍处于快速增长期。通信产业是一个高科技行业，也是一个高耗能行业，随着网络规模的不断扩张，通信网络的核心设备、动力系统、冷却系统以及机房、基站等成倍增加，能耗巨大，目前我国的通信网络有上万台的核心交换设备，有几十万的基站，大量的设备不仅需要人员的支撑，而且不间断的网络环境也更需要能源来保障。据有关部门估计，2007年我国IT产品的总耗电预计为300亿—500亿千瓦时。这几乎相当于三峡电站一年的发电总量（2006年为492.50亿千瓦时）。这些林林总总的IT产品，已经让我们的生活发生了翻天覆地的变化，改变着人们的生产和生活状态，但是这些IT产品功耗大而且数量众多，累积起来所消耗的电能可以说是触目惊心。2008年世界金融风暴使得全球能源供给日趋紧张，2009年能源紧张的格局将会更加严峻，因此节能降耗的绿色通道对于通信行业来说显得尤为重要。

由于IT设备需要成年累月不间断地运行，除了IT设备自身耗电量巨大外，为满足机房环境温度、湿度、空气含尘浓度的要求，机房内要独立设置空调调节系统，加上用于机房环境条件技术保障的其他设备，这些最终导致机房成为电力消耗的“大户”。从机房用电分配上来看，其中IT设备占电能总能耗的44%，制冷系统占38%，电源系统占到15%，照明系统占3%。在机房的IT设备中，网络设备大概占30%，即大约占机房总能耗的13%。同时，如果网络设备的功耗降低，相应的空调等外围设备的消耗也会相应降低，因此目前网络中心耗能最大的是服务器，其次是一些主干网采用的大型网络设备，当然其他低端网络设备因为数量众多也是不容忽视的。主设备是指服务器、BTS（基站收发台），其功耗由接入设备的数量和网络的负荷决定；配套设备主要指空调，基站设备对环境温度、湿度和洁净度有一定要求，以保证通信设备的正常运行，空调占了总功耗的绝大部分，平均下来约为总功耗的50%，以中国电信为例，2007年全年消耗电能超过200亿度，各种能耗费用超过100亿元人民币；其它功耗成分来自配电系统等。

各国政府已经开始行动以减少能源的消耗、二氧化碳及其他污染物的排放，我国“十一五”规划就明确了节能减排的工作指标：到2010年，单位国内生产总值能耗降低20％左右。能源的消耗可以用二氧化碳的排放量来计算，1千瓦时约等于0.658kg二氧化碳排放量，除主设备外其他设备的能源消耗也可以用二氧化碳的排放量来计算。假设一个正常基站可使用10年，总二氧化碳排放量为422吨。在所有的影响因素中，主设备占了总二氧化碳排放量的30.9%。根据对二氧化碳排放量的分析，通信产业节能降耗的绿色通道可以从以下5方面展开：1、打造绿色基站，采用新型的功放芯片和高效功放技术，提高设备的能效；2、应用绿色基站软件有效降低静态功耗，大幅降低业务量少时的能耗。3、绿色高效的冷却方案，即减少冷却能耗和提高电信设备耐热能力，这样设备可工作在室温或更大湿度环境中。4、使用高集成度或分布式方案来减少基站占用空间，即采用多密度载波和射频宽带技术实现单模块支持4到6个载波，同等容量下基站体积更小，重量更轻，UPS等配套要求更低。5、绿色能源的使用，即充分利用太阳能和风能等绿色环保能源。

一、建立绿色核心网络

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