于海忠 郭曉利
山東萊蕪鋼鐵集團(tuán)有限公司自動(dòng)化部
萊鋼ＩＳＤＸ交換機(jī)1993年5月開通時(shí)，承擔(dān)著萊鋼全部的通信任務(wù)，1998年初，通信網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)容改造后，作為一個(gè)端局（動(dòng)力端局）仍承擔(dān)著煉鐵廠、焦化廠、動(dòng)力部、熱電廠、設(shè)備維修廠、建安公司、醫(yī)院等重要單位用戶及部分住宅電話用戶的通信任務(wù)。自開通到現(xiàn)在，交換、傳輸設(shè)備運(yùn)行比較穩(wěn)定，電源系統(tǒng)卻存在嚴(yán)重的問題，主要表現(xiàn)在：
�、� 蓄電池容量已嚴(yán)重不足，交流停電后，僅能正常供電幾分鐘；
�、� 整流設(shè)備主控板已維修多次，工作不正常，已屬淘汰產(chǎn)品，整流器核心器件已老化過熱，整體容量�。�
�、� 交流電引入采用人工倒換，工作場(chǎng)地狹小，存在不安全因素；
�、� 線路常年滿負(fù)荷運(yùn)行，已多處老化、裂紋；
⑤ 無法納入電源遠(yuǎn)程監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。
動(dòng)力端局是萊鋼通信網(wǎng)與公網(wǎng)光傳輸鏈路的匯接點(diǎn)，電源設(shè)備一旦出現(xiàn)問題，將直接影響萊鋼整個(gè)通信網(wǎng)絡(luò)的對(duì)外聯(lián)系，因此采用新技術(shù)對(duì)電源系統(tǒng)進(jìn)行改造勢(shì)在必行。
1 系統(tǒng)硬件配置
交流電源進(jìn)線采用三相四線制，兩路電源分主用和備用，通過電路連鎖，實(shí)現(xiàn)主、備用之間的轉(zhuǎn)換。主開關(guān)選用法國ＳＯＧＯＭＥＣ公司生產(chǎn)的電機(jī)驅(qū)動(dòng)低壓帶負(fù)荷轉(zhuǎn)換開關(guān)，具有高可靠性、可帶負(fù)荷操作和易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)延時(shí)切換的特點(diǎn)。
直流供電由ＳＫ200型電源柜、ＳＫ200直流配電屏、蓄電池組、ＳＭ740電源監(jiān)控器組成。系統(tǒng)配置如圖1所示。
集中監(jiān)控系統(tǒng)由電源監(jiān)控子系統(tǒng)和監(jiān)控中心組成。電源監(jiān)控子系統(tǒng)每局一套，由ＳＭ740、Ｍｏｄｅｍ和逆變電源組成；監(jiān)控中心利用微機(jī)智能多口串行通信板和Ｍｏｄｅｍ，以自動(dòng)循環(huán)撥號(hào)連接的檢測(cè)方式實(shí)現(xiàn)分散控制、集中告警顯示和統(tǒng)一集中管理。
2 系統(tǒng)功能實(shí)現(xiàn)及特點(diǎn)
2.1 監(jiān)控系統(tǒng)組態(tài)
監(jiān)控系統(tǒng)組態(tài)包括電源模塊狀態(tài)控制組態(tài)和監(jiān)控系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成組態(tài)。
在計(jì)算機(jī)上使用引導(dǎo)軟件，完成對(duì)ＳＭ740監(jiān)控器的組態(tài)，包括：定義機(jī)框物理位置、確定各模塊在機(jī)框中的位置、設(shè)置模塊的工作方式及工作參數(shù)、分配各模塊Ｉ／Ｏ地址，以及定義網(wǎng)絡(luò)間通信作業(yè)等。
根據(jù)各級(jí)維護(hù)要求，完成操作員參數(shù)表、設(shè)備參數(shù)表、系統(tǒng)參數(shù)表、電源系統(tǒng)設(shè)置表、電源系統(tǒng)監(jiān)控表等監(jiān)控系統(tǒng)組態(tài)。
2.2 優(yōu)化接地方式
電源系統(tǒng)的接地采用聯(lián)合接地方式，接地體的接地電阻＜1Ω（實(shí)測(cè)0.7Ω）。
在實(shí)際布線過程中，采用類似“分散接地”的布線方式，即工作地線和保護(hù)地線都從地線排上引出，兩種地線不直接就近相連，如圖2所示。其優(yōu)點(diǎn)是當(dāng)雷電流流過接地網(wǎng)時(shí)，雷電流只縱向流動(dòng)，即使存在接觸不良的接點(diǎn)，也不會(huì)造成橫向干擾。
交換機(jī)的接地處理：用一根135ｍｍ2的多股銅芯導(dǎo)線，單獨(dú)連接到接地線線排上。不同于系統(tǒng)的是：（1）不直接與交換機(jī)的正極就近相連，也不將機(jī)柜與帶正極的纜、線隨機(jī)連接。（2）機(jī)柜與高架地板及底座的接觸部分都進(jìn)行了絕緣處理，相當(dāng)于采用了“懸浮接地”方式，以防止相近面層的靜電及建筑物的雜散電流串入機(jī)柜，對(duì)通信造成干擾。
總配線架的接地：?jiǎn)为?dú)從母線排上引入兩根50ｍｍ2的多股銅芯導(dǎo)線，其中一根接到配線架底座上，另一根接到配線架上端的接地銅排上。雙線分別接地的優(yōu)點(diǎn)是：一方面可以提高保安設(shè)備和告警信號(hào)電路的可靠性；另一方面，當(dāng)通信線路上受到雷擊和高壓電流而通過保安器入地后，可迅速降低配線架上的電位。
2.3 自動(dòng)轉(zhuǎn)換電路
采用法國ＳＯＧＯＭＥＣ公司生產(chǎn)的一體化的由電機(jī)驅(qū)動(dòng)低壓帶負(fù)荷轉(zhuǎn)換開關(guān)（以下簡(jiǎn)稱自動(dòng)開關(guān)）取代接觸器和繼電器，較好地解決了接觸器易損壞、可靠性差、不易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)的難題，保證了交流屏具有穩(wěn)定的工作狀態(tài)。
自動(dòng)開關(guān)具有電器和機(jī)械式的鎖定裝置，可將轉(zhuǎn)換開關(guān)鎖定于某一狀態(tài)，需要時(shí)可手動(dòng)控制開關(guān)的狀態(tài)。這對(duì)安全保護(hù)，防止誤操作特別重要。
2.4 系統(tǒng)監(jiān)控
監(jiān)控系統(tǒng)的主要功能是通過網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)進(jìn)行參數(shù)的采集、運(yùn)行監(jiān)視、事故告警和資源管理等。
（1） 網(wǎng)絡(luò)之間的通信
監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)由監(jiān)控中心和5個(gè)站點(diǎn)構(gòu)成，監(jiān)控中心采用循環(huán)撥號(hào)方式依次訪問每個(gè)站點(diǎn)。對(duì)每個(gè)站點(diǎn)的訪問時(shí)間可以在循環(huán)通信時(shí)間（接通到掛斷之間）中規(guī)定，單位為ｓ。每個(gè)站點(diǎn)通信口的初始化命令由4項(xiàng)構(gòu)成，格式為“通信速率、奇偶校驗(yàn)、數(shù)據(jù)位、停止位”。數(shù)據(jù)傳輸有兩種方式：一是根據(jù)選擇的項(xiàng)目啟動(dòng)信息的傳輸；二是把選擇的多種項(xiàng)目放在一張菜單中，由菜單啟動(dòng)信息的傳輸。
（2） ＳＭ740監(jiān)控器與電源模塊之間的通信
一方面ＳＭ740控制器把由電源模塊采集來的各種信號(hào)進(jìn)行輸入處理后，存放在控制器的內(nèi)部寄存器中，根據(jù)需要也可輸出到顯示器上。ＳＭ740對(duì)數(shù)據(jù)的采集是自動(dòng)進(jìn)行的，對(duì)數(shù)據(jù)的顯示采用菜單方式，即選定了一張菜單，使啟動(dòng)了該菜單的所有功能。
2.5 系統(tǒng)割接運(yùn)行
為保證不中斷萊鋼通信網(wǎng)的正常運(yùn)行，全部電源系統(tǒng)割接工作需在不中斷供電的前提下進(jìn)行。交流電源（不含供整流器的交流電）的割接較為簡(jiǎn)單，將樓內(nèi)照明供電系統(tǒng)、空調(diào)、充氣機(jī)、查號(hào)臺(tái)等交流負(fù)荷切換到新供電系統(tǒng)即可。直流系統(tǒng)的在線割接則需做大量的工作。
由于原有電池僅能供電幾分鐘，電源系統(tǒng)又進(jìn)行了異地安裝，所以要確保交換機(jī)的正常運(yùn)行，直流系統(tǒng)只能采用線路帶電“Ｔ接” 的割接方式，以確保直流供電一刻也不中斷，具體步驟如下：
（1） 將所有的直流供電線路不加載布放到位（需特別注意線路端頭的絕緣防護(hù)）；
（2） 開啟開關(guān)電源，對(duì)新蓄電池組充足電；
�。�3） 關(guān)閉開關(guān)電源，測(cè)量出新蓄電池組的實(shí)際電壓；
�。�4） 調(diào)整原整流器的工作電壓，使輸出電壓等于新蓄電池組電壓；
�。�5） 進(jìn)行光端機(jī)線路的“Ｔ接”四線（設(shè)備運(yùn)行正常）；
�。�6） 對(duì)交換機(jī)的每個(gè)機(jī)柜供電進(jìn)行“Ｔ接”，共四線（交換機(jī)運(yùn)行正常）；
（7） 對(duì)112測(cè)量臺(tái)、配線架等直流用電設(shè)備割接；
�。�8） 拆除原蓄電池組；
�。�9） 關(guān)閉原整流器；
（10） 啟動(dòng)開關(guān)電源向交換機(jī)供電：
�。�11） 拆除原有線路、原整流器。
至此，電源系統(tǒng)全部割接完畢。
3 結(jié)束語
萊鋼ＩＳＤＸ交換機(jī)電源系統(tǒng)改造后，經(jīng)半年多的運(yùn)行檢驗(yàn)，系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定、可靠，功能完善，具有較好的擴(kuò)展性，徹底改變了原有系統(tǒng)故障多、難維護(hù)的弊端；由于報(bào)警及時(shí)準(zhǔn)確，處理問題時(shí)間加快，創(chuàng)造了較好的經(jīng)濟(jì)效益。
采用聯(lián)合接地方式后，使設(shè)備、地板的接地更加可靠，有效地保證了設(shè)備和人身安全。系統(tǒng)的聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控方式，為各局實(shí)現(xiàn)無人值守創(chuàng)造了條件。
