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1、利用动力环境集中监控系统分析动力故障蒋宏耸中国联通台州分公司运行维护部浙江台州摘要:机房动力与环境集中监控系统是运用计算机、现代通信、智能测控等先进技术,利用先进的通信网络对分布于本区域或者远程区域的机房和工作区进行实时相互式监控,以实现防盗报警、图像监控、故障告警、紧急时事件处理、记录并处理相关数据。叙述利用动力监控系统的数据对动力故障进行分析。关键词:动力监控分析故障前言机房动力设备及环境集中监控系统是对分布的通信机房的电源、空调、油机、蓄电池、高低压配电等多种设备和环境的各种参数、图像、声音等进行遥测、遥信、遥调和遥控,实时监测其运行参数,诊断和处理故障,记录和分析相关数据,从而实现通信
2、局(站)少人或无人值守的目的。并对设备进行集中监控、集中维护和集中管理,最终要实现防患于未然。目前电信运营商均面临的问题包括设备运行环境要求高、机房多、人员配备少等,智能化的环境动力集中监控系统可为设备的运行维护提供良好的保障。1、台州联通基站动力监控介绍动力监控从2002年9月开始建设,已经经历了三期工程,共建成二个中心机房、635个基站动力环境集中监控。动力环境集中监控监测的设备有:(1)中心机房的开关电源、机房专用空调、UPS电源、低压配电设备、蓄电池和发电机组等动力设备运行数据,门禁、地湿、烟雾、温度、湿度状态。(2)基站的开关电源、UPS电源、蓄电池、配电设备和空调等动力设备运行数据
3、(其中三期基站只对开关电源运行数据进行监测),门禁、地湿、烟雾、温度、湿度状态。2、故障分析2.1、开关电源分析查看开关电源显示界面,检查开关电源运行情况。2.1.1、整流模块故障分析整流模块输出故障,应先检查基站市电是否停供,如市电停供整流模块输出故障是正常。如市电没有停供,开关电源系统电压显示也正常,需要检查以下几个项目:(1)检查市电是否缺相,先查看基站市电引入的三相电压是否在正常范围内,如出现电压接近0V,再查看该相输入电流值是否为0A,如是则判断市电引入缺相。如市电引入缺相,与开关电源无关,检查市电引入部分;(2)检查接入该整流模块的该相电源电压是否正常,有无超过开关电源允许的范围值
4、。如正常,初步判断为整流模块故障或放置模块的槽道故障,一般为前者故障较多。如电压超过允许运行范围,检查市电引入部分。(3)检查同相电源接入的整流模块运行是否正常,如正常,故障现象同上。整流模块运行还可以从模块输出电流分析是否在在问题,如下图(品牌为中达开关电源)。可以看出模块1、2、4无输出电流,按照中达电源整流模块接线要求是模块1、4接A相,模块2、5接B相、模块3、6接C相。可以判定该开关电源模块1、2、4关闭或出现故障无电流输出。解决方法:需要人员到现场检查,开启/更换整流模块或放置模块的槽道。2.1.2、检查系统电压(目前基站系统电压设定值为54V)开关电源系统电压显示与设定值偏差超过
5、允许范围的情况有以下几种:(1)华为/艾默生开关电源主要原因是控制线路电压出现漂移。解决方法:A、根据蓄电池实际电压对系统电压设定值进行调整。B、对整流模块输出电压进行微调。(2)中达开关电源主要原因是电压校正系数有误或电压侦测电路板出现故障。解决方法:A、对电压校正系数进行调整,使浮充电压显示与开关电源母排电压一致。B、如电压侦测电路板故障,则需更换电压侦测电路板。(3)意科开关电源主要原因是电压侦测电路板出现故障。解决方法:更换电压侦测电路板。系统电压如果长期低于设定值54V,将会使蓄电池长期处于欠充状态,会影响蓄电池使用寿命。这一点必须要非常重视。2.1.3、显示值故障开关电源运行数据显
6、示值与实际测量数据有较大偏差时,一般为监控模块故障引起。解决方法:更换监控模块。2.1.4、回路故障开关电源显示回路故障、空开断或熔丝断告警时,一般为开关电源输出回路空开跳闸或熔丝断。解决方法:人员马上到现场检查,检查开关电源监控模块告警显示那个回路故障,再检查对应的回路有没有接有负载,然后查看有无空开跳闸或熔丝断,如有则马上合上空开或更换熔丝。2.1.4、机房超温判断检查开关电源系统电压(开关电源浮充电压设定为54V,温度补偿根据各品牌的开关电源和蓄电池厂家的要求进行合理的设置,具体设置见下表)。基站蓄电池与开关电源浮充电压温度补偿系数表序号品牌标准温度单体补偿系数电池组补偿系数温度有效范围
7、电压补偿范围备注1银泰25-3mV/-72mV/2卧龙25-4mV/-96mV/3华达25-3.5mV/-84mV/4双登25-3mV/-72mV/5南都25-3mV/-72mV/开关电源6意科20温度不可更改-72mV/0-40以蓄电池系数设置7中达25温度不可更改-40mV/1.3V以蓄电池系数设置8新中达25温度不可更改-40mV/1.4V以蓄电池系数设置9艾默生无温度探测装置下图开关电源系统电压显示52.7,为开关电源品牌为中达,蓄电池品牌为银泰。根据上表的数据可以计算出该开关电源所在机房当前的基站温度为25(53.0754)/-72mV/37.9。说明基站机房内已经超温,这个时候就需
8、要人员到基站检查了。2.2、蓄电池故障分析2.2.1、基站停电时,检查开关电源蓄电池放电电流情况(按每基站配备两组蓄电池)。两组蓄电池容量正常时放电电流大小是一样的。如果两组蓄电池放电电流不一样,且偏差较大,可以判定起码有一组以上蓄电池实际容量不足。(这项适用于只对开关电源实施监控的基站)蓄电池放电时检查蓄电池单体电压情况,检查每组中有无落后的单体,或者检查有无单体蓄电池电压明显落后同组其它蓄电池的或低于1.8V。如有上述情况,判定该组蓄电池实际容量不足。2.2.2、检查蓄电池充电时,根据放电时间查看蓄电池大电流充电时长,如果每次大电流充电时间较短,说明该组蓄电池受电能力不强,容量有趋于减少的
9、情况。2.2.3、浮充状态下,检查蓄电池单体有无落后,如有落后,初步判断该单体蓄电池容量不足。解决方法:如出现上述三种情况,应对蓄电池容量进行测试,通过更换单体或整组蓄电池来解决。2.3、配电设备故障分析2.3.1、检查市电引入电压是否正常,有无超过允许范围值,通过对历史数据查询进行检查。如长期超过,需要进行整改。解决方法:(1)电压长期偏高或偏低的基站,如基站有自已的变压器,就可以对变压器档位进行调整。(2)如电压在一天内出现多次变化或变化幅度较大,最好安装稳压器。2.3.2、市电电压显示出现异常,比如一相很高,另一相很低,且开关电源整流模块有无电流输出,初步判断为零线松动或断开。解决方法:
10、抢修人员到现场检查、修复。2.3.3、检查市电引入有一相或多相无电压显示,应先检查的项目有(1)开关电源是否运行正常,特别是无电压显示的电源相位整流模块输出是否正常。(2)检查各相电流运行数据。如整流模块也无输出电流,且各相无电流显示,可以断定市电引入缺相。如整流模块均运行正常,则初步判断为动力监控采集出现故障。解决方法:安排抢修人员到现场检查、修复。2.4、环境状态分析2.4.1、温度分析如机房出现超温(达到32以上),检查项目有:(1)空调是否在运行,如没有运行,对空调进行远程开启,如还是不能运行,初步决断为空调故障或遥控开关故障;解决方法:检查空调和遥控开关。(2)查看交流电流数据,先减
11、去开关电源模块运行的电流值,检查空调运行电流(空调正常运行值为每相4A),如果空调运行电流少于3A,初步决断为空调氟里昂不足。可以根据下面三张图分析。图1显示该基站超温,机房温度达到32.2,但图2显示该基站没有停电,市电电压也是正常的。我们结合图2和图3分析一下该基站交流电流和直流负载电流。从图3可以看出基站开关电源的直流负载为18A,按照直流电压54V计算,该基站直流负载的功率约为972W。交流电流约为972/2144.5A,每相交流电流约为1.5A。对照图2,每相电流减去1.5A后,分别为0.5A,0.8A,0.7A(一台3匹大金空调正常运行时每相电流约为4A)。从前面数据分析,该基站空
12、调压缩机没有工作,估计只是室内风机在运行。这可以初步断定,空调电源是接通的,但没有正常运行,原因有:A、空调氟里昂不足;B、空调室外机脏堵。图1图2图3解决方法:人员到现场检查,添加氟里昂或清洗外机。(3)有通风系统的基站检查开关电源直流电流和机房温度变化,检查通风系统有没有在规定的温度范围内运行。如没有按照规定运行,初步决断为通风系统控制部分出现故障,造成空调不能正常运行。解决方法:检查通风系统故障原因。2.4.2、地湿分析出现地湿告警一般有以下情况:(1)空调漏水引起。(2)房顶或墙壁渗水引起。解决方法:A、人员到现场检查,如发现上述情况,马上修复空调排水部分或对房顶/墙壁进行防水处理;B
13、、如机房内均正常,无漏水等现场,则应检查地湿检查装置与地面接触的地方有无生锈或有无金属物或导电体;如生锈则除锈,如有金属物或导电体则进行清除。3、应用成效自从动力环境集中监控系统投入运行后,使动力管理人员和值班人员更加清楚、及时地掌握基站动力设备运行情况。通过动力监控系统可以及时发现动力设备故障,能及时避免了一些严重故障的发生,达到了防患于未然的效果。同时使动力人员能较准确的掌握动力设备的故障情况,能及时、有效地找出故障发生点,及时对故障进行处理,节省了许多人力和物力。动力监控系统投运三年多来,使动力人员有效地保障了基站通信网络安全稳定运行。在每年夏季“电荒”的大面积停电和台风袭击时,为动力人员提供一对明亮的眼睛,很好的完成了动力保障工作。4、结束语本篇文章只是对利用动力环境集中监控系统分析故障做了一浅析,是平时工作中发现和摸索的结果。动力环境集中监控系统是一个新的领域,在未来的通信网络发展中发挥了越来越重要的作用。它也是一个集计算机、通信网、动力设备于一体的系统,对于深入掌握和分析问题的人来说它是一个海洋,需要我们不断去研究和发掘。