报废通信电源升级改造的方法范文

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1背景

随着运行时间的增加，通信设备的元器件不可避免地出现老化现象，故障率也会随着使用年限而逐渐上升。为基站通信设备提供可靠供电保障的通信电源也不例外，电源设备的更新/替换周期一般为10～12年。电源设备的更新/替换，不但需要较长时间的停站作业，影响用户感知，而且设备数量庞大，需投入大量的财力和人力。为此，需以更安全、更经济、更方便的方法实现老旧设备的升级改造。

2插框改造简介

传统的电源替换方案是把老旧电源整机移除，将新购的电源整机放置在原来电源的位置，再将原电源设备上的交流引入、蓄电池线、直流输出等线缆连接到新电源（如遇新机架接线端子变化导致原有线缆长度不够时，则需重新布放相关线缆）。而插框改造法无需移机也无需拆线，直接在老旧设备上将报废整流模块、监控单元替换成新子框、新模块和新单元，即可以实现设备的升级改造。(1)老旧设备中的可利用资源尽管老旧电源设备整机已达到10～12年的使用寿命，但其主要的老化部件为整流模块和监控单元等。而老旧设备的机架、铜排、线缆、空开等远未达到其25年的使用寿命，均可再利旧10～12年的使用周期。同时，铜排、机架、负载线缆等器件占整机的成本比重大，降低成本空间较大。(2)整流模块老整流模块体型较大，以艾默生HD4850-2C为例，其尺寸为245mm（高）×105mm（宽）×400mm（深），重量为9.2kg。随着产品革新，新技术使用，艾默生新型模块R48-2900模块的尺寸仅132.5mm（高）×88mm（宽）×287mm（深），重量≤3.5kg。新电源相对于老电源，体积缩小了2/3，重量降低了3/5，而模块效率却大大提高。由于新模块尺寸仅为老模块的1/3,为利用原老模块插槽空间进行新模块的插框改造提供可能。利用老旧机架中一排4个老旧模块的机框空间，可以设计出两排共10个新整流模块的新子框，相同的空间新机框容量提高了150%。(3)监控单元老的电源系统需要多块板件配合监控模块使用，才能形成一套监控系统。存在连接点多，故障率高，防雷效果差等缺陷。新型的监控单元已高度集成，且功能完善，运行稳定，故障率低。例如，艾默生的新型集采监控单元M522S，可以实现所有的交直流检测，接触器控制，参数修改，人机界面操作，电池管理，后台监控等。以嘉兴移动白云宾馆基站艾默生PS48600-2/50老电源插框改造试点为例，改造实物如图1所示。左边为改造前的报废电源机架，中间为定制机框、新整流模块和新监控单元，右边为升级改造后的电源机架。升级改造后的电源设备性能和指标均达到新采购电源的标准。

3改造操作

(1)定制机框、线缆首先，对老旧的PS48600-2/50设备进行机框测量，并按照测量结果设计一套定制的新电源模块插框、附件等，以便新插框能装入老机架内（原老整流模块的机框位置）。(2)改造步骤第一步：转移老旧模块并拆除旧机框。将第一排老旧模块逐一移至第二、三排，实现改造过程的不中断供电。然后，拆除腾空后的第一排老旧插槽和输入输出线缆。第二步：在已腾空的第一排原老旧插槽位置，安装定制的新插框，并连接完成插框后端输入输出线缆。原老旧机架一排4个老旧模块的空间，装入两排10个整流模块的新模块插框。第三步：拆除PSM-A老监控模块并安装M520S新监控模块。将监控模块后方的电缆拔出，做好电缆头的绝缘放于原处。拔出PSM-A监控模块，安装M520S新监控。第四步：整流模块割接。插入新整流模块R48-2900。此时新老模块同时工作，而后拔出老模块，负载自动转到新整流模块上。第五步：重复上述操作。将第二、三层模块插框拆除，并在腾空的空间中安装新的模块插框。通过以上5个步骤完成全部改造工作，负载成功转换到新模块，且改造过程通信电源始终保持供电状态，实现改造过程的不中断供电。

4分析与总结

(1)降低操作难度传统的电源替换工程工序较多，包括新设备搬运，负载线缆布放，老机架拆除，新设备装机和调试等。同时，传统的电源替换往往还存在机房和基站现场设备多、空间少，不便于操作等问题和困难。而插框改造很好地解决上述难题，不仅工序简单，而且对改造操作的空间要求也较小，只要机架前后有操作空间即可。同时，由于插框改造利旧原有机框，所以原有负载线缆均可以利旧，无需对电源交流输入、电池线及直流负载输出等线缆重新布放，大幅度降低施工难度。(2)提高工作效率传统电源替换工作量较大，需要10h左右的停站作业，由于改造期间对用户感知有较大影响，一般需白天近5h的设备搬运和线缆布放，00:00-05:00进行新老设备替换割接。整个施工过程约需10个工时，即每组（4～6人）每昼夜只能替换一套电源。由于插框改造实现了不断电改造，改造不受时间限制；同时改造工作量小，现场仅需2人施工即可，施工时间也缩短为4h左右，每组（2人）每天可以改造完成2套。对比传统替换方式，插框改造的工作效率提高了4～6倍。(3)降低改造成本传统电源替换是将投产10～12年的老旧电源整机全部报废，而被报废设备中的熔丝、铜排、空开等，均未达到其25年的使用年限。因部分老化件而报废整套设备，无疑是一种巨大的浪费。同时，新老电源的机架尺寸和内部结构往往存在巨大的差异，例如老电源是2m的机架，新电源是1.6m的机架；老电源的交流输入在机架顶端，而新型电源的交流输入在机架底端。因此，在新老电源整体替换过程中，原有交流输入、电池、负载输出等线缆往往因长度不够而无法利旧。原有的线缆被大量浪费，而新布放线缆又需要投入大量成本。插框改造则充分利用原有的各类线缆和机架、熔丝、铜排、空开等使用年限长的器件，在确保改造后的设备整体性能达到新设备指标要求的同时，实现老旧设备的低成本升级改造。传统的电源替换成本主要包括设计、设备购置、线缆、施工、搬运等成本。插框改造则不仅省去设计、设备购置、线缆、搬运的成本，而且由于改造操作简单，施工成本也大幅低于整机替换，降低成本的成效显著，如图2所示。电源整机更换和插框改造的成本对比如图3所示。以整机替换为例，一套电源模块5000元，新线缆3000元，新机架3500元，设备搬运、线缆布放、设备割接等费用5000元，总计约16500元/套；以插框改造为例，一套电源模块5000元，插框及材料约4500元，改造施工费2500元，总计约12000元/套。相比而言，插框改造一套电源比整机替换节省成本约4500元，成本下降了27%。

5结束语

在达到新设备同等性能和指标要求的情况下，插框改造法充分利用老旧设备中线缆、机架、熔丝、铜排、空开等长使用年限长的器件，大大降低设备和材料成本；同时，通过在线改造的方法，不仅实现不停电改造，消除对用户使用感知的影响，而且大幅减少了工作量，改造效率提高了4～6倍。2014年，嘉兴移动老旧整流设备的插框改造法在浙江移动得到大面积推广，升级改造范围也从艾默生一家扩大到艾默生、中恒、中达电通三个主要厂商，浙江移动首批整改的老旧设备数量就有2922套，节约投资近1315万元，经济效益显著。综上所述，插框改造是老旧通信电源升级改造的一次成功创新和探索，不仅“绿色环保”，而且“降本增效”。

作者：赵列 单位：中国移动通信集团浙江有限公司嘉兴分公司