浅淡现代数字微波机房电源供电方式

李海涛

(山西广播电视无线管理中心，山西 太原 030001)

随着广播电视新技术的发展，以及国家无委提出模拟微波停用的最后期限的来临，我省局无线管理中心微波部为适应广播电视事业发展的需要，从2002 年7 月开始全面展开了对我省干线模拟微波电路数字化的改造工程。到目前为止，省内主干线电路、北线、东线、南线已改造完成12 个站。还剩通往各市的16 个干线站，省局无线中心已将此列入工作计划。在数字微波电路改造过程中，因原模拟微波设备及电源系统全部更新，借此，本人对市站数字微波电路改造中对机房的供电方式和电源的安全使用提出一些不太成熟的建议，供同行探讨与研究。

1 未改造前模拟微波机房的供电状况

离石站现模拟微波机房最大的用电特点和存在的问题就是交流、直流混合供电。除微波收发信机各机架和调制解调机架电源由交直流稳压稳流硅整流器直接提供－24 V 供电外，其它附属设备如视音频切换器、电缆视频校正放大器、视音频均衡分配放大器、波导充气机、电脑、监视器多路综合参数测量仪和多通道报警系统监测机柜均采用交流220 V供电，同时220 V 电源线路与信号线使用同一电缆沟和电缆槽，这种情况在各市微波站机房中普遍存在。这种情况导致了如下状态的出现:1)同一微波机房中，需要同时用交直流电源对不同机械的负载设备供电。2)在同一个机器中，需要同时用交直流电源对不同的机柜的负载设备供电。3)在同一机柜中，需要同时用交直流电源对负载设备供电。

2 模拟微波机房交直流混合供电带来的问题

1)机房安全存在很大隐患

未改造前模拟微波机房里面有交流、直流负载设备，导致机房里交、直流负载设备交、直流无法分离，供电消防安全问题比较突出。

为了提升整体微波通信运行质量和安全水平，各地都花费巨资开展机房安全整治工作，重点是消除电源设备、电缆走线和消防报警等方面存在的安全隐患。具体项目包括3线分离(交流线、直流线及信号线3 线分离走线)，架空地板拆除，下走线改上走线，消防设施整改等。通过这些整改工作，机房的安全等级有了明显的提高。目前，我省通往各市干线的微波机房是广电传输网络最重要的枢纽机房之一，但现在这些机房在供电方面的配置却存在不容忽视的安全隐患。如离石站机房里有大量交流、直流电线，与信号电缆交错走线，必然给三线分离的工作造成极大的困难。特别是同一列的机械中既有直流设备柜，又有交流负载设备柜，交直流电源电缆一定会挤在一起，电源输出端子和设备又没有明显的电压等级标识，将成为机房安全方面的最大的隐患。

2)增加电源等基础设施的建设成本

按照目前的供电方式，每一套系统都要有交流和直流两套电源系统供电，从基础设施建设的角度看，必然使电源的建设成本增加，造成整体的建设成本加大。虽然现在容量小，但随着广播电视节目套数的增加和系统的扩容，负荷的增加必将促使建设独立的电源系统。根据现在快速发展的善，从长远来看，这种投资必不可少。

3)机房维护管理难度增大

从电源系统维护角度来说，对一个交直流滥用的机房，既要维护直流电源系统、又要维护220 V 交流电源系统，无疑增加了维护工作量。而且对同一个系统来说，需要两种电源供电，任何一种电源掉电，都会对安全播出造成严重的后果。就这种供电模式而言，电源系统数量越多，出问题的概率越大，运行维护管理将会遇到更多的问题。

4)提高了对电磁防护的要求

随着电子设备的集成度越来越高，系统设备对电磁兼容性的要求也越来越严格。而由于交直流混合供电造成过多的交直流变换，必将导致谐波等电磁干扰大大增加，形成对微波传输系统设备控制信号的干扰源，微波传输网络的疑难故障也会增加。

综上所述，借助对微波数字电路供电系统的改造，使全部设备采用单一的直流供电方式。

3 统一使用直流电源作为系统供电电源

1)由于数字电路微波统一使用直流－48 V 开关模块电源，所以直流－48 V 微波数字电源技术已经非常成熟，它是一种模块化的设备，直接使用蓄电池组作为后备电源，一般后备工作时间在数小时以上，具有工作可靠、维护方便的特点。这种供电方式经不少微波通信站的使用，证明是安全有效、切实可行的。

2)从安全供电角度来说，由于本质的区别，交流电源系统与直流系统比较，其安全系数要低得多(二者不是同一档次)。虽然就单个设备而言，通过冗余技术可以使设备本身的可靠性提高(例如UPS 主机已经可以达到99.99999%)，但对整个交流供电系统而言有很多不可备份的单独故障点，这些单点故障，都会影响到整个系统的安全供电。

3)交流系统主要使用UPS 提供后备供电，而目前受UPS 系统技术和设计所限，后备时间一般都在1 h 以内，远比直流系统的后备时间短得多。

4)对于数字微波传输网络设备来说，直流电源仅在使用市电时需要进行一次整流交换，其余均为直接供电。而交流电流通过对设备供电时往往需要经过多次的AC/DC 或DC/AC 的变换。因此，从原理上来说，直流电源系统的效率比交流电源系统要高。

5)从建设成本比较，不可否认，在现有技术条件下，直流开关模块电源系统的造价远低于UPS 系统。我们认为，目前数字微波机房设备全部使用直流－48 V 数字开关电源，是最安全、最可靠的解决方案。

4 设备使用直流电源的可行性

按照供电方式，目前数字微波机房的设备可以分为使用直流电源和交流电源两类。一类是数字微波设备，本身就是直流－48 V 数字开关模块电源;另一类是视音频切换器、电缆视频校正放大器、视音频分配放大器、电脑、波导充气机、监视器以及多路综合参数测试仪和多通道报警系统监测机柜。这一类设备通常都是品牌设备，可与生产厂家直接联系，采用特殊的直流供电方式定制。根据我站最近与视音频切换器、电缆视频校正放大器生产厂家联系，均愿意提供或改造现有设备的供电直流－48 V 措施。从目前高科技发展的状况看，设备电源已不是生产厂家的难事了。由此看来，微波数字电路机房的设备使用直流电源在技术上和商务上均是可行的。

5 结论和建议

当前，借助这次模拟微波电路全部更新改造为数字微波电路的契机，在采用单一直流供电方式之时，对原机房设备用电需求混乱带来的不安全因素和维护压力，应加以重视，借此机会予以彻底解决。否则将会给运行维护带来不便与安全隐患，甚至会导致严重的事故，给安全播出带来严重后果。

根据现代微波传输现状和电源安全的要求，本人有如下建议。

1)从微波机房的电源维护和消防安全考虑，应明确机房内所有微波传输的相关配套设备统一使用－48 V 电源作为供电电源。

2)尽快制定“数字微波机房设备供电技术要求”的技术规范，明确相关的技术要求、技术指标。

3)在数字微波机房设备的工程规划、设计、建设阶段就将电源问题解决好。在技术方案和设备采购过程中，相关部门应向设备厂家明确提出设备采用直流电源供电的技术指标与相关要求，选择使用针对广播电视部门的直流标配产品。

4)设备厂家在设计和生产广电微波相关设备时，应明确规范设备应采用－48 V 直流电源供电，统一采购－48 V直流电源供电的标配配套产品。

6 结束语

随着通信技术日新月异的发展，我们已经进入了数字化的时代，只有加快对现有模拟微波干线电路的改造，才是唯一的选择，这也是我省广电微波事业发展的方向，同时也为我们广电微波的发展创造了机遇。我们要抓住这次机遇，将微波机房电源的供电进一步完善，更新。只有不断技术更新，保持技术优势，才能在技术手段上为安全播出提供保障，确保电视广播信号的高质量安全传递。