无人值守地震台站通信设备电源改造

刘其寿，廖春奇，郑永通，王绍然，赖福霖，杨佩琴

(1. 福建省地震局龙岩地震台，福建 龙岩　364000；2. 福建省地震局，福州　350003)



无人值守地震台站通信设备电源改造

刘其寿1，廖春奇2，郑永通1，王绍然1，赖福霖1，杨佩琴1

(1. 福建省地震局龙岩地震台，福建 龙岩364000；2. 福建省地震局，福州350003)

摘要：针对福建省龙岩地区部分无人值守地震台站通信设备采用交流供电，运行不稳定的问题，对这些台站的通信设备改造为直流电源供电。实践证明，改造后消除了采用直流逆变器对观测资料的干扰，减少了直流逆变功耗，有效提高了无人值守地震台站通信设备运行的稳定性和数据连通率。

关键词：地震台站；通信设备；直流供电；运行率

0引言

“九五”、“十五”期间，福建省地震局建设了大量遥测地震台，总数已接近200个。龙岩地区共有23个台站，其中无人值守台站21个。这些无人值守台站中，部分台站的通信设备是交流供电的。对于这些通信设备采用交流供电的台站，为防止停电造成通信中断，最初我们采用直流12 V转交流220 V电源逆变器为通信设备供电。该方法虽解决了交流中断时能为通信设备继续供电的问题，但由于逆变器工作时会产生一定的电磁干扰，影响产出数据的质量。为此，我们对这些台站的通信设备进行直流供电改造。

龙岩地区遥测测震台站使用2种通信形式，一种是直接用1台光纤收发器，另一种是采用光端机加接口转换器。直接用光纤收发器的台站改造较为简单，根据光纤收发器内部供电电压情况，由12 V供电的，直接将开关电源12 V输出接至其内部电路板上的供电接口就可以，有些光纤收发器是5 V供电的，需要使用合适的直流电源设备，由该设备的5 V输出供电。采用光端机加接口转换器的台站，需要对这2个设备分别进行改造，根据光端机和接口转换器的内部供电情况，选择合适的直流转换设备。本文着重介绍了采用光端机加接口转换器的台站通信设备改造情况。

1龙岩地区无人值守台站通信电源改造前状况

以上杭兰溪台为例，该台站使用交流通信设备，原采用直流12 V转交流220 V电源逆变器供电。电信公司提供的光端机配备了交流220 V转直流-48 V的外接电源，经常因雷击损坏。2014年7月10和12日相继2次损坏后，当月18日，该电源再次因雷击损坏。而电信公司因备件不足2天后才维修到位，导致通信设备中断工作时间较长，影响了观测数据的实时传输。基于以上原因，我们决定对该台站的通信设备进行直流供电改造。

2通信设备直流供电改造的准备

上杭兰溪台通信设备是采用的高科通信的G01E型6×2Mbps光端机和V2051型接口转换器。其中光端机由外接的-48 V直流供电(图1)，光端机内部有一个供电模块ER15-48T05D12，将-48 V直流转换为5/±12 V的直流输出；接口转换器由交流直接供电，内部转换为直流5 V供电。

图1　光端机内部供电系统

据此分析，改造所用的直流转换设备必须同时具备为光端机和接口转换器供电的功能。如图2，我们采用的直流转换设备是航天长峰朝阳电源有限公司生产的4NIC-DC13.5直流电源(以下简称直流电源)，该电源输入直流12 V，提供5/±12 V的直流输出，可由台站配套的AD-1225开关电源供电，具备改造所需的输入输出条件。由于AD-1225开关电源外接12 V蓄电池，即使交流中断，只要蓄电池有电，开关电源总是有输出，能为直流电源提供持续的输入，保障通信设备供电。

图2　4NIC-DC13.5直流电源

3通信设备直流供电改造的实施

3.1　光端机电源改造

由于光端机供电模块并未标出各输出引脚的定义，必须在交流供电状态下，用万用表测量各输出引脚的电压值并记录(为了安全起见，即使各引脚有明确标注，也应先用万用表测量)。如图3，我们从光端机供电模块背面测得各引脚的电压，其中2个GND连接其COM引脚。

图3　光端机供电模块引脚定义

确定了各引脚的定义后，只需用1根4芯的电源线，将准备好的直流电源相应的输出端与光端机供电模块的输出焊接，并把其中的2个GND进行短接。根据直流电源的使用说明，也要将其本身的3个GND引脚短接，光端机直流供电改造完成。

3.2　接口转换器电源改造

接下来要完成接口转换器的电源改造，上杭兰溪台的接口转换器内部是采用1路5 V的直流供电，与改造光端机类似，只要在交流供电状态下，确定内部供电模块的5 V输出引脚，将其与直流电源的5 V输出端连接即可。如果是直接使用1台光纤收发器的台站，改造方法也与此类似，不再赘述。

至此，我们已经完成了光端机和接口转换器的电源改造，上电测试设备工作正常。经过一段时间的运行，福建省地震局监测中心反映，直流改造消除了逆变器对观测资料的干扰，波形质量有了一定的提高。经统计，以完成改造的2014年7月20日为时间节点，上杭兰溪台前一年度因通信设备电源故障导致数据中断累计82 h，改造后至笔者发稿未出现类似故障，有效提高了该台站的数据连续率。

4结语

虽然不同台站采用通信设备型号不尽相同，但其内部供电最终都是直流形式。因此，对其他台站的通信设备直流改造也具有一定的借鉴价值。在实际改造过程中，可以根据通信设备内部实际供电情况，选择合适的直流电源。

地震台站工作的首要任务是确保观测资料连续可靠。在设备出现异常时，虽然直接更换故障设备可以快速解决问题，但通过深入分析故障原因，采取更彻底的解决办法，通常能收到事半功倍的效果。

Power Supply Modification of Communication Equipment in

明小娜，周洋，卢永坤．云南地震灾情速报系统设计探讨[J]．华北地震科学，2015，33(4)：62-65.

Unattended Seismic Station

LIU Qi-shou1, LIAO Chun-qi2, ZHENG Yong-tong1, WANG Shao-ran1,

LAI Fu-lin1, YANG Pei-qin1

(1. Longyan Seismic Station, Fujian Longyan 364000, China;

2. Earthquake Administration of Fujian Province, Fuzhou 350003, China)

Abstract:In order to overcome the instability of the communication equipment used in unattended seismic stations in Fujian Longyan area, we use DC power supply to replace the AC power of the communication equipment. It proves that the DC power supply can efficiently avoid the interference of DC inverter, reduce the power consumption of DC inverter and improve the reliability and the connectivity rate of unattended seismic station.

Key words:seismic station; communication equipment; DC power supply; operation ratio

作者简介：明小娜(1986—)，女(汉族)，重庆，工程师，从事地震现场灾害损失调查研究．E-mail: 378223651@qq.com

基金项目：云南省地震现场灾害损失调查系统二期(20140401)

收稿日期:2015-07-02

doi:10.3969/j.issn.1003-1375.2015.04.011

中图分类号:P315.62

文献标志码:A

文章编号:1003-1375(2015)04-0059-03