轨道交通民用通信机房配套建设探讨

冯海平

上海邮电设计咨询研究院有限公司 上海 200060

引言

铁塔公司成立以前，轨道交通民用通信均采用各运营商自建模式。近年来随着通信网络互联互通、通信资源共建共享的大力推广和实践，已采用由铁塔公司牵头建设民用通信配套系统，运营商负责建设信源部分的建设模式。

轨道交通通信系统一般包括专用专用通信系统、民用通信系统和公安同系统等，不同的通信系统对机房的需求都有诸多不同和特殊要求，本文仅对民用通信系统对机房的需求进行探讨。

1 机房选择原则

机房是为轨道交通民用通信系统设备提供稳定、可靠、适宜的运行环境和安装条件的场所, 并为通信设备运营、维护、应急抢修及后续设备改造提供操作空间。机房的选择应遵循以下原则：首先，机房应尽量靠近站厅站台，使馈线、光缆、电力电缆等走线距离最短，损耗最小。其次，机房应考虑防水、防火、防尘、防噪声、防电磁、防强电等因素，尽量布置在远离地铁站内变电所且靠近车站值班室的位置；最后，机房净高、面积、环境、承重等应满足民用通信设备的安装要求，机房结构应满足壁挂设备、落地机架及电池设备的安装要求[1]。

2 机房配套要求

综合考虑轨道交通民用机房的面积、形状及机房设备布置、布线要求等，机房的建设应尽量统一，对机房装修、机架排列、空间预留、线缆敷设、设备供电、设备接 地等进行标准化设计。

2.1 机房设备布置及面积

机房机柜的排列应力求机房布局合理、美观，建议采用统一样式和规格的机柜。

2.1.1 不同运营商的机柜应排列在同一列，机房具备条件的，可以按每个运营商占用一列机位排列。

2.1.2 若部分机柜深度较大，建议仅这些机柜统一采用较深的机柜，并集中统一排列，其余机架采用普通规格。

2.1.3 光/电缆配线机柜建议布置在机房相对中心位置，便于向机房机柜敷设线缆，同一功能的机柜建议排列在一列。

2.1.4 为保证设备安装、替换、维护、维修的操作空间和设备散热性能, 机柜列与列之间、机柜与墙面之间都应保证具有足够空间。

2.1.5 机柜排列应考虑预留机位空间。按照上述机房机柜布置原则，综合考虑运营商设备、铁塔公司的配套电源设备、传输设备、空机柜、资产公司相关设备以及预留机位空间，建议机房有效使用面积应不小于40㎡，房形建议为矩形，净空高度要求不低于2.8米，由地铁方提供。

2.2 机房电源

为保证本工程各系统的正常工作，满足各通信运营商系统设备的电源需求，机房需设置一套完整的电源及接地系统，给机房内外设备提供可靠、冗余和安全的交流或直流电源，以确保人身和通信设备的安全，保证设备的正常运行。

2.2.1 供电负荷。各机房供电负荷应考虑三家运营商以及铁塔公司的用电进行计算，一般应考虑运营商机房无线设备、传输设备用电、地铁站两侧隧道漏缆开断处设备用电以及铁塔公司电源设备用电、机房照明及空调用电、其他用电等。

机房供电均要求按一级负荷供电，一般可以按照60kW负荷（按三家运营商每家20kW计算）要求提供两路独立、可靠的三相五线制交流电源，交流输入电源电压的波动范围为：380V±10%。

2.2.2 交流供电系统。机房采用二路市电供电，交流供电系统包括交流隔离箱、交流自切配电柜、交流扩展配电柜、-48V直流电源柜、蓄电池组等。

机房由一路市电供电，当一路市电停电，ATS自动切换至另一路市电工作；当二路市电停电时，由蓄电池组供电。

机房交流配电设备的配置应满足远期容量需求。

2.2.3 直流供电系统。机房直流供电系统由高频开关组合电源架和蓄电池组组成。

直流供电系统采用带负荷恒压充电的全浮充方式。交流电源正常工作时，由开关电源和蓄电池并联浮充供电，如果交流电源中断，则由蓄电池直接供电；交流电源恢复后，开关电源恢复供电，并对蓄电池组充电。

直流用电量的配置应综合考虑移动、电信和联通三网设备配置的理论负荷及蓄电池的浮充电流并考虑运营商要求预留一定的容量。

2.3 机房走线架及孔洞

2.3.1 机房走线架。机架建议采用上走线方式，机架应与地面固定，并与走线架加固连接，机架间应相互连接，同时考虑抗震加固措施，按设备厂家要求进行安装及调测。

为保证上走线吊架的安装, 建议车站通风空调的主风管不经过通信机房。

机房内设置双层走线架，信号线缆、电源线分别位于上下层走线架上；走线架宽度为 400mm，走线架高度应根据机房的实际高度进行调整, 一般要求下层走线架下沿距机柜顶部距离为150mm，上下层走线架之间间距为200mm，安装位置应有利于机架走线的布放。

电缆走线架安装应与端墙固定或沿墙加固并视机房条件采用房顶吊挂或地面支撑，使其牢固固定。如果是在原有走线架上方再新增一层走线架，新增走线架与原有走线架之间须间隔200mm以上。

2.3.2 机房馈线窗。馈线窗位置应根据设备列摆放位置及铁塔与机房相对位置综合进行确定，尽量减少馈线在室内的长度、转弯和扭转。馈线孔洞尽量不要开在楼顶，以防漏水。馈线孔洞位置应考虑室内外施工的方便性。馈线窗应与房体可靠连接，并应严格密封，以防雨水、灰尘进入。

馈线窗下沿与走线架上沿同高，孔洞尺寸推荐400×400mm。

2.3.3 电缆孔洞。电缆孔洞当电缆采用架空方式引入时，可利用馈线窗上的电缆孔或在机房侧墙上另外开孔。当电缆从机房地面下引入时，应通过预埋管方式敷设。

2.4 机房承重及抗震加固

一般情况下，机房的均布活荷载标准值不应小于6.0KN/m2，局部摆放电池的区域不应小于10.0KN/m2，如有特殊需求，应按实际的工艺要求进行设计。

安装设备、天馈线和蓄电池时需采取抗震加固措施，确保通信安全。

2.5 机房照明

为保证机房内照明亮度要求，需提前协调灯具的安装位置,避免灯具安装在机柜正上方，影响机柜前、后部的照明亮度，避免灯光被走线架和线槽遮挡。

根据机房照明要求及迪特建设方的建议，机房采用控照式灯具，T5荧光灯光源离地面0.8m水平面上照度50 lx。

灯具采用机架列间吸顶或管吊安装方式，光源宜分列手动控制。

2.6 机房空调及环境监控

2.6.1 机房空调。机房的气流组织可采用侧下方送风、上方排风的方式,避免排风口设置在机柜正上方。若不具备侧下送风条件, 则可采用上送风、上排风方式。此方式需在设计阶段与通风空调专业协调风管和上走线桥架的安装位置, 避免风管与桥架位置重叠, 影响制冷和散热效果。

建议空调由地铁建设方统一安装，如需铁塔自行假设，地铁建设方应提供空调外机安装位置以及排冷凝水管孔等；

根据现网无线设备和传输设备对机房环境的要求，机房室内温度范围建议为10℃～30℃，湿度范围为20%～85%。

2.6.2 动力环境监控。根据铁塔公司建设意见，机房应设置动力环境监控设备。动力环境监控主要包括对电源设备、空调设备及环境的监控。

动力环境监控设备主要功能如下：

第一，通过传感器监控机房内的温湿度、电源电流、电压、门禁、水浸、消防、空调情况。

第二，收集被监控设备及机房环境的运行参数和工作状态、故障告警，主动上传告警以及告警恢复信息。

第三，具有自诊断功能，对于数据混乱，通信干扰等可自动恢复，并实现设备故障主动上告信息。

第四，能通过智能协议转换适应铁塔公司各类智能设备。

第五，具备远程重启功能。

2.7 机房工艺要求

根据民用通信设备对机房的要求以及地铁建设方的设计规范，机房应满足以下工艺要求：

2.7.1 机房应严禁漏水、渗水，机房地面应光洁、耐磨、耐压、不起尘。地面材料建议采用防静电漆，墙面及顶棚建议涂浅色无光油漆。

2.7.2 机房最低净高应不低于2.8米，机房门外开宽度宜大于900mm，并配有安全门锁。

2.7.3 机房地面、墙、天花板及门窗应按通信机房要求进行改造、装修。

2.7.4 机房地面负荷、机房照度及防雷接地设施应满足通信机房要求，机房应配置空调设备。

2.7.5 机房内应设烟雾告警及灭火装置，安装（单相、三相）电源插座，配置具有高温、断电、火警及防盗等报警功能的设备，以符合无人值守机房要求。

2.8 防雷与接地

通信局（站）的接地必须采用联合接地的方式。

接地线与设备及接地排连接时必须加装铜接线端子，并必须压（焊）接牢固。接地线中严禁加装开关或熔断器。

为了确保人员安全及设备正常工作，移动通信基站须采用防雷措施。必须选用经过国家认可的第三方检测部门测试合格的防雷器，缆线严禁系挂在避雷网或者避雷带上。

新建机房应设置室内接地排，承接机房内各设备工作接地线和保护接地线。

出入民用通信机房的铠装光缆，应将缆内的金属构件在终端处接地；连接室外天线的射频电缆，加装馈线防雷保护器；室内区域的天馈线，加装馈线接地件。

2.9 安全生产

通信工程应遵守《通信建设工程安全生产管理规定》，坚持安全第一，预防为主、综合治理的方针，确保通信工程建设安全生产。

2.10 消防安全与节能环保

机房应按消防安全要求配置必要的防火告警系统及灭火设备。

电信机房的内墙及顶棚装修材料的燃烧性能等级应为A级，地面装修材料的燃烧性能等级不应低于B1级。

机房所用设备应符合国家对通信产品的节能要求，基站设计符合国家规定的电磁辐射标准，做好废气、废水、噪声等防治工作，推进设备环保包装，提倡使用绿色环保包装材料，保护环境[2]。

3 结束语

地铁民用通信应在与地铁建设方充分沟通协调的基础上选用，确保机房位置合理、环境满足要求、利于机房引电和设备维护。机房机架的排列应有层次，不同运营商的设备建议布置在不同机列，运营商共用设备可以集中放置，设备列间距应能保证设备的扩容、维修和替换的操作空间。机房装修必须综合考虑机房承重、设备安全、线缆路由、照明等综合因素，特别注意消防安全、节能、安全生产等环节，以满足民用通信对机房的各种需求，便于运营商安全、高效使用机房及对机房设备进行维护。