通信电源技术的智能化应用及智能化要点

任 昊

（国网陕西安康供电公司，陕西 安康 725000）

1 通信电源技术概述

1.1 通信电源技术

通信电源是通信设备正常运行所必需的能量来源，其质量优劣直接影响通信设备的运行效率和稳定性。通信电源技术在保障通信设备正常工作、提高通信设备质量和可靠性方面发挥着重要作用，其研究内容主要包括电源拓扑结构、功率因数校正、降噪技术以及开关技术等方面。通信设备要求电源具有将交流电转换为稳定直流电的能力，还要满足一定的波动范围，以适应通信设备不同的工作状态。因此，通信电源在设计和制造时需要考虑不同的工作环境和要求，以确保其高效、稳定和可靠[1]。通信电源系统的组成部分主要包括直流系统、交流系统以及接地系统，如图1 所示。该技术的研究与应用可以提高通信设备的能效和稳定性，降低通信设备的运行成本，也可以推动通信技术的发展。在研究和应用通信电源技术的过程中，需要对通信设备的性能和特点进行深入分析，结合不同的环境要求和工作状态，设计出适用于不同通信设备的高效、低噪音、低成本以及可靠的通信电源。

图1 通信电源系统

1.2 智能化应用的必要性

（1）高效能节能。通信电源技术主要是保证通信设备不间断供电，但是在传统的通信电源技术中，由于长时间工作，导致漏电率增大，能耗增加。而智能电源技术的应用则可以通过功率分配和功率控制，在满足通信设备的供电需求的同时，有效减少能耗。

（2）便捷管理。传统的通信电源技术需要人工进行开关控制，日常维护工作量大和难度大，容易出现操作失误或疏忽的情况。而智能化应用则可将可编程电源与管理软件相结合，通过集中控制和自动管理，使得通信设备的运行状态更加透明化，减轻管理的工作量，提高管理的效率[2]。

（3）安全保障。传统的通信电源技术容易出现短路、火灾等安全隐患，有可能对设备和人员造成伤害。而智能化应用可以通过实时监测电源电压和电流等参数，及时识别异常状态，防范意外事故的发生，保证通信系统的安全稳定运行。

2 通信电源的关键技术

（1）市电直流技术。市电直流技术是一种新型的电源技术，主要通过利用市电直接转换为直流电，然后提供给通信设备使用，相较于传统的市电交流技术，具有电能利用率高、无需额外转换、稳定性强等优点。市电直流技术可以有效降低能源损失，减少环保压力，同时缩短电能转换路径，减少电源系统的复杂度和线路损耗。这种技术在5G 通信、云计算等大型设备中得到了广泛应用，成为未来电源系统的趋势之一。

（2）高频不间断电源（Uninterruptible Power Supply，UPS）技术。高频UPS 技术是一种能够实现电源无间断供应的技术，通信设备对电源的要求非常高，一旦断电就会导致通信系统崩溃，因此电源的稳定性非常重要。高频UPS 技术可以在电力故障的情况下立即转换为备用电源，保证通信设备的稳定运行。同时，高频UPS 技术具有响应速度快、启动时间短、输出波形优秀等优点。通信设备可以在市电故障的情况下，通过UPS 技术立即转换为UPS 电源，保证供电的连续性和可靠性。

（3）高压直流技术。高压直流技术是一种新兴的电源技术，其基于高压直流输电理论，主要在通信设备供电过程中使用。与市电直流技术不同，高压直流技术采用高压直流输电技术，在长距离输电过程中不会损耗大量的功率。同时，高压直流技术能够提高电机效率、降低电路噪声、节省回路成本。该技术的应用在通信配电系统中具有广泛的应用前景，成为未来通信电源系统的必备技术之一。

3 通信电源技术的智能化应用

3.1 智能控制技术在通信电源技术中的应用

智能控制技术是指通过计算机技术和通信技术实现对设备的自动化控制。在通信电源技术中，智能控制技术可用于实现对通信电源设备的在线监控、故障诊断和预测维护等功能。例如，通过安装智能传感器实现对设备各项指标的实时监测，从而及时发现设备故障并进行修复。此外，智能控制技术可以通过与其他通信设备进行联动，实现对整个通信设备系统的自动化控制，增强系统的可靠性和稳定性[3]。

目前，智能控制技术已经在通信电源技术中得到了广泛应用。例如，某些通信电源设备已经配备了智能控制模块，可以通过与计算机终端连接，从而实现对设备的远程监视和控制。此外，有一些相关的企业推出了智能控制软件，可以对多种型号的通信电源设备进行统一控制和管理，进一步降低了通信电源设备的维护成本和运营风险。

3.2 物联网技术在通信电源技术中的应用

物联网技术是指通过互联网、移动通信、传感器等技术手段实现各种物理设备之间互联互通的技术。在通信电源技术中，物联网技术可用于实现对通信电源设备的远程监测和控制。例如，通过在通信电源设备中安装智能传感器和网络模块，将数据上传至云端，实现设备的远程监控，并通过云端分析设备数据，实现设备的远程控制和故障诊断。

目前，物联网技术已经在通信电源领域得到了广泛应用。例如，某些通信电源设备厂商已经推出了支持物联网技术的通信电源产品，在设备中集成了智能传感器和网络模块，用于实现对设备的远程监测和控制。此外，有一些企业开发了相关软件来管理和监控通信电源设备，便于维护人员进行快速故障定位和维修。

3.3 人工智能技术在通信电源技术中的应用

人工智能技术是通过机器学习、深度学习等技术手段来模拟人类智能的技术。在通信电源技术中，人工智能技术可用于实现对通信电源设备的自动化管理和预测维护等功能。例如，可以通过将大量的设备数据输入给人工智能算法，训练出一个智能模型，用于预测通信电源设备的故障，并发出相应的警报，便于维护人员及时采取措施[4]。

目前，人工智能技术已经在通信电源领域得到了广泛应用。例如，某些通信电源设备厂商已经推出了支持人工智能技术的通信电源产品，在设备中集成了人工智能算法和传感器等控制模块，可用于实现对设备的自动化管理。此外，有一些相关的企业开发出了具有人工智能功能的软件，可以用于实现对多种型号通信电源设备的远程监管和自动化管理。

4 基于无线通信技术构建通信电源智能监控系统

在通信电源和空调等动环设备的应用过程中，通过监控系统对实时监控设备状况并采集相关运行参数进行显示，基于参数数据分析系统状态以及可能存在的故障，以便进行及时维修。

智能化监控系统的应用替代了传统人工看守的管理模式，转向计算机维护的集中管理模式，实现了无人值守的通信电源监控管理，降低了人工成本，提高了设备监控与维护效率，更符合当前通信技术的发展要求，提高了供电系统的稳定性和安全性，保证供电质量，为智能化、自动化的通信电源发展提供了可能。

在互联网技术的飞速发展下，无线传输的通信网络技术被广泛应用于各种监控系统。文章的通信电源系统如图2 所示，在此基础上采用传输控制协议/网际协议（Transmission Control Protocol/Internet Protocol，TCP/IP）协议实现通信电源监控数据的实时传输，并通过以太网控制电源，构建安全可靠的监控系统。

图2 通信电源系统

4.1 监控体系结构

监控系统由服务器和通信设备组成，其功能和层次都有所不同。直接在本地以太网中，通过设备接口将服务器和通信设备接入监控系统，从而获取设备参数数据和运行状况。系统能够在不使用大量控制器、变送器和传感器的前提下进行参数设置和遥控命令等功能，同时得到设备运行信息和报警状态。系统基于TCP/IP 协议，提供面向数据包的虚拟电路传输，具有差错控制、流控制以及连接控制等功能，保证数据传输的可靠性。综合考虑监控系统的实际需求，结合当前4G/5G 的传输技术，通信电源的监控体系如图3所示。通过传感器对现场数据进行采集，由用户终端、前置通信设备以及数据库构成监控中心。其主要功能在于对处理数据进行接收并完成分析，并对异常信息进行分类和报警处理，将其上传数据库，便于后续查询和远程连接工作。

图3 通信电源智能监控系统结构

4.2 软硬件及数据接口

该架空系统中心为微处理器，在系统中配备各种传感器模块，包括电源参数和文书度等，同时结合4G 模块进行数据的采集和通信。系统采用Visual C++和Delphi 程序对系统进行软件开发，通过SQLServer完成数据库的开发管理工作。硬件系统主要包括4G同喜耐磨块和CMOS8 位单片机。在数据接口方面，采用C2000S-NET 串口网桥，通过以太网数据通信模块进行下位机的通信和数据传输。系统通过串口、监控中心向服务器发送各种指令，包括数据采集、遥控以及遥测等，将所采集的数据转弯为TCP/IP 协议数据包，借助4G 模块向数据监控中心阐述并进行分析处理，随后将原始数据以及分析结构向服务器同步，保证后续的调取利用工作[5]。

5 结 论

随着科技的飞速发展，通信系统在日常生活中扮演着越来越重要的角色。而通信系统的稳定运行，离不开电源技术的支持。智能化通信电源技术是指将先进的计算机技术和电源技术相结合，通过采集、处理、分析和预测数据，实现设备自主管理、故障诊断和预警，从而增强电源系统的安全性、可靠性和稳定性。

在实现智能化通信电源技术的应用中，加强对传感器、控制系统以及数据采集、处理、分析等关键技术的研究和开发，确保系统采集的数据准确无误。建立完善的智能化决策模型，针对不同的工作环境和使用场景，制定相应的策略，以提高系统的自动化程度。同时，需要加强对数据的安全保护，有效防止信息泄露和黑客攻击等安全威胁。总之，智能化通信电源技术的应用，将会保证通信系统的稳定性和可靠性，在未来的发展中具有广泛的应用前景。