通信设备监控系统的可靠性探讨.pdf

通信设备监控系统的可靠性探讨 福建晦事局通信导航站潘洪霞 现代社会的快速经济发展和迅捷信息应用，使人们对通信的要求越来越高，通信业务的 不可靠会使自己在社会竞争处于下风，甚至可能破市场所淘汰。因此，现代的通信必须具有 优良的质量。作为智能化维护管理平台的通信设备监控系统，其可靠性直接影响着通信质 量。所以，加强对通信设备监控系统可靠陛的探讨，切实提高监控系统的可靠性具有十分重 要的意义。 监控可靠性的分析 通信设备监控系统是综合了电力电子技术、传感技术、计算机技术以及网络技术发展起 来的智能化集中监控系统。其中，影响系统可靠性的因素是相当广泛和复杂的。可靠性的表 现形式体现在对外界因素的抵御能力和对系统自身故障的处理和操作能力两个方面。 一、提高对外界因素的抵御能力——从系统因素(硬性)的角度分析 1、结构系统 合理的系统结构是保证系统可靠的前提。为了避免因监控系统的局部故障而影响整体正 常运行，需要采用分布式网络结构。在局站、区域分布网络的接点处，采用监控主机备用方 式可提高监控系统运行的可靠性。依据《通信电源和空调集中监控系统技术要求》，结合各 通信站的实际情况，通信设备监控系统应遵循行业控制标准，采用分层分布式(DCS)结构 和模块化设计来保证系统的可靠性。其组成框图如下图所示： 通信设备监控系统的组成框图 监控系统由监控中心、监控站和监控单元三个层次组成，每个层次之间通过智能通讯设 备进行数据交换。在功能上系统可划分为多个独立的单元，每个单元功能单一，可靠性高。 由于系统每个层次均可独立运行，各单元之间也可独立工作，互不干扰。当某一设备出现故 障时，不会使系统全面崩溃。这种结构上的分散意味着控制的分散、干扰的分散及风险的分 散，因此能从根本上分散影响可靠性的外部因素，从而保证系统能达到很高的可靠性。 2、系统硬件 通信设备监控系统的DCS结构从可靠性逻辑角度来看，是由多个单元通过串联、并联、 冗余等方式构成的。因此，提高其可靠性必须首先提高其各个部件的可靠性，并在此基础上 对系统单元进行优化设计。 (1)提高元件可靠性 元件是构成各部件的最小单位，也是可靠性设计的起点，在选择和使用元件时必须从可 靠性的角度考虑，这对提高整个系统可靠性非常重要。 ◆元件老化处理 电子元件的早期失效率很高。需要进行老化处理。建议在正式使用之前使元件在严格条 件下加电工作一段时间，这样得到的元件基本上可进入偶然失效期，由此构成的系统工作稳 定，可靠陛高。 ◆元件的选择 对电阻进行选择时应充分考虑其阻值、额定功率、误差、温度特性、线性度、频率特 性、噪声、稳定性等指标。由电容问题引起系统故障的概率较高，在设计系统时除了对电容 认真选型外，还要尽量采用高质量的产品。在集成电路方面，使用时要按照器件说明手册提 供的各种参数如工作条件、电器逻辑特性等综合考虑，正确选用。 ◆元件的降级使用 元件都有其额定工作条件，适当降级使用可使元件的失效率降低1到2个数量级。元件 的额定工作条件包括多个方面，如电气条件、机械条件、环境条件等，在确定了工作条件 后，宜选用额定工作条件远高于实际工作条件的器件。 (2)提高单元可靠性 前置机、监控单元等设备是监控系统中现场数据采集系统的关键硬件设备，其可靠性对 整个系统的影响很大。 ◆模块结构 办公PC多采用大主板结构，而由于监控单元均安装在现场，办公PC采用小板结构更为 合适，因为小板结构中各模块的功能简单，易于维护，在发生故障时便于及时发现故障位 置，有利于缩短系统的平均维修时间，提高系统的利用率。小板结构的电路板面积小，使得 电路板本身及相应机箱具有较高的机械强度，可以提高系统的抗冲击、抗振动的能力。此外 小板结构的板上元器件较少，易于散热。 ◆系统电源 电源本身的波动以及经电源进入系统的各种干扰对系统的影响特别严重，因此供电系统 必须十分可靠，要保证即使系统其他部分失效电源也应正常工作。监控电源主要采用48V直 流电源，部分采用高质量的逆变电源，必要时还应对某些电源作冗余处理。 ◆隔离 电磁干扰是影响可靠性的最主要的外部因素，为了克服电磁干扰对监控系统的影响，必 须采用