于海忠 郭曉利
山東萊蕪鋼鐵集團有限公司自動化部
萊鋼ＩＳＤＸ交換機1993年5月開通時，承擔著萊鋼全部的通信任務，1998年初，通信網絡擴容改造后，作為一個端局（動力端局）仍承擔著煉鐵廠、焦化廠、動力部、熱電廠、設備維修廠、建安公司、醫院等重要單位用戶及部分住宅電話用戶的通信任務。自開通到現在，交換、傳輸設備運行比較穩定，電源系統卻存在嚴重的問題，主要表現在：
① 蓄電池容量已嚴重不足，交流停電后，僅能正常供電幾分鐘；
② 整流設備主控板已維修多次，工作不正常，已屬淘汰產品，整流器核心器件已老化過熱，整體容量小；
③ 交流電引入采用人工倒換，工作場地狹小，存在不安全因素；
④ 線路常年滿負荷運行，已多處老化、裂紋；
⑤ 無法納入電源遠程監控網絡系統。
動力端局是萊鋼通信網與公網光傳輸鏈路的匯接點，電源設備一旦出現問題，將直接影響萊鋼整個通信網絡的對外聯系，因此采用新技術對電源系統進行改造勢在必行。
1 系統硬件配置
交流電源進線采用三相四線制，兩路電源分主用和備用，通過電路連鎖，實現主、備用之間的轉換。主開關選用法國ＳＯＧＯＭＥＣ公司生產的電機驅動低壓帶負荷轉換開關，具有高可靠性、可帶負荷操作和易實現自動延時切換的特點。
直流供電由ＳＫ200型電源柜、ＳＫ200直流配電屏、蓄電池組、ＳＭ740電源監控器組成。系統配置如圖1所示。
集中監控系統由電源監控子系統和監控中心組成。電源監控子系統每局一套，由ＳＭ740、Ｍｏｄｅｍ和逆變電源組成；監控中心利用微機智能多口串行通信板和Ｍｏｄｅｍ，以自動循環撥號連接的檢測方式實現分散控制、集中告警顯示和統一集中管理。
2 系統功能實現及特點
2.1 監控系統組態
監控系統組態包括電源模塊狀態控制組態和監控系統網絡構成組態。
在計算機上使用引導軟件，完成對ＳＭ740監控器的組態，包括：定義機框物理位置、確定各模塊在機框中的位置、設置模塊的工作方式及工作參數、分配各模塊Ｉ／Ｏ地址，以及定義網絡間通信作業等。
根據各級維護要求，完成操作員參數表、設備參數表、系統參數表、電源系統設置表、電源系統監控表等監控系統組態。
2.2 優化接地方式
電源系統的接地采用聯合接地方式，接地體的接地電阻＜1Ω（實測0.7Ω）。
在實際布線過程中，采用類似“分散接地”的布線方式，即工作地線和保護地線都從地線排上引出，兩種地線不直接就近相連，如圖2所示。其優點是當雷電流流過接地網時，雷電流只縱向流動，即使存在接觸不良的接點，也不會造成橫向干擾。
交換機的接地處理：用一根135ｍｍ2的多股銅芯導線，單獨連接到接地線線排上。不同于系統的是：（1）不直接與交換機的正極就近相連，也不將機柜與帶正極的纜、線隨機連接。（2）機柜與高架地板及底座的接觸部分都進行了絕緣處理，相當于采用了“懸浮接地”方式，以防止相近面層的靜電及建筑物的雜散電流串入機柜，對通信造成干擾。
總配線架的接地：單獨從母線排上引入兩根50ｍｍ2的多股銅芯導線，其中一根接到配線架底座上，另一根接到配線架上端的接地銅排上。雙線分別接地的優點是：一方面可以提高保安設備和告警信號電路的可靠性；另一方面，當通信線路上受到雷擊和高壓電流而通過保安器入地后，可迅速降低配線架上的電位。
2.3 自動轉換電路
采用法國ＳＯＧＯＭＥＣ公司生產的一體化的由電機驅動低壓帶負荷轉換開關（以下簡稱自動開關）取代接觸器和繼電器，較好地解決了接觸器易損壞、可靠性差、不易實現自動的難題，保證了交流屏具有穩定的工作狀態。
自動開關具有電器和機械式的鎖定裝置，可將轉換開關鎖定于某一狀態，需要時可手動控制開關的狀態。這對安全保護，防止誤操作特別重要。
2.4 系統監控
監控系統的主要功能是通過網絡實時進行參數的采集、運行監視、事故告警和資源管理等。
（1） 網絡之間的通信
監控網絡由監控中心和5個站點構成，監控中心采用循環撥號方式依次訪問每個站點。對每個站點的訪問時間可以在循環通信時間（接通到掛斷之間）中規定，單位為ｓ。每個站點通信口的初始化命令由4項構成，格式為“通信速率、奇偶校驗、數據位、停止位”。數據傳輸有兩種方式：一是根據選擇的項目啟動信息的傳輸；二是把選擇的多種項目放在一張菜單中，由菜單啟動信息的傳輸。
（2） ＳＭ740監控器與電源模塊之間的通信
一方面ＳＭ740控制器把由電源模塊采集來的各種信號進行輸入處理后，存放在控制器的內部寄存器中，根據需要也可輸出到顯示器上。ＳＭ740對數據的采集是自動進行的，對數據的顯示采用菜單方式，即選定了一張菜單，使啟動了該菜單的所有功能。
2.5 系統割接運行
為保證不中斷萊鋼通信網的正常運行，全部電源系統割接工作需在不中斷供電的前提下進行。交流電源（不含供整流器的交流電）的割接較為簡單，將樓內照明供電系統、空調、充氣機、查號臺等交流負荷切換到新供電系統即可。直流系統的在線割接則需做大量的工作。
由于原有電池僅能供電幾分鐘，電源系統又進行了異地安裝，所以要確保交換機的正常運行，直流系統只能采用線路帶電“Ｔ接” 的割接方式，以確保直流供電一刻也不中斷，具體步驟如下：
（1） 將所有的直流供電線路不加載布放到位（需特別注意線路端頭的絕緣防護）；
（2） 開啟開關電源，對新蓄電池組充足電；
（3） 關閉開關電源，測量出新蓄電池組的實際電壓；
（4） 調整原整流器的工作電壓，使輸出電壓等于新蓄電池組電壓；
（5） 進行光端機線路的“Ｔ接”四線（設備運行正常）；
（6） 對交換機的每個機柜供電進行“Ｔ接”，共四線（交換機運行正常）；
（7） 對112測量臺、配線架等直流用電設備割接；
（8） 拆除原蓄電池組；
（9） 關閉原整流器；
（10） 啟動開關電源向交換機供電：
（11） 拆除原有線路、原整流器。
至此，電源系統全部割接完畢。
3 結束語
萊鋼ＩＳＤＸ交換機電源系統改造后，經半年多的運行檢驗，系統運行穩定、可靠，功能完善，具有較好的擴展性，徹底改變了原有系統故障多、難維護的弊端；由于報警及時準確，處理問題時間加快，創造了較好的經濟效益。
采用聯合接地方式后，使設備、地板的接地更加可靠，有效地保證了設備和人身安全。系統的聯網監控方式，為各局實現無人值守創造了條件。
