艾默生網絡能源通信機房一體化解決方案(圖)
2006/3/20 16:30:37
艾默生網絡能源有限公司 供稿
一、什么是通信機房網絡能源一體化解決方案？
通信機房的設備根據功能、服務的對象不同，可以簡單分為兩大部分：信息變換設備和網絡能源設備。信息變換設備是機房的主設備，提供如交換、傳輸、接入等功能；網絡能源設備是為主設備的正常運行提供服務和保障，包括配電、直流電源、UPS電源、空氣調節、動力及環境監控等設備。
艾默生網絡能源的網絡能源一體化解決方案正是為解決通信機房中除信息變換設備以外的配套系統而提出的理念，完整的名稱為網絡能源端到端一體化解決方案，從名稱上就可以看出三方面的含義：
1、“端到端”的解決方案：提供從機房市電輸入端至負載端的網絡能源全方位解決方案。
2、“一體化”的解決方案：提供機房動力及動力和環境保障的全程解決方案。
3、“整體”的解決方案：提供機房勘測、一體化方案設計、產品成套集成、工程、系統調測開通、及維護一體化的完整解決方案。
從具體的產品領域來看一體化方案又涉及了八大部分的內容：
1）備用發電系統：市電中斷時，由發電機提供應急電能，保障對網絡的供電。
2）低壓切換及配電系統：用于市電與市電、市電與油機、油機與油機間的電能自動切換和配送，為直流電源、UPS、空調、消防、水泵、電梯等系統提供完善的配電方案。
3）直流不間斷電源系統：為交換、傳輸等主要通信設備提供永不間斷的高可靠和高品質的直流電能。
4）交流不間斷電源系統：為計費系統、網管系統、數據通信系統等提供365×24h不間斷的純凈正弦波電源，保障系統可靠穩定運行。
5）機房環境精密調節系統：采用專用機房空調實現環境溫度與濕度等參數的精密控制與調節，充分保障主設備在理想的環境下運行，延長主設備壽命。
6）機房動力及環境監控系統：提高動力系統的可用性、可管理性和可維護性，降低維護成本，提高科學維護水平。
7）機房安全防護系統：根據機房安全防護要求，實施多級多層次全方位的防護，保障設備可靠運行。
8）戶外柜式機房系統：為戶外傳輸中繼站、移動基站、模塊局等提供量身定制的，集機房、動力、消防等一體的解決方案。
二、為什么通信運營商需要網絡能源一體化解決方案？
在通信行業競爭日趨激烈的今天，各運營商更加關注業務的發展和全網絡的質量；網絡能源系統作為整個網絡的心臟、保障、支撐系統，是整個網絡的重要組成部分，其可靠性愈發重要。網絡能源系統的可靠性就是金錢。
為了協助電信運營商以最大的精力聚焦核心業務，放開周邊，降低配套設備的建設、維護、管理成本，提高核心競爭力，作為擁有業內最完整的產品線和最強的工程服務能力的網絡能源產品供應商，艾默生網絡能源有限公司在中國推出了網絡能源端到端一體化的解決方案。事實上，網絡能源一體化的解決方案在歐美早已是通信運營商解決配套系統問題的第一選擇，從下面的示意圖可以看到網絡能源解決方案的發展趨勢。
相對于各種網絡能源設備分散采購、分散建設和分散管理的模式，網絡能源一體化的解決方案具有極其突出的客戶價值。首先，由于只與若干個多產品供應商打交道，降低了客戶選型、采購、工程管理的整體成本；其次，在工程建設上，解決了多個產品供應商在工程協調、配合上出現的種種問題，大幅提高工程建設速度，縮短工程周期，加快機房的投產；尤為重要的一點是在服務方面，通過統一和縮小客戶的維護工作界面，有利于為運營商提供及時完整和有效的一體化服務�？偠灾�，網絡能源一體化的解決方案可以解決運營商在動力、環境等輔助設備上的后顧之憂，有助于客戶專注于核心業務的競爭。
三、為不同機房量身定制的網絡能源一體化解決方案。
依據網絡分布地域、功能、重要程度和發展趨勢，可將通信局（站）劃分為三類，另外，由于IDC機房的特殊和重要性，也單獨列為一類，具體劃分如下：
•一類局（站）：5萬門以上的電信樞紐、大容量交換局、匯接局（長途一級干線站）等。
•二類局（站）：地市綜合局、1~5萬門市話局（長途二級干線站）等。
•三類局（站）：縣級綜合局、萬門以下市話局、模塊局、接入網、移動基站等。
•IDC機房：各種類型的大型數據中心。
針對上述幾類不同局站的功能需求和重要程度，相應的一體化解決方案也有各自的特點。下面分別介紹幾種典型的供電方案：
�。�、一類局（站）
一類局（站）通常為省會城市和大區中心通信綜合樞紐（含國際局）、市話匯接局、電報（數據）局、無線局、長途傳輸一級干線站、市話端局以及特別規定的其它通信局（站），在通信網絡中地位最重要，職能也最完整，因此對動力機房的配置要求也是最高的，它要求電源系統的不可用度不大于5×10-7，即平均20年時間內，每個電源系統故障的累計時間應不大于5分鐘。電源系統的可靠性除了通過電能變換設備自身的性能及冗余配置來保障，還依賴于多路電源的輸入、可靠的切換機構和低壓配電系統的合理設計來共同完成。
圖一是一個典型的5萬門以上的一類局站供電方案原理圖。整個動力系統初期由兩路市電、一路油機輸入（終期可擴展為兩臺油機），經過高性能的ATS自動切換開關選擇一路供電輸入低壓配電柜，低壓配電母線上加裝了TVSS抗浪涌裝置和無功補償柜。電能由低壓配電柜分配給下一級的交流配電屏以及電梯、消防、水泵和照明等其他用電。給通信設備供電的直流不間斷電源和交流不間斷電源有專用的交流配電柜，直流電源采用N+1備份的智能高頻開關電源系統，交流部分采用兩臺UPS 1+1直接并聯的冗余方式，對于一類重要的局站，電池也建議采用1+1備份的方式。通信機房和電力（電池）室的空調也應采用恒溫、恒濕的機房專用精密空調，為設備的可靠運行提供良好的環境保障，為了防止空調啟動浪涌對UPS及直流電源的干擾，空調的供電也由電力室的專用交流配電屏進行配送。
２、二類局（站）
二類局（站）通常為地市級城市綜合局、1～5萬門市話局、長途傳輸二級干線站或相當的通信局（站）等，在職能上與一類局站類似，所需設備種類及配套機房也類似，但是規模較前者小，重要程度也相對低一些，此類局站電源系統的不可用度應不大于1×10-6。即平均20年時間內，每個電源系統故障的累計時間應不大于10分鐘。二類局（站）的供電方案與一類局站基本相同，只是在設備的容量上根據負載需求會有一定差別。
３、三類局（站）
三類局站通常為縣（含縣級市）綜合局、萬門以下市話局、模塊局、基站等。此類局站規模較小、重要程度也較前兩類低，電源系統的要求不可用度不大于5×10-6，即平均20年時間內，每個電源系統故障的累計時間應不大于50分鐘。在三類機房中根據主機房的規模、類型和地位不同，又可以細分為兩類：一類是相對較重要的縣級綜合局（交換和傳輸類機房）；另一類是中繼站、模塊局、基站等最小型的局站�？h級的綜合局規模相對較大，有單獨的油機室、電力、電池室等配套機房，網絡能源的配置方案也較完備。下面分別介紹兩類局站供電方案的一些特點。
圖二為一個典型的三類縣級綜合局站供電原理圖。此類局站一般為一路市電輸入，初期配備一臺油機，由ATS自動切換開關進行兩者間的選擇，終期可能會擴展第二臺油機，但與一、二類局站方式不同，這里不再采用ATS的切換方式，只是用一個油機并聯開關進行兩臺油機的切換。對交/直流不間斷的電源系統仍然由單獨的交流配電柜進行配電，機房精密空調則由第一級的低壓配電柜進行供電。
對于三類局站中的模塊局、移動基站等機房，由于功能單一、規模小，通信和動力設備一般都置于同一房間，其動力配置在網絡能源一體化的解決方案中是規模最小、配置最簡單的一種。如圖三可見，此類局站一般僅為一路市電輸入，也不配置油機，只經過一級低壓配電便分配到電源及空調設備，電池的配置也是采用容量一分為二的方式。此外，此類局站一般不必進行無功補償。
�。�、IDC機房
IDC機房與一般通信機房不同，以交流負載為主，有完整的機房和配套用房，供電系統也極其重要，其供電可靠性在幾類局站中要求最高，電源不可用度應不大于1×10-7,即平均20年時間內，每個電源系統故障的累計時間應不大于1分鐘。圖四是一個總面積1500平方米的IDC機房的典型供電方案。系統供電采用兩路市電與一路油機（終期擴展為兩路油機）的切換方式輸入。UPS系統采用兩組并機輸入/輸出雙母線冗余方式，兩組UPS分別由獨立的母線供電，兩段母線間有母聯開關，當任一段母線的輸入故障時，通過母聯開關可由另一段母線的輸入供電。兩個輸入開關與母聯開關間有互鎖機構，保證任何時候不會三個開關同時閉合。每組UPS都為1+1并機系統，兩組UPS通過旁路柜MSS由負載母線同步跟蹤器LBS控制，保證兩組輸出的電壓幅值、相位、頻率同步。UPS的輸出最后通過精密配電柜PPC分配給負載，對于單路輸入的重要負載，由STS靜態開關在兩組UPS輸出間進行切換選擇，雙電源負載分別從兩組UPS各自的輸出精密配電柜PPC上取得一路輸出獲得可靠供電。精密配電柜PPC內置隔離變壓器，進一步提高了整個系統的供電質量。
四、 艾默生網絡能源——最佳的網絡能源一體化解決方案供應商
一個真正合格的網絡能源一體化解決方案供應商，需要有最全面的產品、先進的技術、最優質的服務等多方面的實力支撐，應該說這是對提供這一方案的供應商一個全方位、高水準的要求。艾默生網絡能源作為中國網絡能源端到端一體化整體解決方案的首位倡導者，具有如下優勢：
◆艾默生是業界唯一擁有最完整的動力機房網絡能源產品線的供應商
◆艾默生所有網絡能源產品都源自于業界領先的技術、領先的制造和領先的品牌。
◆艾默生所有網絡能源產品都經過全球主要電信網，數據通信網長期的運行考驗
◆艾默生所提供的動力機房端到端一體化整體解決方案源自于業界廣泛的應用
◆端到端一體化解決方案來自于艾默生網絡能源一體化服務的強力支撐
艾默生的承諾是：
客戶只需提出要求，艾默生給予完整的解決！
通信機房的設備根據功能、服務的對象不同，可以簡單分為兩大部分：信息變換設備和網絡能源設備。信息變換設備是機房的主設備，提供如交換、傳輸、接入等功能；網絡能源設備是為主設備的正常運行提供服務和保障，包括配電、直流電源、UPS電源、空氣調節、動力及環境監控等設備。
艾默生網絡能源的網絡能源一體化解決方案正是為解決通信機房中除信息變換設備以外的配套系統而提出的理念，完整的名稱為網絡能源端到端一體化解決方案，從名稱上就可以看出三方面的含義：
1、“端到端”的解決方案：提供從機房市電輸入端至負載端的網絡能源全方位解決方案。
2、“一體化”的解決方案：提供機房動力及動力和環境保障的全程解決方案。
3、“整體”的解決方案：提供機房勘測、一體化方案設計、產品成套集成、工程、系統調測開通、及維護一體化的完整解決方案。
從具體的產品領域來看一體化方案又涉及了八大部分的內容：
1）備用發電系統：市電中斷時，由發電機提供應急電能，保障對網絡的供電。
2）低壓切換及配電系統：用于市電與市電、市電與油機、油機與油機間的電能自動切換和配送，為直流電源、UPS、空調、消防、水泵、電梯等系統提供完善的配電方案。
3）直流不間斷電源系統：為交換、傳輸等主要通信設備提供永不間斷的高可靠和高品質的直流電能。
4）交流不間斷電源系統：為計費系統、網管系統、數據通信系統等提供365×24h不間斷的純凈正弦波電源，保障系統可靠穩定運行。
5）機房環境精密調節系統：采用專用機房空調實現環境溫度與濕度等參數的精密控制與調節，充分保障主設備在理想的環境下運行，延長主設備壽命。
6）機房動力及環境監控系統：提高動力系統的可用性、可管理性和可維護性，降低維護成本，提高科學維護水平。
7）機房安全防護系統：根據機房安全防護要求，實施多級多層次全方位的防護，保障設備可靠運行。
8）戶外柜式機房系統：為戶外傳輸中繼站、移動基站、模塊局等提供量身定制的，集機房、動力、消防等一體的解決方案。
二、為什么通信運營商需要網絡能源一體化解決方案？
在通信行業競爭日趨激烈的今天，各運營商更加關注業務的發展和全網絡的質量；網絡能源系統作為整個網絡的心臟、保障、支撐系統，是整個網絡的重要組成部分，其可靠性愈發重要。網絡能源系統的可靠性就是金錢。
為了協助電信運營商以最大的精力聚焦核心業務，放開周邊，降低配套設備的建設、維護、管理成本，提高核心競爭力，作為擁有業內最完整的產品線和最強的工程服務能力的網絡能源產品供應商，艾默生網絡能源有限公司在中國推出了網絡能源端到端一體化的解決方案。事實上，網絡能源一體化的解決方案在歐美早已是通信運營商解決配套系統問題的第一選擇，從下面的示意圖可以看到網絡能源解決方案的發展趨勢。
相對于各種網絡能源設備分散采購、分散建設和分散管理的模式，網絡能源一體化的解決方案具有極其突出的客戶價值。首先，由于只與若干個多產品供應商打交道，降低了客戶選型、采購、工程管理的整體成本；其次，在工程建設上，解決了多個產品供應商在工程協調、配合上出現的種種問題，大幅提高工程建設速度，縮短工程周期，加快機房的投產；尤為重要的一點是在服務方面，通過統一和縮小客戶的維護工作界面，有利于為運營商提供及時完整和有效的一體化服務�？偠灾�，網絡能源一體化的解決方案可以解決運營商在動力、環境等輔助設備上的后顧之憂，有助于客戶專注于核心業務的競爭。
三、為不同機房量身定制的網絡能源一體化解決方案。
依據網絡分布地域、功能、重要程度和發展趨勢，可將通信局（站）劃分為三類，另外，由于IDC機房的特殊和重要性，也單獨列為一類，具體劃分如下：
•一類局（站）：5萬門以上的電信樞紐、大容量交換局、匯接局（長途一級干線站）等。
•二類局（站）：地市綜合局、1~5萬門市話局（長途二級干線站）等。
•三類局（站）：縣級綜合局、萬門以下市話局、模塊局、接入網、移動基站等。
•IDC機房：各種類型的大型數據中心。
針對上述幾類不同局站的功能需求和重要程度，相應的一體化解決方案也有各自的特點。下面分別介紹幾種典型的供電方案：
�。�、一類局（站）
一類局（站）通常為省會城市和大區中心通信綜合樞紐（含國際局）、市話匯接局、電報（數據）局、無線局、長途傳輸一級干線站、市話端局以及特別規定的其它通信局（站），在通信網絡中地位最重要，職能也最完整，因此對動力機房的配置要求也是最高的，它要求電源系統的不可用度不大于5×10-7，即平均20年時間內，每個電源系統故障的累計時間應不大于5分鐘。電源系統的可靠性除了通過電能變換設備自身的性能及冗余配置來保障，還依賴于多路電源的輸入、可靠的切換機構和低壓配電系統的合理設計來共同完成。
圖一是一個典型的5萬門以上的一類局站供電方案原理圖。整個動力系統初期由兩路市電、一路油機輸入（終期可擴展為兩臺油機），經過高性能的ATS自動切換開關選擇一路供電輸入低壓配電柜，低壓配電母線上加裝了TVSS抗浪涌裝置和無功補償柜。電能由低壓配電柜分配給下一級的交流配電屏以及電梯、消防、水泵和照明等其他用電。給通信設備供電的直流不間斷電源和交流不間斷電源有專用的交流配電柜，直流電源采用N+1備份的智能高頻開關電源系統，交流部分采用兩臺UPS 1+1直接并聯的冗余方式，對于一類重要的局站，電池也建議采用1+1備份的方式。通信機房和電力（電池）室的空調也應采用恒溫、恒濕的機房專用精密空調，為設備的可靠運行提供良好的環境保障，為了防止空調啟動浪涌對UPS及直流電源的干擾，空調的供電也由電力室的專用交流配電屏進行配送。
２、二類局（站）
二類局（站）通常為地市級城市綜合局、1～5萬門市話局、長途傳輸二級干線站或相當的通信局（站）等，在職能上與一類局站類似，所需設備種類及配套機房也類似，但是規模較前者小，重要程度也相對低一些，此類局站電源系統的不可用度應不大于1×10-6。即平均20年時間內，每個電源系統故障的累計時間應不大于10分鐘。二類局（站）的供電方案與一類局站基本相同，只是在設備的容量上根據負載需求會有一定差別。
３、三類局（站）
三類局站通常為縣（含縣級市）綜合局、萬門以下市話局、模塊局、基站等。此類局站規模較小、重要程度也較前兩類低，電源系統的要求不可用度不大于5×10-6，即平均20年時間內，每個電源系統故障的累計時間應不大于50分鐘。在三類機房中根據主機房的規模、類型和地位不同，又可以細分為兩類：一類是相對較重要的縣級綜合局（交換和傳輸類機房）；另一類是中繼站、模塊局、基站等最小型的局站�？h級的綜合局規模相對較大，有單獨的油機室、電力、電池室等配套機房，網絡能源的配置方案也較完備。下面分別介紹兩類局站供電方案的一些特點。
圖二為一個典型的三類縣級綜合局站供電原理圖。此類局站一般為一路市電輸入，初期配備一臺油機，由ATS自動切換開關進行兩者間的選擇，終期可能會擴展第二臺油機，但與一、二類局站方式不同，這里不再采用ATS的切換方式，只是用一個油機并聯開關進行兩臺油機的切換。對交/直流不間斷的電源系統仍然由單獨的交流配電柜進行配電，機房精密空調則由第一級的低壓配電柜進行供電。
對于三類局站中的模塊局、移動基站等機房，由于功能單一、規模小，通信和動力設備一般都置于同一房間，其動力配置在網絡能源一體化的解決方案中是規模最小、配置最簡單的一種。如圖三可見，此類局站一般僅為一路市電輸入，也不配置油機，只經過一級低壓配電便分配到電源及空調設備，電池的配置也是采用容量一分為二的方式。此外，此類局站一般不必進行無功補償。
�。�、IDC機房
IDC機房與一般通信機房不同，以交流負載為主，有完整的機房和配套用房，供電系統也極其重要，其供電可靠性在幾類局站中要求最高，電源不可用度應不大于1×10-7,即平均20年時間內，每個電源系統故障的累計時間應不大于1分鐘。圖四是一個總面積1500平方米的IDC機房的典型供電方案。系統供電采用兩路市電與一路油機（終期擴展為兩路油機）的切換方式輸入。UPS系統采用兩組并機輸入/輸出雙母線冗余方式，兩組UPS分別由獨立的母線供電，兩段母線間有母聯開關，當任一段母線的輸入故障時，通過母聯開關可由另一段母線的輸入供電。兩個輸入開關與母聯開關間有互鎖機構，保證任何時候不會三個開關同時閉合。每組UPS都為1+1并機系統，兩組UPS通過旁路柜MSS由負載母線同步跟蹤器LBS控制，保證兩組輸出的電壓幅值、相位、頻率同步。UPS的輸出最后通過精密配電柜PPC分配給負載，對于單路輸入的重要負載，由STS靜態開關在兩組UPS輸出間進行切換選擇，雙電源負載分別從兩組UPS各自的輸出精密配電柜PPC上取得一路輸出獲得可靠供電。精密配電柜PPC內置隔離變壓器，進一步提高了整個系統的供電質量。
四、 艾默生網絡能源——最佳的網絡能源一體化解決方案供應商
一個真正合格的網絡能源一體化解決方案供應商，需要有最全面的產品、先進的技術、最優質的服務等多方面的實力支撐，應該說這是對提供這一方案的供應商一個全方位、高水準的要求。艾默生網絡能源作為中國網絡能源端到端一體化整體解決方案的首位倡導者，具有如下優勢：
◆艾默生是業界唯一擁有最完整的動力機房網絡能源產品線的供應商
◆艾默生所有網絡能源產品都源自于業界領先的技術、領先的制造和領先的品牌。
◆艾默生所有網絡能源產品都經過全球主要電信網，數據通信網長期的運行考驗
◆艾默生所提供的動力機房端到端一體化整體解決方案源自于業界廣泛的應用
◆端到端一體化解決方案來自于艾默生網絡能源一體化服務的強力支撐
艾默生的承諾是：
客戶只需提出要求，艾默生給予完整的解決！
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