SDH光纤通信设备潜在故障因素分析

SDH光纤通信设备潜在故障因素分析

邓 军1 王光临 李彦超

华北油田水电厂

摘要：为满足电网综合自动化系统的运行要求，华北油田电网正在建成以SDH(同步数字体系)光纤通信设备为主，其他通信设备为辅的电力通信传输网。随着油田电网分区域综合自动化改造项目的相继完成，SDH光纤通信网络对电网运行的保障作用愈发显得重要，其工作的可靠性，直接关系到电网的安全、可靠运行。本文分析了容易造成SDH光纤通信设备故障的三个潜在故障因素，并结合维护工作实际，提出了具体预防措施。 关键词：SDH、静电、接地、机房环境

一、 前言

随着电力系统综合自动化技术在油田电网的应用推广，自动装置、远动装置、远程监控装置和继电保护装置等设备的数据信息，需要向电力调度及集控中心实时传输，这就对电网电力通信系统提出了更高的要求。华北油田电网正在建设以SDH光纤通信设备为主，其他通信设备为辅的数字化电力通信网络。目前已基本建成留路地区和任丘地区两个各自独立的ASON智能光环网，现正在试运行中。

实际应用证明，SDH光纤通信系统，具有单位时间内传输信息量大、传输距离远、频带宽、传输质量高、抗电磁干扰、防闪电雷击等显著优势。它能够组成一个集语音、图像、数据通信为一体的综合信息传输网，是实现华北油田电网远程集控、远程视频监控、无人值班变电站运行及构建变电站综合自动化系统等目标的基础和保障。

为此，SDH光纤通信设备运行的可靠性至关重要，若该系统运行不稳定、不可靠，将会导致电网调度处于盲区，电网远程监控瘫痪，整个调度自动化系统及远程集控装置失灵，从而直接影响到电网的安全可靠运行。

因此，做好SDH光纤通信设备的维护工作至关重要。而排除可能造成设备故障的潜在因素，则是做好维护工作的基础和关键所在。有统计资料显示，超过50%的SDH光纤通信设备故障与三个环节因素有关：即，人体静电、设备接地和机房环境。分析其原因，就在于许多设备维护人员，对这三个环节因素在主观认知上存在不足，没有充分意识到其对光纤通信设备安全运行的重要性，因而没有按相关规程标准严格做好各项预防措施，使之成为潜在故障隐患，而此种情况在我们的实际维护工作中依然存在，急需改进。 二、 人体静电

1 、静电的产生及危害

在日常的生产、生活环境中，静电无时不在。如：工作环境中的空气流动，人们来回走动，两个物体间摩擦及人身上衣物、鞋的摩擦等情况下，都很容易产生静电，并且空气越干燥，就越容易产生，并长时间在人体上保存。平时，人们很容易忽视静电的存在，这是因为只有当产生的静电超过3000V时，才容易引起放电而被人感受到。在SDH光纤通信设备 1

作者简介：邓军，男，生于1966年7月，2001年9月毕业于天津师范职业学院工业电气自动化专业，现

在华北油田水电厂电力调度中心工作，高级技师，从事学科研究方向：电力调度自动化，通信地址：河北省任丘市华北油田水电厂，邮编：062552，电话：13102736696，邮箱：751259817@qq.com

中，由于大量使用计算机芯片、线性集成块、数字化双极性集成块、激光器等器件，这些电子器件对静电十分敏感，在静电低于170V时就会被击坏。很小的静电电压就可能擦去设备主控板计算机逻辑程序或数据。由此可见，静电对SDH光纤通信设备的危害是相当严重的。如果在接触设备板卡或测量、安装元件时不注意防护静电，就容易造成元器件损伤，导致设备故障。据统计资料显示：全世界每年用于调换或修理因静电而被损坏的光纤通信设备元器件的损失近100亿美元。因此，在光纤通讯设备的维护工作中，做好对静电的防护至关重要。 2.、防静电的基本措施

1)、在机房的设计施工中，应在地面铺设防静电铜箔并按要求以1~2m间隔铺设成“井”字形，且要与外面大地相连，使整个机房形成一防静电网。

2）、机房的地板应选用防静电地板，并且地板的支架应压在防静电铜箔的“井”字交叉点上。

3）、设备安装好后，其外壳必须接地。 4）、机房内使用的测试仪表要接地。 5)、机房内要保持一定的温度和湿度。

6)、维护人员在操作机盘时必须戴上防静电手环，且该手环必须有良好的接地。 7）、当设备运行中发生故障，需要更换机盘时，操作人员必须戴上放静电手环。拔出的机盘应马上装入防静电塑料袋。

8）、对外来人员（参观者或领导)，应讲明道理，禁止触摸设备。 以上八条措施，维护工作人员必须逐一认真落实，才能避免静电对光纤通信设备造成危害。

3 、具体实施建议

在我们实际维护工作中，由于维护人员从事光纤通信设备维护工作时间较短。无论是专业理论知识还是实际维护经验都还欠缺，防静电意识比较淡薄，各项防静电措施也未严格落实到位。这种情况必须尽快改善。随着SDH光纤通信设备运行时间的延长，对设备的维护、维修、测试次数会相应增加。维护人员应时刻提醒自己注意防护静电。养成设备维护工作开始前，认真戴好防静电手环，并检查其接地是否良好的习惯。对光纤通信设备、电源设备、测试仪表的接地，也应经常性认真检查。机房湿度应保持在允许范围内，不能过于干燥。如条件许可，光纤通信设备机房都应铺设防静电铜箔和防静电地板，将静电威胁降到最小。 三、 设备接地

1、设备接地系统的重要性

在以往的通信工程设计、验收中，通信设备的接地往往容易被忽视。设备的接地系统没有严格按规定标准实施。常见的问题有：接地线连接方式不符合要求，接地点选择不合理，接地线材料不合格，接地线压接工艺不标准，设备接地电阻大于规定值等。这给以后的设备运行带来许多难以查找的不安全因素。有资料表明：接地问题不但会造成雷击或过电压损坏设备，威胁人身安全，而且还会使得设备运行不稳定，反复出现同类故障而不能根除。或经常出现莫明其妙的故障，却找不出原因。因此，设备接地不符合规定标准，是光纤通信设备主要潜在故障因素之一。故良好的设备接地系统，对SDH光纤通信设备的安全可靠运行十分重要。

2、 接地系统的设计、验收要点

光纤通信设备机房接地系统设计、验收标准条文很多。经研究分析后认为，维护工作人员如参与此项工作应把握以下七条要点： 1）、光纤通信设备机房应采用联合接地方式。使建筑物的基础接地体和其他专设接地体相互连通，形成一个共用地网。

2)、将各类设备的工作接地、保护接地、逻辑接地、屏蔽体接地、防静电接地及建筑物

防雷接地公用一组接地系统。 3）、通讯机房内应设有环形接地母线或接地汇流排，环形接地母线或接地汇流排与建筑预留的多个接地端子相连接。 4）、各通讯设备接地线应单独以最短距离，就近连接到机房内环形接地母线或接地汇流排上。特别要注意交直流配电设备机壳、配线架也应分别单独接到环形接地母线或接地汇流排上。 5）、有金属护套或金属加强芯结构形式的光缆，必须有良好的防雷接地措施。接地电阻应符合有关规定。

6)、接地线截面积一般采用25~95mm2的多股绝缘铜线。严禁使用裸导线布放。接地线颜色应统一，应与电源线颜色有明显区别，并且有明确标识牌。 7）、验收时应测量接地电阻，阻值应符合相关规定。还应重点检查机房内环形接地母线或接地汇流排装置。其位置应符合设计，安装应端正、牢固，并有明显标志。多股接地线与汇流排连接时，必须加装接线端子(铜鼻子），并压接牢固。接线端子与汇流排的接触部分应平整、紧固，无锈蚀、氧化现象。 3、应采取的具体措施

我们设备维护人员，应充分认识到光纤通信设备接地系统的重要性。对照上述标准，在新建、改建光纤通信机房时，从设计、施工、验收三个环节上把好关。保证设备接地系统符合相关技术标准要求。同时应采取相应检修措施，完善安装有光纤通信设备的老载波通信机房的设备接地系统，使之符合规定标准。避免因接地不良，造成光纤通信设备故障。另外还应定期对设备接地系统进行检查、测试，保证接地系统良好。 四、机房环境

1、对机房环境要求

SDH光纤通信设备对运行环境有较严格的要求。一般是有三个重要指标：温度、湿度、灰尘。其中温度和湿度对设备的安全运行相当重要。保证设备正常运行的温度、湿度要求见表-1。

环境条件 项目 保证性能工作范围 短期工作范围 温度 湿度 0°c~40°c -5°c~50°c 10%~90% 5%~95% （表 1）

光纤通信设备运行手册中规定：短期工作条件下，连续工作时间不超过48小时,且每年累计时间不超过15天。

当设备温度超过主控板正常工作温度（0~45°c）时，将造成主控板反复复位，导致主控板损坏。其他板卡也可能会因温度过高而损坏或不能正常工作。因此，要求机房温度应保持在23°c左右，相对湿度应保持在45%～65%之间。要达到上述运行条件，就必须使用空调机对温、湿度进行调节。而在空调机选择这一环节上，由于认识上的偏差，或其他原因，往往也会因选择不当，给设备安全运行埋下故障隐患。 2、通讯机房空调的选择

空调机主要分为舒适性空调和工艺性空调两种。舒适性空调即我们俗称的民用空调，主要用于人员居住房间的温度调节。工艺性空调即我们俗称的工业空调，主要用于调节电气设

备安装区域的室内温、湿度。基于通讯机房的性质，理应安装工艺性空调。但从我们实际安装情况看，光纤通信机房基本上都是安装的舒适性空调。这是存在很大问题的，很有可能会造成光纤通信设备故障。原因有三个:

1）、为减小空调机送回风质检的温差，保证送风温度高于机房露点温度，防止光纤通信设备凝露造成故障，需选用小焓差空调。而只有工业空调是小焓差空调。

2）、光纤通信设备机房要求空调机全年工作，以保持室内温、湿度达标。冬季也常需制冷运行。只有工业空调才能满足此项要求。

3）、工业空调机有较完善的监控、防护设备，对温，湿度控制精度较高。尤其是具有良好的加湿装置，可以保证机房全年温、湿度满足规定要求。而一般舒适性空调机不具备这些功能。

3 、具体改进建议 综上所述，工业专用空调机与舒适性空调机在使用功能及焓差上存在差异性。如果光纤通信设备机房使用舒适型空调机，由于其运行时焓差大，会使电气设备上出现凝露现象，很有可能导致设备故障，且不能保证长期制冷。因此建议光纤通讯设备机房，特别是通信中心站机房或保护设备和光纤通信设备共用一室的机房，应使用工业专用空调机。使机房环境条件能够满足设备安全运行的要求。避免因机房环境因素造成光纤通信设备故障。 五 、总结

要做好SDH光纤通信设备的维护工作，维护人员首先应加强专业理论知识学习。做到熟悉设备性能特点，熟悉设备运行、维护手册内容及有关安全操作要点。并严格按相关规程要求做好保障设备安全运行的基础工作。维护工作中必须严格执行安全操作规程，切忌粗心大意、盲目蛮干。唯有如此，才能将设备故障率降至最低，保证其安全可靠运行。

参考文献：

【1】 王兆佩 《电力光纤通信工程验收规范解读》 【2】 王延尧 等 《光纤通信设备基础 》 【3】 《电力系统光纤通信运行管理规程》 【4】 《光纤通信设备安装维护手册》

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