通信运营商政企客户机房供电系统优化设计

（上海邮电设计咨询研究院有限公司，上海 200092）

通信运营商政企客户机房供电系统优化设计

毛文杰

（上海邮电设计咨询研究院有限公司，上海 200092）

政企客户是通信运营商最重要的客户资源，是各大通信运营企业争夺的焦点，为政企客户提供稳定、高效、可靠、安全的接入服务是竞争胜负的关键；本文通过对电信政企客户机房现有交、直流供电系统存在的问题与安全隐患进行分析总结，着重研究适合政企客户机房高可靠性的交、直流供电系统；并通过理论计算及工程实践，提出优化政企客户机房供电系统的可实施方案，同时设计出相应的交、直流供电系统优化示意图，以满足市场开发及政企客户对于通信运营商供电系统的安全、可靠、合理及适用性要求。

政企客户；供电系统；优化；双电源；双总线

政府或大企业（又称大客户）为提升其自身的信息化程度进而增强业务运营能力及业务多样化需求，通常会要求通信运营商升级和构建自己的高速、安全、高效、易扩展的政府企业用网络；通信运营商政企客户是指对电信产品或电信服务需求频率高、需求数量大、利润率高，对运营商的经营业绩能产生较大影响的关键客户；政企客户作为通信运营企业业务收入的重要来源，他们为通信运营企业带来了巨大的收益，他们是通信运营企业最重要的客户资源，是各大通信运营企业争夺的焦点，为政企客户提供稳定、高效、可靠、安全的接入服务是竞争胜负的关键；电信政企客户主要依托传输和数据承载网，利用PDH/MSTP/MSAP/MODEM/PON等接入技术来满足政企客户的业务需求；一般通信设备发生故障其影响面往往是局部性的，而通信运营商政企客户机房供电系统发生中断故障，其影响几乎是灾难性的，往往会造成整个政企客户机房全部通信中断，后果将不堪设想；因此，本文将从现有通信运营商政企客户机房供电系统设计的分析总结出发，着重研究适合通信运营商政企客户机房可靠性高、稳定性高、效率高的供电系统优化设计方法，以满足通信运营商政企客户的要求及有利于市场业务的拓展。

1 电信政企客户机房供电系统现状

1.1 电信政企客户机房供电系统概述

电信政企客户机房交、直流供电系统主要由业主方负责提供一路或二路市电电源/UPS电源引入、电信方负责提供高频开关组合式电源架（含交流配电单元、监控模块、整流模块、直流配电单元）和蓄电池组成，其运行方式为在线恒压充电的全浮充供电方式。

电信政企客户机房交流供电系统主要由业主方负责提供一路或二路市电电源/UPS电源引入；由于大多数政企客户（如银行等）均自行建有高可靠性的UPS供电系统，故往往提供给电信方一路或二路UPS电源引接，由电信方负责安装高频开关组合式电源架以满足新增传输设备的-48V直流供电需求。

电信政企客户机房直流供电系统采用标称电压为-48V的不停电供电系统，供电方式为全浮充供电方式。平时市电正常时，市电经整流模块整流后由直流配电单元与蓄电池并联浮充供电；当市电发生停电故障时，由蓄电池供电；当市电恢复或油机电供电时，经整流模块整流后由直流配电单元对传输设备等供电，同时对蓄电池进行充电；如图1所示。

图1 电信政企客户机房交、直流供电系统组成示意图

1.2.2 供电方式2：一路UPS电源+1套组合式电源架

该类政企客户机房由业主方负责提供一路UPS电源引接开关或架空地板下UPS输出母线槽，以作为由电信方负责安装高频开关组合式电源架的交流电源输入，UPS电源经高频开关组合式电源架整流后以满足新增传输设备的-48V直流供电需求；如业主方的UPS电源发生故障，由该高频开关组合式电源架内置的蓄电池负责应急供电。

1.2 电信政企客户机房供电系统类型

电信政企客户机房供电系统设计往往受制于业主方强烈的主观意愿及其自身的机房建设与维护标准，故难以达到统一的设计模式：比如有些业主方只能提供市电电源引入而无法提供UPS电源引入，有些业主方只能提供220V电源引接而无法提供380V电源引接，有些业主方只能提供一路交流电源引接而无法提供二路交流电源引接；根据工程设计实践总结，电信政企客户机房供电系统可归纳为以下几种类型。

1.2.1 供电方式1：一路市电电源+1套组合式电源架

该类政企客户机房由业主方负责提供一路市电电源引接开关或架空地板下母线槽，以作为由电信方负责安装高频开关组合式电源架的交流电源输入，市电电源经高频开关组合式电源架整流后以满足新增传输设备的-48V直流供电需求；如该路由业主方负责提供的市电电源发生中断，由该高频开关组合式电源架内置的蓄电池负责应急供电。

1.2.3 供电方式3：一路UPS电源+1套嵌入式整流模块

该类政企客户机房由业主方负责提供一路UPS电源引接开关或架空地板下UPS输出母线槽，以作为由电信方负责在传输机架内安装1套嵌入式整流模块（内含采用N+1冗余备份方式整流模块）的交流电源输入，UPS电源经机架内嵌入式整流模块整流后以满足新增传输设备的-48V直流供电需求；如业主方负责提供的UPS电源发生故障，由于无后备蓄电池，将直接造成传输设备中断，存在严重的安全隐患。

2 电信政企客户机房供电系统设计存在的问题

电信政企客户机房由于设立于业主方原有数据机房内，并在业主方原有供电系统基础上完成相关的电信传输设备交、直流供电系统建设；业主方的建设标准及维护规范对电信政企客户机房供电系统设计影响极大，故设计前期与业主方的沟通与技术要求的确认极其重要；电信政企客户机房供电系统尽管规模小、电源设备配置简单，但由于政企客户的重要性，一旦电信政企客户机房供电系统设计考虑不全面、可靠性不高而导致传输设备终端故障，将会造成巨大的经济及社会影响。根据以上归纳的目前电信政企客户机房3种常用供电方式进行分析，同时由于电信政企客户机房原有供电系统设计的不合理性已导致通信故障原因进行总结，为下一步的供电系统优化提供了理论数据及实施方法，现将存在的问题及安全隐患归纳如下。

2.1 供电方式1：一路市电电源+1套组合式电源架

由于政企客户提供为一路市电电源，该市电电源可能为独立一路市电电源或者是经二路市电电源切换后提供的交流电源；尽管政企客户极少发生市电电源中断现象，但市电供电系统作为公共电网，经常发生市电电压波形畸变或频率漂移，此外意外和人为事故，如地震、雷击、输变电系统断路或短路、业主方的日常维护，都会发生瞬时断电现象，从而使政企客户机房后备蓄电池反复充放电使用，极大的影响电池寿命；市电电源的过压、欠压也直接影响着整流模块的正常稳定工作；故新建政企客户机房在条件允许的情况下，要求业主方提供稳定可靠的UPS电源作为组合式电源架的交流输入；因此在业主方无法提供UPS电源的情况下，要求业主方提供二路市电电源，以尽可能提高供电系统设计的安全可靠性。

2.2 供电方式2：一路UPS电源+1套组合式电源架

政企客户往往自身建有UPS供电系统，如果未明确要求，业主方往往只提供一路UPS电源给新建电信政企客户机房使用；尽管UPS电源能实现不间断的稳频、稳压对负载供电，供电质量明显高于市电电源；但由于仅一路UPS电源引入新建电信政企客户机房，在后备电池放电结束后，直接导致传输设备中断，产生严重的通信事故，目前已发生多起由于组合式电源架自身整流模块故障引起前级UPS开关跳闸现象；因此尽可能要求业主方能提供二路UPS电源作为新建电信政企客户机房的交流引接点；当业主方只能提供一路UPS电源时，应重视和强调组合式电源架后备蓄电池的选择与使用。

2.3 供电方式3：一路UPS电源+1套嵌入式整流模块

部分政企客户机房由于机房面积限制无法提供组合式电源架安装位置，只允许在传输机架内安装1套嵌入式整流模块来实现传输设备-48V直流供电需求；该类嵌入式整流模块设备原先设计时只提供一路交流输入，尽管内含2～3个小容量整流模块作为N+1冗余备份以提高供电系统安全可靠性，但提高的是其内部整流模块的可用性；当前级UPS电源发生瞬间断电或由于整流模块故障而引起前级开关跳闸时，由于机房面积限制而未配置后备蓄电池，将会造成传输设备中断，存在严重的安全隐患；因此尽可能建议业主方提供二路UPS电源作为嵌入式整流模块交流输入，并可以考虑配置体积小、重量轻的磷酸铁锂电池以满足一定应急后备时间的供电保护。

3 电信政企客户机房供电系统优化设计方法

电信政企客户机房由于没有统一建设标准和模式，其-48V供电系统核心是前级可靠的交流供电引入与组合式电源架；同时缺乏长期有效的运行维护，而前期供电系统设计缺乏周全考虑，部分政企客户机房已发生由于供电系统故障而引起通信中断的事故；因此针对以上对电信政企客户机房3种常用供电方式的分析总结，结合电信政企客户机房电源设备更新改造工程实践，考虑从以下几点对电信政企客户机房供电系统进行优化设计。

3.1 供电方式1：一路市电电源+1套组合式电源架

对于该类供电方式，优先考虑有二路交流电源引入电信政企客户机房，一般政企客户都能提供二路稳定、可靠市电电源，故须在工程建设前期就与业主方明确二路交流电源引入的需求，否则业主方一般只提供一路交流引入；如业主方无法提供UPS电源但能提供二路市电电源引入情况下，对电信政企客户机房供电系统可选用的优化方法如下。

（1）二路市电电源+2套组合式电源架。对于特别重要的政企客户或者业主方有双总线高可靠性供电要求并且机房面积及投资允许的情况下，可以考虑安装2套组合式电源架各自引入一路市电电源，传输设备A、B路电源分别各自从1套组合式电源架内引出，如图2所示。

图2 二路市电电源＋双总线直流供电系统优化示意图

（2）二路市电电源+1套双输入组合式电源架。一般对于业主方无法提供UPS电源但可以提供二路市电电源引入，同时业主方又无明确要求双直流供电系统要求的情况下，比较经济适用优化方法就是将组合式电源架进行非标定制：将组合式电源架原交流输入部分由一路输入改造为可以支持二路交流电源输入，以提高供电系统的安全可靠性，如图3所示。

3.2 供电方式2：一路UPS电源+1套组合式电源架

电信政企客户一般都自建有UPS供电系统，故须在电信政企客户机房建设前期就与业主方明确UPS电源引入的需求；在条件允许的情况下，如有二路UPS电源引入可以考虑采用以下方法对供电系统进行优化改造。

（1）二路UPS电源+2套组合式电源架。某些政企客户已将能否提供高可靠性的供电系统作为选择运营商的决定性标准。根据市场拓展的要求及投资允许的情况下，可以考虑安装2套组合式电源架各自引入一路UPS电源，传输设备A、B路电源分别各自从1套组合式电源架内引出，如图4所示。

图3 二路市电电源＋双输入组合式电源架供电系统示意图

图4 二路UPS电源＋双总线直流供电系统优化示意图

（2）二路UPS电源+1套双输入组合式电源架。对于政企客户业主方能提供二路高可靠性UPS电源引入的情况下，由于业主方的UPS供电系统已配置后备蓄电池，可以保障在市电电源发生波动时，交流供电不中断；故电信方可以考虑不再配置后备蓄电池，除非业主方合同内明确要求；因为蓄电池需要长期有效的维护，这样更有利于降低维护成本。对于有条件引入二路高可靠性UPS电源的情况下，比较经济适用优化方法就是将组合式电源架进行非标定制：将组合式电源架中原交流输入部分由一路输入改造为可以支持二路交流电源输入，以提高供电系统的安全可靠性，如图5所示。

3.3 供电方式3：一路UPS电源+1套嵌入式整流模块

某些政企客户机房由于业主方只能提供1个机架安装位置，可以考虑在机架内安装嵌入式整流模块以满足传输设备的供电要求；但该类供电系统由于只有1套嵌入式整流模块且大都未配置后备电池，当UPS电源发生瞬间断电或者整流模块发生故障时，将引起传输设备中断，存在安全隐患；对于有条件引入二路高可靠性UPS电源的情况，可以采用安装2套嵌入式整流模块各自引入一路UPS电源，传输设备A、B路电源分别从1套嵌入式整流模块内引出的方法进行优化改造，同时可以考虑配置体积小、重量轻的磷酸铁锂电池以满足一定应急后备时间的供电保护，如图6所示。

4 电信政企客户机房供电系统相关设计查勘要素

图5 二路UPS电源＋双输入组合式电源架供电系统示意图

图6 二路UPS电源＋双总线嵌入式直流供电系统优化示意图

电信政企客户机房建设工程一般都为大客户应急项目，设计时限紧迫，因此前期设计查勘全面准确性对后期设备采购及施工影响极大，甚至直接影响到建设进度；电信政企客户机房供电系统设计重在与业主方沟通、因地制宜，体现业主方的需求与理念，提高用户感知度；根据工程实践情况，对于电信政企客户机房供电系统相关设计查勘要素总结如下。

（1）业主方提供新建政企客户机房是市电电源引入还是UPS电源引入，根据上述分析，优先建议业主方能提供UPS电源引入。

（2）业主方提供新建政企客户机房是一路电源引入还是二路电源引入，优先建议业主方能提供二路安全可靠的UPS电源引入。

（3）业主方提供新建政企客户机房交流电源引入是380 V还是220 V，直接关系到组合式电源架交流输入开关的非标定制。

（4）新建政企客户机房架空地板高度，直接关系到设备底座的采购定制。

（5）业主方对于政企客户机房新装机架的高度要求是2 200 mm还是2 000 mm，由于业主方对于机房设备有美观和整体一致性要求，关于新装设备的外观要求也应在项目前期与业主方明确，否则重新采购严重影响项目进度。

（6）业主方提供机房电源引接位置及接地位置，直接关系电缆规格长度与电缆接头的选择。

5 结论

电信政企客户机房供电系统尽管简易，但如果发生故障由于其用户的重要性，后果将十分严重；因此就需要在设计阶段尽可能考虑周全、查勘准确详尽并与业主方沟通一致；对于电信政企客户机房供电系统尽可能采用二路交流电源引入，有条件优先选择UPS电源引入；应用“双电源、双总线”优化供电系统方法，在有限条件下，可以极大的提高供电系统的安全可靠性；该优化方法已经在政企客户机房电源设备更新改造项目中得到了实践应用，并获得了业主方的认可与赞赏。

[1] YD/T 1051-2000 通信局（站）电源系统总技术要求[S].

[2] YD/T 5040-2005 通信电源设备安装工程设计规范[S].

[3] GB 50174-93 电子计算机机房设计规范[S].

[4] GB 50052-95 供配电系统设计规范[S].

[5] 水利电力部西北电力设计院. 电力工程电气设计手册（电气一次部分)[M]. 北京：中国电力出版社，1989.

[6] Bowes S R， Bird B M. Novel approach to the analysis and synthesis of modulation processes in power convertors[J]. proc IEE，1995(5)：95-104.

News

Avaya携手惠普公司为企业提供扩展通信服务

8月28日，Avaya与惠普企业服务部宣布，签订多年期合作协议，共同向企业提供基于云的统一通信、联络中心技术及管理解决方案。双方将整合各自优势，以统一通信即服务、联络中心即服务模式服务企业，同时提供现代化基础设施服务。惠普是服务专家，Avaya拥有强大的统一通信及联络中心技术，双方合作将提供业界先进的解决方案，通过移动应用、软件、网络等解决方案，实现卓越的统一通信及客户体验管理。解决方案秉承了Avaya客户服务的高标准，同时增加了惠普业界领先的云功能。

世界各地的企业越来越需要厂商以服务模式提供协作解决方案，要求解决方案全面、安全、可靠。双方此次签订协议正是为满足这种日益强劲的需求。惠普企业服务部将以服务模式转售Avaya解决方案，而Avaya则可凭借惠普高度灵活的部署模式，快速接触更多客户，帮助客户简化及变革企业通信，加速扩大业务规模。Avaya还将运用其领先的通信与协作产品，帮助惠普提高其联络中心的运行效率和性能。

按照协议，惠普企业服务部下属业务流程服务部（Business Process Services）将负责提供大部分Avaya私有云服务，部分Avaya私有云服务部的员工及劳务派遣员工将转移到惠普企业服务部。这些Avaya私有云服务将集成到惠普企业服务部现有的移动办公（Mobility and Workplace）及业务流程服务部及其合作伙伴向现有及未来的客户提供基于私有云及混合云的统一通信与联络中心解决方案。销售合同、服务级别协议以及总体客户体验仍然由Avaya负责。惠普企业服务部将扩大Avaya私有云服务规模，将这些服务提供给更多客户、更多市场，以高速度和优质服务满足对云解决方案日益增长的需求。

The equipment room power supply system of telecom business and government enterprise customer optimization design

MAO Wen-jie
(Shanghai Posts & Telecommunication Designing Consulting Institute Co., Ltd., Shanghai 200092, China)

Enterprise customer communication operators are the most important customer resources, which the focus of all telecom enterprises fighting for.To provide a stable, efficient, reliable, safe access services for enterprise customers are the key competition. The article based on the telecom enterprise customer room existing AC, DC power supply system problems and potential safety hazards are also summarized.Study for enterprise customer room high reliability AC, DC power supply system. And through the theoretical calculation and engineering practice, to optimize the power supply system of customer room enterprise implementation scheme.Meanwhile, the article also design the corresponding AC, DC power system optimization diagram.In order to meet the market development and customer, for the communication operators and the safety of power supply system, reliable, reasonable and applicable requirements.

enterprise customer; power supply; optimization; duplicate supply; dual bus

TN86

A

1008-5599（2014）09-0034-06

2014-03-25