SCHMID内话系统的电源供应

摘 要SCHMID内话系统是珠海进近管制中心最重要的空管通信设备之一，通过其他空管传输设备引接甚高频、专线及电信运营商热线电话信号，为中心管制员提供与飞行员地对空通信服务及与邻近管制区域人员地对地的通信服务，内话系统工作稳定性的好坏将直接影响管制工作运行，而电源供应系统又是内话设备中非常重要的一部分。本文对SCHMID内话系统供电结构、各板卡部署进行了介绍，通过分析系统的电源设计考虑及配备，帮助维护人员更深入认识系统电源供应及其维护。

【关键词】SCHMID 内话 电源

1 系统供电简介

珠海进近管制中心使用的主用语音通信交换系统是由瑞士SCHMID公司生产的ICS200/60型内话系统，ICS200/60机柜的电源供应系统可以安装为单电源供应，也可为完全冗余模式，可根据各空管运行单位实际运行需求引接交直流供电。系统电源供应框（SZ 690 000）负责整个ICS200/60主机柜的电源供应，包括接口模块框和服务器框。电源供应框将电源传送给各个框的电源模块，每框左右各一个。当某一侧电源模块故障时，另一侧的电源模块接管整个框。该功能可以通过设定背板上的跳线来实现。目前珠海进近管制中心的配置为接口模块框有该功能，而服务器框取消了该功能。

电源供应系统能够提供500W的功率，各业务板卡包括服务器板卡的功率总和应控制在此之内。以珠海进近管制中心SCHMID内话系统现有的板卡配置情况为例，计算功率消耗如表1、图1所示。

2 电源供应框

从图2可以看出，框内各板件通过背板连通。中间的电源供应模块和直流电源适配模块向母板输出直流电压。最两侧的铃流从背板输入直流电压，两板的直接连接形成铃流电压的冗余关系。

前面板的连接包括：

（1）接入AC交流输入；

（2）接入后备电池（充放电）；

（3）铃流模块输出DC直流电压、Ring铃流电压和Power-OK信号。

图3展示了ICS200/60型内话系统电源框的具体组成部分，最左边和最右边均为SZ 695 081铃流产生模块，中间两个是PSU 230/48-500电源供应模块，最中间的是SZ695 001直流输入适配器模块。

2.1 DC Input直流输入适配器模块

SZ.695.001直流输入适配器模块转换直流输入电压到另外一個直流电压，直流适配器模块输入电源由4个12V，65AH蓄电池提供供电。LED灯显示-48V DC输入电压的状态，最大功率为500W。前面面板的连接头允许连接温度传感器到背板。通过前面面板上的两个小连接头可以直接测量到输出电压。

2.2 AC Input直流输入适配器模块

左右两个PSU 230/48-500电源供应模块均连接220V交流输入，提供给整个接口框和服务器框的电源。每个电源供应模块模块产生额定48V、最高功率500W的直流，单独的一块直流电源模块就足够提供所有接口框和服务器框的电源供应。为了达到冗余配置，一般在同时配置两个直流模块。在该模块上，有三个LED灯用于显示模块的工作状态：System：AC输入状态；U0：DC输出状态；Error：当该模块自检检测出电压超过限制的时候，指示灯将亮起以示告警。在模块前面面板上还提供两个接口给技术维护人员用于输出电压测试，一般正常情况下浮充电压为54.6V（设备机房环境温度20℃时）。

在PSU 230/48-500电源供应模块中，分为SZ.695.010 V1和SZ.695.010 V2两种型号。SZ.695.010 V1单元由于没有将温度测量加入计算，因此也无法适应不同的电池种类的电压设置，无法提供电池充电功能，而SZ.695.010 V2单元则可以用于电池充电。在冗余配置上，可以同时配置两个SZ.695.010 V1单元（此时不能够对电池充电）或者两个SZ.695.010 V2单元在电源供应框。在电源框的设计中，右边框放置SZ.695.010 V2用于通过SZ.695.001直流输入单元给电池供电。因此如果配置的是SZ.695.010 V1和SZ.695.010 V2，为了能够给电池进行供电，则必须将V1置于电源框的左边，V2置于右边。当在右边的框SZ.695.010 V2出现故障时，电池将无法进行充电，而可能会出现充电电池的电压高于左边的框SZ.695.010 V1的整流电压，此时所使用的电源将是从电池输出而不是SZ.695.010 V1整流输出，为了避免这样的情况出现，必须将左边的SZ.695.010 V1模块替换到右边框，虽然对电池不充电，但是可以在交流电供电正常时，优先使用交流电。需要注意的是，在更换PSU 230/48-500电源供应模块的时候，无论是主用模块还是备用模块，任何一个电源供应模块均需要连接上交流电源后再进行插拔。

2.3 铃流产生模块

在ICS200/60内话设备中，铃流电压是一种特殊形式的电源，它是由铃流信号发生器产生，铃流源为用户话机提供振铃信号和工作电源。SZ695 081铃流产生模块产生一个72V、25Hz的铃流电压，同时从背板传输直流电压到前面板Output连接头，单块铃流产生模块足够提供所有接口框的铃流供应。在冗余配置的时候，为了避免冗余发生器在启动阶段并行产生铃流，因此铃流输出通过继电器以延迟。在铃流产生模块前面有一个小的连接头，可以用来直接测量电压和电流，当该模块出现错误的时候，将会出现告警指示。

3 通信服务器框

在通信服务系统框中，左右两边均配置了SZ695 090 PSU 48/5/+-12/150电源供应模块，负责所在框的电源供应，输入为-48V的直流输入，输出电压为+5V，-12V和+12V。前面板的三个LED表示三种输出的状态。为了使得电源供应不中断，因此每个框左右两边都将安装一个电源供应模块。一般的，每个电源供应模块将各支持半边框的电源供应，一旦某一个电源供应模块出现故障，另外一块将会接管整个框的电源供应，不影响服务器板块的正常使用。当输出出现故障时，前面的相应的LED灯将会有告警。该模块还提供了服务器的ALARM和WARNING状态信号输出，可以通过外围电路实现语音或者视觉告警。该电源板块使用的-48V输入电压，是从电源供应框SZ695 081铃流产生模块输出，如图4所示。

SZ695 090电源模块主要功能：

（1）DC/DC转换输出电压 +5VDC；

（2）DC/DC转换分别输出电压 +12VDC和-12VDC；

（3）电压、输入和输出的保护电路。

模块第一排三个LED灯分别指示了输出电压+5V，-12V和+12V的状态，绿灯为正常状态；剩下的九个灯分别显示了输入输出状态（外围电路）：ALARM表示当一个或者多个服务单元有警报，红灯将亮起；Warning表示当一个或者多个服务单元有警告，黄灯将亮起。

4 接口模块框

接口模块框高度为3U，在左右两边分别放置SZ695 020（或SZ695 070电源供应模块）带G.703 48VDC/5VDC电压转换电源模块，提供DIN 41612 M型接口以及60（或者40）普通连接方式用于连接电源供应单元；最右边SZ693 000 EIA-485适配器模块，使用96孔（或48孔）DIN 41612連接头；中间是10个用于安装通用无线电接口块板或者电话业务接口板。该接口模块的背板是使用96孔DIN 41612连接头。在电源供应模块和EIA-485适配器板之间采用跳线针脚。这些跳线用于选择subrack地址以及接口总线。在第一个接口卡和邻近的电源供应之间、最后一个接口卡和邻近的电源供应之间，是用于安装link。在安装时，这些link主要将电源供应模块从左边桥接到右边电源供应槽。这个主要用于单电源供应模块的系统，如图5所示。

每一块槽或者接口板（Interface board）有自己唯一的地址，Interface 1（从左开始）地址为Address 1，Interface 10（从左开始）地址为Address 10。这些地址是固定的，不能够通过跳线（jumers）来配置。而且，每个接口有公共的Interface bus address，以及公共的“Subrack”address。这两个就是可以通过跳针来配置（跳针连接到地）。在接口单元框的最右边是SZ693 000 EIA-485转接器模块，该模块的主要作用是从服务器到其他附属框的数据总线通过转接板连接到信号板。该板完全透明传输。通过专门的线路设置让线路阻抗恒定，达到最小阻抗匹配的目的。连接到信号板后面接口的转接器接口是普通的2或3排的DIN 41612连接头。连接头针脚的定义可以从相关的资料中查找到，电缆的错误连接或者不正确的插入到该转接器，不会对其造成损坏。SZ 695 020带G.703 转换模块的48VDC/5VDC电源模块的输入为-48VDC，输出电压为+5V，-48V和-48V的铃流叠加。这三种输出通过保险丝分离，然后将各个输出状态显示在前面的LED灯。为了能够提供不中断电压，需要挂接两个电源供应。三个电压输出任何一个出现错误，前面相应的LED就不会亮。另外，POWER OK信号（即alarm interface）也相应配置。

一般情况下，在这一个框中左右两边各配置一块电源供应模块，每个模块个管理半框设备，而且当某一块电源供应模块出现问题，另外一块可能马上接管整个框的设备的电源供应。当只配置一个单电源供应时，则需要根据前面的说明安装link和进行相关跳线。

5 总结

笔者从整体上把握和理解SCHMID内话系统，从系统供电结构、供电原理、服务器框、接口模块框进行了深入的分析，以期这些分析能对维护人员深入理解这两套系统有一定的帮助。限于笔者知识经验所限，本文的对比分析方法和结果未免有错漏之处，恳请同行批评指正。

参考文献

[1]Schmid ICS200/60 Hardware Technical Documents，2006.

[2]Schmid ICS200/60 System Documentation & Manuals，2006.

[3]瑞士施密德电信公司，SCHMID ICS200/60内话系统安装手册，北京，2016：1-2.

[4]瑞士施密德电信公司，SCHMID ICS200/60内话系统技术维护手册，北京，2016：1-2.

作者简介

黄宇军（1985-），男，广东省珠海市人。工程硕士学位。工程师。研究领域为空中交通管理。

作者单位

中国民用航空珠海进近管制中心技术保障部 广东省珠海市 519015