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通信设备工程设计 课程内容 第一章分工界面第二章机房工艺要求第三章机房布局要求第四章设备安装第五章设备工程预算第六章设备工程设计说明 前言业务概述 通信设备工程设计通信系统由于业务增长的需求 需要实施相应的工程增强整个系统的通信能力 需要对设备安装工程作出一个合理的 可行的 指导施工的方案 并作出相关生产环节的概算或预算 做设备安装设计就是把要能够实现通信系统功能的设备及安装条件 经过科学的测量 核算 精确的指导安装 保障系统良好运行 前言业务概述 设备工程特点项目众多设备更新速度快对整体通信网系统影响较大 业务概述 设备类别按专业划分 电源 传输 交换 数据 无线 移动等 专业的划分就是为了设计时充分考虑本系统的功能 而这些功能又是为其他的专业做服务支撑或相互支撑 各专业之间有严谨的接口界面 业务概述 工程设计的质量体现在设备安装完成后对于整个系统电信网络指标的提升 单项工程中 做单独的设备安装设计时要考虑其在网络中的位置 要发挥哪些作用 如何配合网络中的其他设备完成网络指标 完成网络功能 并且设备本身的功能 特性发挥到最好 业务概述 第一章分工界面 分工界面图的认识分工是为了系统在接口时能相互无缝的接合 正是因为通信系统越来越庞大 所以分工就大量增长 分工的接口界面变得复杂 要求在设计时根据工程的实际情况做好责任分工 依据通信系统建设原则 功能原则做好分工界面图 第一章分工界面 通信作为一个系统 各专业之间需要通过联系才能实现配合功能 各专业之间有相应衔接链路 系统的迅速膨胀 使得接口的量呈现大量增长 为了更好的便于操作维护各系统 出现了系统间接口的设备 就是两个专业系统互通要通过的设备 称为界面交换 交换 无线 数据都是面向用户的网络设备 称为应用系统设备 在运营商而言是直接能见到效益的系统 就是用户与网络可以直接相连的 那其他的系统称为支撑型的系统 电源系统 传输系统 计费系统 网管系统 监控系统 第一章分工界面 第二章机房工艺要求 机房要求机房分为原有机房和新建机房 勘察时需要对机房的工艺有一些认识 外围而言就是机房站地址是否合适 应该在什么地方 内部而言作为安装设备的基础条件是否具备 设备在后续安装中遇到问题就能够及时解决 判断什么样的机房适合于通信设备的安装 如不适合 从哪些方面去改进 什么级别的设备在那种机房内安装 站址的原则 电信专用房屋设计规范 YD5003 94 YD5003 2005 第二章机房工艺要求 局站址应有安全环境 不应选择在易燃易爆建筑物和堆积场附近局站址应选择在平坦地段 应避开断层 土坡边缘 故河道和有可能塌方 滑坡和有开采价值的地下矿藏和古迹遗址的地方局站址不应选在易受洪水淹灌的地区 如无法避开时 可选在基地高程高于要求的计算洪水水位0 5m以上的地方局站址应有好的卫生环境 不宜选择在生产过程中散发有毒害气体 毒害物质 粉尘的工矿企业附近 第二章机房工艺要求 局站址应有安静的环境 不宜选择在城市广场 闹市地区 影剧院 汽车站火车站等发生较大震动和较强噪声的工企业附近 必要时还应采取隔音 消声措施 降低噪声干扰 局站址的占用面积要满足业务发展需要 不占用或少占用农田 高级长途中心局可与市话交换局 室内传输中心合建 但不得与邮政生产机房合建 原则上不与行政办公楼合建 低级长途中心局 宜于市话汇接局合建 近期也可与高级长途中心合设 机房原则 不应有圆形 三角形机房 但现在机房选址比较困难 一般都租用或直接购买机房 最大利用机房面积 第二章机房工艺要求 机房工艺要求1 机房空间机房内使用面积应能满足通信建设长远规划要求 能满足将来业务需求的设备安装要求 可根据现有装机容量及可预见的装机要求确定机房的建筑面积 第二章机房工艺要求 2 机房地面 墙面 屋顶 1 对地面的要求地面应坚固 耐久 防止不均匀下沉 表面光洁 不起灰 易于清洁 建议采用水磨石或深灰色地面 无论是平房地面还是楼层地面 承重考虑设备的荷载 2 对墙面的要求墙面应坚固耐久 防止起皮 脱落 平整防止积灰 易于清洁 墙的饰面色彩应选用明快 淡雅为宜 3 对房顶的要求房顶应坚固耐久 防止起皮 脱落 平整防止积灰 能做吊挂 灯具安装应牢固 顶面和墙面颜色及喷涂材料应一致 房顶上面应做防水处理 应有隔热层 第二章机房工艺要求 3 机房门窗各机房的大门应向外开 采用单扇门 门洞宽1 0米 门扇高不小于2 0米 大门采用防盗门 条件许可应加装门禁系统 以便统一管理和安全防范 为了减少外部灰尘渗入机房内部 机房不设窗户 第二章机房工艺要求 4 机房照明 1 机房的主要光源应采用40W荧光灯 灯管的安装位置不能在走线架正上方 尽量采用吸顶安装 交换机房照度为150lux 2 照明电缆应与工作电缆 设备用电及空调用电 分开布放 3 各机房内均应安装 单相 三相 电源插座1个 插座应安装在设备附近的墙上 距地0 3米 第二章机房工艺要求 5 机房耐火等级每个机房内均应设烟感报警器和灭火装置 两套 耐火等级不低于二级 在标准耐火试验条件下 建筑构件 配件或结构从受到火的作用时起 到失去稳定性 完整性或隔热性时止的这段时间 用小时表示 第二章机房工艺要求 第二章机房工艺要求 6 机房温湿度电信机房及控制室应设置长年运转的恒温恒湿空调设备 并要求机房在任何情况下均不得出现结露状态 电信机房内按原邮电部所提的规范要求 其温湿度范围应有如下标准 温度 15 28 设计标准24 湿度 40 65 设计标准55 第二章机房工艺要求 主要依靠空调设备调节所安装的空调应具备来电自启动功能及远程监控接口 空调电源线应从交流配电箱中引接 空调电源线不能在走线架上布放 应沿墙壁布放 并用PVC管保护 第二章机房工艺要求 7 走线方式机房采用上走线方式 机房内电源线和信号线在走线架上应分开布放 电缆走线架宽度根据线缆规格 数量定制 线缆布放距离尽量短而整齐 排列有序 信号电缆与电力电缆应分别由不同路由敷设 如采用同一路由布放时 电缆之间平行距离应保持至少100毫米以上 电力电缆应加塑料管保护 第二章机房工艺要求 8 防雷与接地移动通信基站机房应有完善的防直击雷及抑制二次感应雷的防雷装置 避雷网 避雷带 接闪器等 机房顶部的各种金属设施 均应分别与屋顶避雷带就近连通 机房屋顶的彩灯应安装在避雷带下方 机房内走线架 吊挂铁件 机架或机壳 金属通风管道 金属门窗等均应作保护接地 保护接地引线一般宜采用截面积不小于35mm2的多股铜导线 第二章机房工艺要求 机房地网应沿机房建筑物外设环形接地装置 同时还应利用机房建筑物基础横竖梁内两根以上主钢筋共同组成机房地网 当机房建筑物基础有地桩时 应将地桩内两根以上主钢筋与机房地网焊接连通 地网与机房地网之间应每隔3 5米相互焊接连通一次 连接点不应少于两点 当通信铁塔位于机房屋顶时 铁塔四脚应与楼顶避雷带就近不少于两处焊接连通 同时宜在机房地网四角设置辐射式接地体 以利雷电流散流 第二章机房工艺要求 9 市电引入市电引入接入机房供电至少为三类市电 要求有1路可靠市电引入 市电引入方式采用直埋或架空电力电缆引入基站机房 交流电源质量要求 a 供电电压 三相380V 电压波动范围323V 418V b 市电引入容量 计算后容量应为规划机房容量 c 交流引入线采用三相五线 保护接地线单独引入 交流零线严禁与保护接地线 工作地线相连 如机房所在区域地处偏远 引入交流电压不稳 有较大的波动 可在市电引入机房后加装交流稳压器或采用专用变压器 第二章机房工艺要求 10 机房节能环保通信设备节能配电系统节能机房环境节能机房建筑节能 第三章机房布局要求 设备布置的基本原则近 远期统一规划 统筹安排设备布置应根据近 远期规划统一安排 做到近 远期结合 以近期为主 除标明本期设备外 还需标出扩容设备位置 机房利用率最大化设备合理布局应有利于提高机房面积和公用设备的利用率 布线规范设备布置应使设备之间的布线路由合理整齐 尽可能地减少交叉和往返 使布线距离最短 第三章机房布局要求 便于操作与维护设备布置应便于操作 维护 施工和扩容 操作维护量大的设备如配线架应尽量安装在距门口较近的地方 整齐 美观设备布置应考虑整个机房的整齐和美观 面积较大 20m2以上 机房应考虑留一条维护走道 第三章机房布局要求 设备的摆放时要考虑线缆的走向 相互配合 同类型的设备尽量的放在一起 深度设计要求 系统间的配合原则 接口是否一致 包括接口的类型 数量是否匹配 运营商选择设备基本原则 成熟性 经济性 可扩容性 简易维护操作性 第三章机房布局要求 机房平面布局案例1 TD根据铁塔与机房的相对位置 改变走线架的安装布局 第三章机房布局要求 机房平面布局案例2根据铁塔与机房的相对位置 改变走线架的安装布局 第三章机房布局要求 机房的类型新建机房的位置一般建在塔的旁边 塔下 楼顶上 TD接入机房面积一般要求在12m2 25m2 有长方形 近似正方形 塔内正方形三种类型在楼顶和塔下建机房时 一般情况下采用铁皮机房 周期短 不需养护 但成本较高 建成后即可投入使用 一般在3天左右 注意在塔下建房时 必须等到铁塔建完后 才能建设机房建砖房时 周期较长 一般在15天左右 但成本相对铁皮机房低征地面积要求单管塔和塔边房 征地面积为 10m 6m 60m2角钢塔和塔边房 征地面积为 15m 10m 150m2单管塔和塔下房 征地面积为 10m 10m 100m2 第四章工程设计 设备工程设计依据设备本身的性能及周边条件构成两个因素 内因指本设备主要的结构 特性 功能 性价比外因指要满足本设备的安装所具备的条件 首先 安装空间 机房 机房的特性 建筑结构 六面及其特性 承重 这是本身的条件 运行条件 电力 屏蔽 运行附属条件 温度 湿度 维护条件 空间 六面距离 灯光 第四章工程设计 了解网络系统熟悉设备安装规范掌握设备性能 外形尺寸 安装尺寸 应用环境 接口类型 数量等符合程控电话交换设备安装工程设计规范 要使设备安装符合工程 设计就是符合或高于规范 我们在对规范做了基本的整理之后 有了工程设计的一些套路 勘察基础条件 技术条件 2020 3 20 35 堪察准备工作 落实堪察日期和相关联络人制定可行的堪察计划 包括堪察路线 日程安排及相关联系人确认前期规划方案 包括机房置 设备配置 天线类型等了解本期工程设备的基本特性 包括设备供应商 基站 天馈 电源 蓄电池等对已有机房的堪察 应在堪察前打印出现有基站图纸 以便进行现场核实 节省勘测时间配备必要的堪察工具 包括GPS 皮尺 指北针 钢卷尺 数码相机 测距仪等 常用选址勘测工具 GPS 测距仪 指北针 数码照相机 皮尺 钢卷尺 使用GPS测量经纬度 使用GPS时只要把它放在地上 一会它就会自动得出数据 但GPS一般要测到四颗卫星的信号才能计算出当地的经纬度 因此测量时要尽量放在开阔处 才能较快的得出数据 若周围有阻挡物 就会等较长时间 甚至得不到数据 看似很简单 其实很重要 测量时一定要确定指北针是水平放置的情况下再读取数据 有时机房电磁干扰严重 室内与室外数据不符 这时以室外数据为准 确定天线的方向角 在室外天馈勘测照相时要求从0度开始 每60度一张照片 此时确定方向也要用到指北针 使用指北针 勘察记录堪察信息记录表是堪察成果的具体表现 包括堪察信息表和堪察草图勘测信息记录表除右表中的信息外 若是原有机房 还应包括 原有电源容量及负荷情况 传输设备利用情况 DDF端子利用情况等对共站址情况 需列出其他系统基站信息 勘察草图绘制机房平面图 原有机房和新建机房 天馈线安装示意图建筑立面图 天线安装位置 馈线路由图 铁塔位置 抱杆位置 记录天面堪察内容 防雷接地情况勘测时 尽量地把所有相关的情况信息记录下来 如记录不够详细 拍照存档 勘察步骤机房勘察步骤记录所选站址建筑物的地址信息 所属信息等记录机房的基本信息 包括建筑物总楼层 机房所在楼层 结合室外天面草图画出建筑内机房所在位置的侧视图 画出机房平面图草图机房内设备勘测 确定走线架 馈线窗位置了解市电引入情况或机房内交直流供电情况 做详细记录 拍照存档了解传输情况 传输方式 容量 路由 DDF端子使用情况等确定机房防雷接地情况必要时对机房局部特别情况拍照 天馈勘察步骤基站经纬度 天线安装位置 方位角和下倾角 馈线走线路由 室外防雷情况绘制天馈安装草图拍摄基站所在地全貌绘制室外草图 包括塔桅与机房位置 馈线路由 主要障碍物 共址塔桅的相对位置等尽可能真实地记录基站周围环境及铁塔 机房位置 主要障碍物 以备日后分析研究所需 第四章工程设计 电源系统设计相对而言是个独立的支撑系统 范围清晰 责任重大 根据电源特性分为交流系统和直流系统两大部分 从功能方面分为 供电设备 配电设备 机柜及安装件 电源线等四大部分 第四章工程设计 第四章工程设计 一个电源系统的确定以及设备配置的计算确定 可以详细的分为四部分 设备功耗的统计设备型号的确定蓄电池容量确定电源线的确定 第四章工程设计 设备功耗确定需要直流电源系统支持的设备按所属专业主要包括以下几个方面 1 数据设备2 传输设备3 交换设备注 1 统计的功耗应为设备满配时的额定功率 2 由于本步骤为工程的基础 务必确保数据的准确 第四章工程设计 第四章工程设计 统计出各专业功耗以后 再根据以后机房各专业的扩容情况估算出各专业的近期功耗 第四章工程设计 设备型号确定由于并不是所有的的设备同时启动 所以在统计出的功耗总值基础上应该再乘以个系数0 9 另外设备在满负荷工作时的功耗并不是额定功率 所以再乘以个系数0 7 即 P实际需求 P额定功率 0 9 0 7 电源设备的选择应该以近期需求为依据 兼顾远期需求 所以本次工程选用1000A的开关电源一架 第四章工程设计 蓄电池容量确定一 铅酸蓄电池组的作用 蓄电池组的作用是当交流电源断电 停电 时由蓄电池组向通信设备放电提供电源 保证通信设备不间断工作 直到提供交流电源 高频开关整流系统工作 向蓄电池组浮充供电时为止 二 铅酸蓄电池组的种类 铅酸蓄电池组有阀控式 防酸隔爆式 开口式 车载式等等 目前通信电源系统多用阀控式密封铅酸蓄电池组 直流基础电源的 48V蓄电池组一般由24只2V电池组成 第四章工程设计 第四章工程设计 三 阀控式密封铅酸蓄电池组的主要指标 1 容量2 放电率蓄电池组容量是以10小时率放电容量C10为100 作为额定容量 3 充电性能新蓄电池组在使用前一般应进行初充电 在25 5 时单体蓄电池以2 35V进行充电 蓄电池浮充电单体电压为2 23V 2 27V 蓄电池均衡充电单体电压为2 30V 2 35V 蓄电池最大充电流 2 5I10 A 各项指标均应正常 第四章工程设计 四 铅酸蓄电池组容量计算 铅酸蓄电池应采用阀控式密封蓄电池组 其放电终止电压宜取1 85V以上 铅酸蓄电池宜按两组并联配置 也可单组配置 设计总容量Q应按下式计算 K I TQ 1 t 25 第四章工程设计 式中 Q 蓄电池总容量K 安全系数 取1 25I 负荷电流 A T 放电小时数 h 按上叙要求定 放电容量系数 按放电小时率 10 取 1t 实际电解液的最低温度 安装蓄电池的屋内用采暖设备时 按15 考虑 未用采暖设备时 按5 考虑 电池温度系数 1 按放电小时率 10 取 0 006 第四章工程设计 由计算出的负荷需求确定蓄电池的容量 同样的 蓄电池的选择也应该依据近期需求来确定 即蓄电池的容量应满足1929AH 即应该配置两组1000AH的蓄电池 第四章工程设计 电源线的确定直流电流线 设计时是由线路的电压降决定 电缆规格属性电缆大多由多股铜丝组成 随着组成电缆的铜丝粗细不同 电缆的机械强度也不相同 绝缘层材料不同 功能不同 应用场所也不同 RVVZ ZR RVVZ等型号 一般使用 第四章工程设计 电缆的颜色1 交流电缆 交流电缆分为单相与三相 单相电缆均采用三芯电缆 三相电缆均采用四芯电缆 标准四芯电缆中 颜色分别为黄 绿 红和蓝色 或黑色 黄 绿 红分别表示为A相 B相 C相 单相电缆采用两根单芯电缆 一根为黑色 一根为蓝色 2 直流电缆 包含电池电缆 的颜色 直流电缆有黑色和蓝色两种颜色 黑色表示正极 蓝色表示负极 第四章工程设计 全程放电回路压降定义为 从蓄电池组接线端子到通信设备输入端子的整个放电回路的电压降 为保证通信设备能够稳定可靠工作 全程放电回路压降不能大于电池终止放电电压与通信设备最低工作电压之差值 一般 48V用电的通信设备的最低工作电压是40V 而电池终止放电电压为43 2V 因此整个直流回路的总压降不能大于3 2V 第四章工程设计 I 负荷电流 A 主干配线要按远期的负荷电流计算 L 导线长度 m IL 区段内的各段负荷电流和导线长度的乘积之和 A m U 计算区段内导线上允许的电压降 V 第四章工程设计 需要UPS不间断电源系统支持的设备主要包括以下几个方面 1