发布时间:2023-10-09 17:41:22
绪论:一篇引人入胜的物联网技术方向,需要建立在充分的资料搜集和文献研究之上。搜杂志网为您汇编了三篇范文,供您参考和学习。

doi:10.3969/j.issn.1006-1010.2016.12.017 中图分类号:TN929.5 文献标志码:A 文章编号:1006-1010(2016)12-0078-04
引用格式:赵小江,祝海云,徐福新. 低速移动物联网的移动通信技术发展和产业化方向[J]. 移动通信, 2016,40(12): 78-81.
1 引言
从手机和移动宽带衍生发展而来的M2M模块在行业应用信息化中得到大力应用,移动物联网成为一个新兴市场。战略无线业务咨询公司Northstream曾公布了它对2016年全球移动电信行业走势的预测:预计“物联网黄金时代”将拉开序幕。目前承载移动物联网的主要无线传输网络包括2G(2.5G)/3G/4G移动网络、Wi-Fi网络、ZigBee、蓝牙等,并且大约70%的移动物联网都是以低数据速率的低端通信模块为主。本文将主要探索低数据速率移动物联网的通信技术发展方向和产业化方向,并以车联网为例进行探讨。
2 车联网结构
截至2015年6月底,全国机动车保有量达2.71亿辆,电动自行车保有量也已突破2亿辆。汽车、摩托车、电动自行车已经成为各个阶层工作、生活中必备的交通工具,但被盗现象却时有发生,因此用户对车辆防盗、定位管理需求日益强烈。此外,一些快递物流、外勤服务、车队管理、汽车租赁管理等不仅需要车辆定位,而且使用轨迹辅助生产调度管理、里程数量统计、围栏管理等应用。车辆的运行状况也是车主非常期望掌握的,这通常需在汽车4S店或者车辆维修点才可以查看。而目前机动车车载自动诊断系统“OBD Ⅱ”已经可以提供外部接口车况检测或者汽车厂家直接通过其ECU(Electronic Control Unit,电子控制单元)接口完成车况检测,甚至电动自行车也已经结合控制器可以提供车况检测和电池电量管理等功能。
车辆防盗定位、生产调度管理、车况检测等都驱动了车联网平台的诞生。车联网组成不仅包括车辆本身,而且还包括车联网终端、用户智能手机/电脑、GPS卫星定位系统、车联网云平台,并依赖移动通信数据网、互联网完成,具体如图1所示:
车联网终端先通过GPS卫星实时获取地面行驶车辆的位置信息,再通过移动通信数据网络与车联网云平台之间建立通信。车联网终端除了包括由单片机组成的控制模块外,还包括定位模块、通信模块以及智能传感模块。
定位模块以GPS芯片为基础获得车辆所在的地理位置信息,实时不断地接收GPS卫星信号,提供车辆运动状态数据,包括车辆经纬度信息、运行速度、运行方向、时间信息等。
通信模块在图1中可与车联网云平台和用户手机/电脑终端进行数据交换,目前通信网络和终端模式可以基于2G、3G、4G甚至Wi-Fi网络。但考虑定位和车辆控制的交互数据量小(主要包括控制信令、GPS经纬度、车况检测等数据),而且室外移动范围广,同时结合移动物联网成本的考虑(终端2G通信模块与终端4G通信模块的价格约相差3至8倍),因此图1中车联网终端连接车联网平台所需的移动通信数据网络主要基于2.5G移动网络为主,这包括GPRS(GSM)网络和CDMA 1X(CDMA)网络。
智能传感模块包括防盗模块和车体性能感知模块。其中,防盗模块在用户设置防盗功能后,通常利用GPS位置信息形成电子围栏和G-Sensor(重力传感器)感知车辆被触碰或剧烈震动通过系列算法触发整车被盗报警,或者通过断电感知电池被盗,即可向用户手机发送报警信息,这种模式基本可以避免误报警;车体性能感知模块包括电池电量和车况检测功能等,让车况信息黑匣子可以向用户直观展现。
车联网云平台除了包括存储车辆的各种数据档案信息外,还包括轨迹、绑定智能手机和智能终端关系、车辆报警记录等。用户智能手机和电脑终端可以利用图1中无线数据网络(这可以是各类制式的2.5G、3G、4G移动数据网络或者Wi-Fi网络)或者有线数据网络连接车联网云平台,实时查看车辆信息、接收报警信息或控制车辆,以确保报警的有效性和远程可控性。
3 低数据速率移动通信相关技术和特性
在车联网中的应用
在移动物联网中,大量的应用如车联网、抄表业务、智慧农业、工业自动化、可穿戴设备、安防等,由于没有稳定的Wi-Fi覆盖,只能基于移动通信网络。2G网络(GSM和CDMA)经过较长时间的建设运行维护,网络覆盖面广、覆盖质量佳,特别是2G终端芯片相比3G/4G价格低廉优势明显,因此结合低速需求和成本控制的要求,GPRS和CDMA 1X低速数据网络还是大有用武之地。如果后期手机用户大量迁移到4G VoLTE网络,空余的2G频率和网络或许可以迎合快速发展的低速移动物联网无线承载容量需求。由于3G网络(CDMA EV-DO和WCDMA)通信模块的价格始终无法靠近2G通信模块,因此在低数据速率移动物联网中很难找到应用的切入。在当前4G时代,LTE与移动物联网之间总是存在一条难以跨越的鸿沟,其中成本是主因。
3GPP组织在LTE Release 13版本中所研拟的LTE-M标准目前暂时被各方看好,具备低功耗、低传输速率和高覆盖率三项特点,该规格的目标是达到100~200 kbps的最高传输速率,但标准尚在制定中,最为关键的成本看是否能突破。下面将主要探讨当前广泛应用的GPRS和CDMA 1X相关技术及产业在车联网中的应用发展态势。
3.1 终端通信模块开发
在车联网中,车联网终端在不同的通信制式中,主要是通信模块上的差异,但其也是影响车联网终端的重要成本。构成通信模块主要是GSM芯片和CDMA芯片的差异。
GSM芯片厂家众多,在MTK、展讯、互芯、Mstar等,GSM已经没有专利费;而在CDMA芯片,目前主要有高通、英特尔(2015年收购了威睿电通),且专利主要集中在高通手中。由于高通专利费、入门费居高不下;CDMA支持厂家明显弱于GSM,而且CDMA模块套片价格也高,CDMA成本约高于GSM模块2至3倍,因此基于CDMA 1X模块的车联网移动终端生产成本相对较高,CDMA 1X模块在工业领域有较大幅度落后于GSM/GPRS模块的应用。
目前在移动物联网终端包括车联网终端也出现一些新的开发模式,有些开发者摒弃采用模块化开发的模式,改为采用芯片开发共享ARM和FLASH的方式,以大幅降低成本,但这种开发模式难度大、周期长、产品稳定性对开发者要求更高。
3.2 移动物联网号码开卡
我国手机终端普遍采用机卡分离的模式。中国移动和中国联通的GSM手机终端通常采用SIM(Subscriber Identification Module,用户身份识别卡)卡,是手机的一张个人资料卡;而中国电信CDMA手机终端通常采用UIM(User Identify Module,用户识别模块)卡,是接入网络系统的标识和身份验证。在移动物联网终端应用中,通常也是采用SIM卡(UIM卡)+卡槽的模式。
但是在车联网应用中,运行环境较差,耐高温、低温,抗剧烈震动等对移动物联网终端要求较高。据统计,5%~10%的机械障碍与SIM卡(UIM卡)和卡槽的耦合有关,这也是部分用户在使用车联网终端中反馈质量问题的一个重要方面。目前,基于CDMA的车联网移动物联网终端已经重新启用在北美较为广泛使用的烧号开通号码模式,这不仅节约了UIM卡和卡槽成本,而且较好地提升了产品质量的稳定性。另外,在一些统一运营的行业应用业务模式中,行业应用业务管理者或者经营者期望通过烧号,形成号码与物联网终端一体化,避免SIM卡被非法挪用产生额外费用和网络违法行为。
目前CDMA烧号通常有两种模式:OTA(Over-the-Air Technology,空中下载技术)烧号模式和电脑数据线手编烧号模式。具体如下:
(1)OTA模式:电信运营商提供的身份识别鉴权数据无线远程传输到移动终端内。这通常需要终端拨打*228或*22800,通过系统支撑完成。*228或*22800等同于紧急特服,在协议中规定即使运营商中没有开户注册,手机终端也可以有权限默认拨打。
(2)手编模式:完成移动物联网终端号码开户后,从相关渠道获取手机卡五码数据,并且改ESN(Electronic Serial Number,电子序列号),然后通过电脑软件写入移动物联网终端,使其具备注册入网资格。在车联网应用中,基于CDMA 1X终端只要三码IMSI(International Mobile Subscriber Identification Number,国际移动用户识别码)、AKEY(Authentication Key,鉴权码)、ESN即可。
由于GSM没有烧号协议支撑,因此SIM卡槽的质量要求显得特别重要。为了提升产品的稳定性,有些开发者采用SIM卡与卡槽焊接的方法变通来解决SIM卡与卡槽之间松动造成的机械障碍和仿一体化问题。
3.3 移动网络性能要求
(1)抗干扰性。车联网或者其他移动物联网所处的环境通常较为复杂,有人为无线干扰器或者其他应用的干扰。在通常的网络设计和规划中,对于基本相同的误帧率要求,GSM系统要求到达基站的手机信号的载干比通常为9 dB左右,由于CDMA系统采用扩频技术,扩频增益对全速率编码的增益为21 dB,所以对解扩前信号的等效载干比的要求小于-14 dB,GSM对底噪的要求更为严格。
(2)安全保密性。当前GSM网络伪基站不仅对手机造成脱网影响,而且对所处的基于GSM模块的移动物联网终端造成脱网影响。此外,GSM手机短信、通话可被黑客监听也一直困扰着GSM的安全。而CDMA网络中手机与基站是双向验证,同时要在CDMA的42位PN码中去猜测某一编码有如大海捞针,可以有效保护空口安全,无线解密器无法攻破。
(3)2.5 G网络吞吐率。在支持低速率物联网应用上,GPRS(GSM)支持最大42.8 kbps、85.6 kbps上/下行数据传输速率,CDMA 1X(CDMA)支持最大153.6 kbps上/下行对等数据传输速率。在低数据速率应用中,CDMA模块比GSM模块可以支持相对更高的峰值速率。
4 结束语
车联网应用已经在某些汽车、智能电动自行车、摩托车出厂中开始预安装,也有部分行业应用用户或者个人用户后安装车联网终端,预测其今后将有广阔的市场空间,而且用户忠诚度相对较高。本文通过从车联网应用分析来看低数据速率移动物联网涉及移动通信技术应用发展态势,虽然近年来高数据速率移动通信技术更新迭代非常快,但是低数据速率通信技术或许有更稳定且独到的应用场合和应用空间。“技术为市场服务”,市场的需求将促使基于2.5 G的低速移动通信数据网络可能伴随着不断更新的高速移动通信网长期并存。
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作者简介
doi:10.3969/j.issn.1673 - 0194.2017.04.030
[中图分类号]TP393 [文献标识码]A [文章编号]1673-0194(2017)04-00-03
0 引 言
随着我国经济的发展和家禽疾病的蔓延,家禽养殖业面临着严峻挑战,其升级成为了一个必然的趋势――加快推动传统家禽养殖向现代生产方式转型,从散养方式向集中规模化养殖转变,利用信息化技术提高畜禽养殖的质量及安全水平。而农业物联网的出现在一定程度上加快了家禽业生产的集约化、自动化、智能化和信息化发展。在欧美发达国家,农业物联网已成为畜牧养殖的重要组成部分,大量猪、牛、鸡等畜禽养殖实现了全程监控和实时监测,有效防控了家禽疫病的发生。2009年8月,提出建立中国传感信息中心的战略设想,为农业物联网的发展提供契机和动力。此后中央1号文件也多次提出要加大力度推广农业物联网的使用。
但近年来,农业物联网技术的推广遇到了障碍。企业和科研投入大量资源研发和推出物联网技术,如温氏集团成立的物联网研究中心,但这些新技术却得不到真正的应用。这个问题涉及养殖户的行为。因为养殖户是物联网技术的直接应用者,他们的使用意愿直接影响了物联网技术的推广。假设养殖户是一个理性经济人,那么养殖户作出经济行为选择时,必然考虑收益和成本问题。
因此,本文在了解家禽养殖疫病防控现状的基础上,运用养殖户行为、技术接受等理论,评估养殖户的物联网使用意向,找出影响使用意向的因素,从而为相关政策建议提供证据和参考,以推进物联网技术在家禽疫病防控领域的应用进程。
1 研究综述
农业物联网的应用范围包括农业动作物生产智能监控、农产品质量安全溯源体系建立、智能农机和农业信息传送等多个方面。学者对物联网在畜禽养殖监控和疫病防控方面的应用作出了相关研究。颜波提出,畜禽养殖的规模化让人工操作的弊端逐渐突显,农业物联网的出现为大规模高效管理提供了支撑。周茁 等通过研究,总结出了适用于我国生猪养殖的农业物联网体系结构,该结构包括育种繁育、数字化精细喂养、个体行为视频监测、疾病诊断、猪舍环境监控、粪便自动清理及无害化处理和综合应用7个应用模块。王海则基于牛羊养殖过程中的信息可追溯层面,提出通过给牛羊佩戴电子耳标实现一对一的电子建档,当发生疫情或畜产品质量等问题,就可以追溯到源头禽只。
纵观国内外相关文献,关于农业物联网在畜禽养殖方面应用的研究已有不少,并且得到了很多有价值的研究结论。但是从当前文献检索的结果来看,目前的研究大多数涉及猪、牛、羊和水产品的安全养殖领域,对养鸡的物联网应用探索很少。而且,大多数研究都是集中于研究技术的使用现状和前景,较少关注物联网直接使用者的行为和技术的使用意向,这关系到技术的推广可行性,是技术被充分应用的前提条件。因此,本文将基于前人的研究,利用对广东温氏集团实地调研采集的数据,分析目前物联网技术在家禽疫病防控方面的应用现状,同时对养殖户的物联网技术使用意向进行评估,并在此基础上提出相关的对策建议。
2 家禽养殖疫病防控与物联网应用
温氏集团在物联网技术的应用程度上具有一定的代表性。自1991年启动信息技术研究与应用以来,温氏应用物联网技术以协助生产养殖管理,实现现场的实时监控、环境自动检测、生产设备自动控制等,向着机械化、精细化、智能化迈进,这些技术在奶牛和生猪的养殖上应用广泛,例如:奶牛生理特征监测传感器项圈,实时监测奶牛的生理特征,实现奶牛期预测等异常行为判断,提升企业生产效率和现代化管理水平。
S着家禽养殖自动化和智能化进程的不断推进,温氏也加大了家禽智能化养殖的研发力度,如禽舍环境智能监控系统,并在养殖场设点应用和推广,将实用性强、效果好的技术设备通过补贴购买的形式推荐给养殖户使用。但调查发现,这些研发出来的物联网技术在家禽养殖领域的应用现状却远远比不上在猪羊养殖领域。
2.1 家禽安全溯源体系形同虚设
调查数据显示,目前大多数养殖场只能根据禽只的特征或特殊标记识别家禽,无法对家禽建立档案信息系统,构建家禽安全溯源体系。当家禽出现疾病时,无法及时和准确地追踪到疫病源头禽只,从而导致家禽疫病的扩散和蔓延。
为了进一步建设动物标志及疫病可追溯体系,实现重大家禽疫病及鸡肉产品质量安全事件的快速追踪,温氏已逐步向旗下养殖户推广使用电子脚环,但是该项技术只局限于二维码识别。二维码系统里记载的只是温氏产品的相关“广告”信息,和真正意义上的电子建档、信息可追溯相比还有很长的一段距离。
2.2 禽只个体实时监测无法实现
基于引种选育和日常养殖两个重要环节的实时监测现状,调查数据如图1所示。
在调查的养殖户中,有10.38%的养殖户认为自己的养殖场不能做到逐步淘汰异常禽只,达到净化禽群保证禽群优良的标准;剩余的89.62%则表示自己只能根据经验,通过人为观察禽只的行为变化和健康状况,淘汰异常禽只。
图2显示,几乎所有的养殖户都通过观察家禽的行为、精神状态和排泄物来辨别和发现异常禽只,在“公司+农户”的养殖模式下,41.51%的养殖户表示管理员定期对家禽进行抽检诊断也能帮助其及时发现异常禽只。
由此可见,养殖户在逐渐实现养殖的规模化,却还远远达不到规范化,由于养殖密度过大,养殖场不能对家禽个体进行实时监控,只能凭经验观察禽只,做不到实时监测和落实到每只禽只,因此不能及时检测发现病禽,为家禽疫病的滋长提供了机会。温氏技术人员反映,实现家禽养殖的个体体征智能监测及疫病预警诊断,需要投入大量的研究成本,并且家禽个体特征等原因也会阻碍该技术的应用。
2.3 鸡舍智能测控系统未能普及
温氏集团在改善鸡舍环境方面做出了重大的努力,加大了鸡舍智能测控系统的研发力度,并积极向养殖户推广使用,但似乎效果不佳。
表1的调查数据显示,目前养殖场主要是通过人为改善禽舍环境,如人为通风换气、调节禽舍光照温度等。这种方法适用于规模较小的养殖场,随着养殖规模的扩大,其弊端也逐步凸显。禽场人员配备和管理水平跟不上规模的增长,导致禽舍内空气卫生状况较差,氧气含量减少,空气中有毒气体、灰尘含量和随空气传播的病原微生物含量不断增加;加之不能及时监控和改善禽舍环境,从而导致禽群抵抗力下降,严重时将引发疫病。
尽管鸡舍智能测控系统已经在温氏集团开始推广使用,但被调查的养殖户中真正使用的仅有5.66%,表明该项技术未能普及。
2.4 家禽粪便处理设施落后
对家禽排泄物的清洁及处理是家禽饲养过程的重要环节之一。“一日一清洁, 一日一消毒”能在源头上杜绝病菌的传播,而对排泄物应该进行无害化处理,既有效回收利用又能达到环保的目的。
被调查养殖户表示,目前通过人工对家禽排泄物进行清洁。之前温氏集团向养殖户推广的粪便自动清理机器,由于成本过高、效果不明显而被搁置。而对于规模较大的养殖场来说,其人员配备少,难以做到每日清洁。
养殖户还表示,家禽排泄物堆积到一定量时统一由鸡屎厂或化肥厂收购,不存在直接丢弃、人为掩埋和人为焚烧等不正确的处理方法。但在排泄物从囤积到出售期间,病原菌不能有效地被杀灭,将长期藏匿于养殖场,提高了疫病爆发的可能性,也是家禽反复发病的原因之一。
3 养殖户的物联网使用意向分析
立足温氏集团“公司+农户”养殖模式的研究,运用养殖户行为理论,参考技术接受模型,通过李克特量表评估养殖户的物联网使用意愿。调查数据显示,有大约15.24%的养殖户对在养殖过程中投入使用物联网技术表示完全不同意,34.74%觉得比较不同意,28.78%觉得不确定,还有14.84%认为比较同意,仅有6.4%的养殖户表示完全同意。
由此可知,养殖户对使用物联网的意愿并不高。笔者通过分析量表的度量因素,发现影响养殖户的物联网使用意愿的主要因素是:感知易用性、养殖规模和使用成本。
3.1 感知易用性直接影响养殖户的物联网使用意愿
养殖户对使用物联网技术的难易程度的感知直接影响了其物联网使用意愿,感知易用性越大,则使用意愿越强。而掌握一项技术的难易程度很大程度上取决于使用者的理解能力、动手能力等,或是使用者接受新事物的能力。
养殖户温氏旗下的养殖户大多学历水平较低,对新兴事物的接受能力有限。如果一项新的技术在推广过程中存在使用难度和障碍,将会大大降低使用者的接受和使用意愿。将物联网技术应用与家禽养殖过程中,对于知识水平有限的养殖户而言,这一项技术是否容易操作,难度系数是多少,这都是养殖户会考虑的问题。
3.2 养殖规模越大,养殖户的物联网使用意愿越高
温氏旗下的养殖户养殖规模大小不一,而规模是影响其对新技术的使用意愿的主要因素。从养殖场的主观条件出发,大规模养殖场应用物联网技术的边际成本较小,有利于养殖户增加收益,而小规模养殖场不存在人员配备不足问题,其应用物联网技术的收益可能小于成本,所以小规模养殖户的使用意愿相对较低。
3.3 使用成本是制约养殖户使用物联网技术的主要因素
在调查过程中笔者发现,技术的成本是制约养殖户投入新技术的主要障碍,一项新的技术被采用,很大程度是由这项技术的应用成本和所获得收益的差额决定,即应用该技术所产生的经济效益具有导向作用。由于养殖场的选址有一定的要求,在物联网技术的应用上,养殖户除了要负担本身技术设备的成本,还承担着网络设施成本、技术使用培训成本等,这些成本都会让收入单一的养殖户不轻易投入使用一新技术。
4 在使用物联网防控家禽养殖疫病方面的建议
对温氏集团的案例分析发现,目前物联网应用于家禽养殖领域的现状并不乐观,家禽养殖疫病防控方面仍存在许多漏洞,养殖户的物联网使用意向不高。为促进物联网在家禽疫病防控环节的推广使用,提出以下建议。
4.1 政府提供技术补贴,落实惠农政策
生产的智能化和信息化是传统农业向现代化农业加速转变的重中之重。由于收入水平的限制,农民往往无力承担技术设备的投入成本,而先进技术设备的匮乏,又会降低农民的生产效率,使其收入减少,从而陷入“恶性循环”之中。所以,关注“三农”问题,贯彻落实惠农政策,政府可以通过补贴的方式,向投入使用物联网技术的养殖户提供一定比例的资金补助,从而降低养殖户的物联网使用成本,提高农民使用先进技术的积极性。
4.2 深化“公司+农户”合作模式
物联网技术的推广有助于家禽养殖业的发展。物联网技术的使用成本较高,如果养殖户无法承担这一技术的应用成本,那么再好的技术设备也将被闲置。
因此,笔者建议温氏深化“公司+农户”养殖模式,利用温氏集团雄厚的财务实力,为养殖户提供融资渠道或者直接提供贷款,使养殖户具备扩大养殖规模、购买物联网设备的资本。此外,也可以采用物联网设备租赁的方式,将折旧周期长的大型物联网设备通过租赁的方式租借给养殖户使用,既降低了养殖户的使用成本,也给温氏集团带来了稳定的现金流,继续维持共赢局面。
4.3 鼓励小规模养殖场的合并
温氏旗下的小规模养殖户居多,所有养殖环节都依靠人工操作,使生产效率和利润率较低,从而导致物联网技术无法在小规模的养殖场内投入使用。养殖场的逐步扩大有利于形成规模经济,促进物联网的推广使用。因此,温氏可以鼓励旗下的小规模养殖户进行合并,从而扩大养殖规模,利用规模效应解决应用先进技术成本过高的问题。另外,小规模养殖场之间的合并也有利于温氏对养殖户的管理。
4.4 面向养殖户建立物联网使用培训体系
首先,在物网技术的研发过程中,技术研发人员应当充分换位思考,从农户的角度出发,设计符合农户使用习惯、和农户认知理解水平相匹配的相关技术,降低使用难度。
其次,面向养殖户建立物联网使用培训体系,对新技术投入使用的具体操作、注意事项等一系列问题进行培训指导,落实到每一位养殖户,帮助他们克服接受新技术的障碍。
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【中图分类号】TN915 【文献标识码】A 【文章编号】1672-5158(2012)09-0262-02
基站动环监控系统采用传感技术,已成为运营商“物联网”建设过程中的示范应用。目前,已经覆盖运营商90%的通信基站,基站动环监控系统不仅能够完成对基站中的动力设备、环境及现场图像的实时监控,还可以完成数据的存储、处理以及数据分析。
但是,基站交流配电防雷箱一直存在智能化程度低,甚至早期的基站交流配电防雷箱没有智能化设计,不能适应基站动环监控系统的监控要求,无法进行对基站交流配电防雷箱全面集中监控。并且存在基站配电箱的电源出线侧并联安装防雷箱的非一体化设计,导致此种防雷措施存在一定的弊端。本文将通过对存在的一些弊端分析,重点介绍基站智能交流配电防雷箱的设计与集中监控实施方案。
1.通信基站防雷现状及弊端分析
现有的通信基站内部电源的防雷方式一般都采用了防雷箱或防雷浪涌保护器并联连接于基站的配电开关后端的方式,虽然这样的防雷解决方案具备一定程度上的防雷功能,但由于配电与防雷没有一体化设计,导致此种防雷措施存在一定的弊端。
1.1 残压失真度较高,往往实际残压高于设计计算时的残压。
由于基站的布置取电等诸多因素导致部分基站存在差异化,在防雷箱安装的时候往往出现防雷器安装位置不适当,防雷箱的安装位置过远,而使用较长的防雷器连接线等情况。连接线越长,残压越高,导线过长直接导致真实残压偏高,从而损坏后端设备。
1.2 防雷器无监控接口,无法监控防雷器的状态,管理人员无法即时获得防雷器损坏信息。
现在很多基站尤其是旷野和高山基站都实行了无人值守。防雷器无监控接口,无法实现对防雷器工作状态的实时监测。当防雷器损坏,如果管理员无法第一时间了解并做出响应,后端设备就会面临极大的雷灾隐患。
2.通信基站交流配电箱现状及弊端分析
2.1 不能远程监控基站交流配电系统电参数,有故障时无法及时做出响应。
现有的基站配电箱一般都采用简单普通的电流、电压指示仪表,不采用多功能智能仪表。本身采集数据就很单一,而且又没有通信功能,即使基站配备了动环监控单元的采集单元也无法采集上传数据。通信基站大多旷野和高山,电力环境也很复杂,全面监测电参数很重要。
2.2 配电箱开关状态无监控
现有的基站配电箱没有配备监控告警系统,没有对配电箱的开关状态进行监测,即使断路器跳闸,管理员也无法第一时间了解并做出响应。
2.3 对市电与油机发电没有分别管理,不便油机发电业务管理考核。
现有的基站配电箱对电能计量采用传统的机械式电度表,无法区分市电电能与油机发电时间。对发电业务管理只能进行粗略的管理,与电力部门结算时也没有准确的对比数据。
3.基站智能配电防雷箱具备功能及解决方案
总结上述弊端,基站配电防雷箱应是集配电功能与防雷功能相结合的智能交流配电防雷箱;智能交流配电箱除了有常用的配电功能之外,更具备了防雷功能及其它智能型辅助功能。
3.1 智能交流配电防雷箱的配电功能
基站智能交流配电防雷箱,内含油机接口、市电接口、市电、油机互锁机构,断路器等原件,紧密的将防雷与配电功能结合在一起,站内用电设备可直接在配电防雷箱内的断路器后端连接取电。
3.2 智能交流配电防雷箱的防雷功能
智能交流配电防雷箱,除包含上述配电原件外还具有防雷器或防雷浪涌保护器模块;一体化设计将防雷与配电功能系统的结合在一起,使防雷器的连接线更短,残压失真度更小;精巧的外形尺寸使该产品的使用范围更广。而且具备监控接口,通过采集单元能够满足远程集中监控要求。
3.3 智能交流配电防雷箱的智能监控功能
(1)实时监测电参数。采用高精度三相有功无功电能专用计量芯片ATT7026A,实现对有功、无功、视在功率,电压、电流有效值、功率因数、交流频率,有功、无功电能等参数的测量和计量。
(2)具有市电接入的有功电能计量、油机发电时间统计功能,远程抄表功能。
(3)具有空调油机发电时的相序检测与自动转换功能。
(4)通过开关量监测模块监测每个支路的开关状态。
(5)具有声光报警功能,并能上传报警内容;具有在电流、电压超范围,市电断电,支路开关跳闸,防雷失效等故障时自动报警的功能;具有两组告警输出干接点,在告警处理后自动清除告警。
(6)电流、电压告警范围可根据实际运行环境远控进行调整设置。
(7)提供RS-232或RS-485通信接口。可通过与动环监控系统采集单元链接,实现远程集中监控。
4.基站智能配电防雷箱与动环监控系统实现集中监控解决方案
4.1 动环监控系统的监控对象和监控内容的选择
通信基站动环监控系统的监控对象涵盖了从交流配电设备到后备蓄电池所涉及到的电源设备、机房的环境量以及温控设备,同时,为了便于基站的管理,部分机房还进行了图像的监控。
由于电源设备种类很多,因此动环监控系统监控内容的总量十分繁杂。