CN100570133C - 通信基站电源一体化系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种通信基站电源一体化系统，包括全封闭机房、设在机房内并含有柴油机、发电机、散热水箱、启动蓄电池组、底座油箱及润滑油补给箱的发电机组、电气箱及连接在排烟管上的排烟消声器；所述底座油箱将油箱和底座一体化且为一刚性的钢结构箱体，在该底座油箱上安装减震橡胶垫，并在减震橡胶垫上安装柴油机、发电机和散热水箱；所述润滑油补充油箱通过连接软管及开关球阀与柴油机的油底壳放油口联通，它固定在靠近柴油机的一侧的底座油箱上；所述启动蓄电池组固定在靠近柴油机的另一侧的底座油箱上；所述电气箱上配置有电源自动切换装置和系统集成的控制开关柜。该系统不再需要其它的任何配置和施工，适用于无人值守长时间运行。

Description

通信基站电源一体化系统

技术领域

本发明涉及一种主要用于高山、偏远、沙漠等环境的通讯基站并保证通信的正常和畅通的供电系统或应急供电系统，具体涉及一种通信基站电源一体化系统。

背景技术

通信基站电源一体化系统是针对目前部分基站位于高山、偏远、沙漠及经济欠发达地区，供电状况极不稳定，经常发生大面积停电的情况。传统基站应急电源一般使用整流器及大容量蓄电池供电，由于蓄电池组的特性，易出故障，保障性能低，持续时间短，蓄电池过深放电导致蓄电池寿命缩短。另一种使用小型汽油发电机发电，缺点是故障率高，存在严重安全隐患，不能长时间连续工作。传统的基站应急电源机房采用底座小油箱、燃油补给箱、燃油泵、管路连接、高低液位传感器等元器件组成的燃油补给系统，不仅非常复杂，供油系统的可靠性也不够可靠，而且由于长期振动而造成阀门、连接软管等漏油、溢油等现象，消防事故时有发生，同时，由于柴油机油底壳的润滑油容量不能维持机组长时间工作，也须外加一套润滑油自动补给系统，使整个系统变得很复杂和容易出现故障。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术的不足，提供一种配置完整、自成体系、结构紧凑的通信基站电源一体化系统，该系统不再需要其它的任何配置和施工，适用于无人值守长时间运行。

实现上述目的的技术方案是：一种通信基站电源一体化系统，包括一全封闭机房、设在机房内并含有一柴油机、一发电机、一散热水箱、若干减震橡胶垫、一启动蓄电池组的发电机组、一电气箱及一连接在排烟管上排烟消声器，还包括一底座油箱及一润滑油补给箱，其中，所述底座油箱将油箱和底座一体化且为一刚性的钢结构箱体，在该底座油箱上安装减震橡胶垫，并在减震橡胶垫上安装柴油机、发电机和散热水箱；所述润滑油补充油箱通过连接软管及开关球阀与柴油机的油底壳放油口联通，它固定在靠近柴油机的一侧的底座油箱上；所述启动蓄电池组固定在靠近柴油机的另一侧的底座油箱上；所述电气箱上配置有电源自动切换装置和系统集成的控制开关柜。

上述的通信基站电源一体化系统，其中，所述机房设有进、排风通道并在进、排风通道口布置迷宫式吸音挡板，该机房的天花板及四周内壁上均铺设有高效吸音材料，以使其成为一防音箱体。

上述的通信基站电源一体化系统，其中，所述减震橡胶垫布置在柴油机、发电机与底座油箱的骨架之间。

上述的通信基站电源一体化系统，其中，所述润滑油补充油箱的容积由发电机组连续运行时间决定，安装时保证柴油机油底壳内的润滑油最高液位与补充油箱内的润滑油的最高液位相平。

上述的通信基站电源一体化系统，其中，所述电源自动切换装置包括一智能监控控制屏、一双电源转换开关及一空气开关，所述智能监控控制屏分别通过信号线连接发电机组、市电供电电源及双电源转换开关，以实现对市电供电电源和发电机组的检测并控制双电源转换开关工作；所述双电源转换开关的三个端点分别通过电缆线连接空气开关的一端、市电供电电源及发电机组，以实现市电供电电源和发电机组之间的切换；所述空气开关的另一端通过电缆线连接负载。

上述的通信基站电源一体化系统，其中，所述智能监控控制屏上设有触摸式按键及手动开关。

上述的通信基站电源一体化系统，其中，所述智能监控控制屏还可通过信号线连接远程监控中心。

上述的通信基站电源一体化系统，其中，所述电气箱上还配置有启动蓄电池组的检测显示装置及浮充装置。

上述的通信基站电源一体化系统，其中，所述发电机上针对非线性负载配置有辅助励磁绕组，以提高发电机组抗非线性负载高次谐波的能力。

由于采用了本发明的通信基站电源一体化系统的技术方案，即将所有涉及基站发电机组备用电源及其相关的控制系统和所需的物料集中于防音箱体内，自成体系，用户只需加油注水和连线即可投入运行，以满足基站主设备、空调设备和电池充电等负载的长时间运行要求。又由于采取了一体化底座大油箱方案，在无人值守偏远基站，避免了供油元器件的丢失，减少了顾客失窃的顾虑。该系统集成了数字化、智能化、网络化技术，实现发电机组的手动、自动启动(停机)、数据精确测量、报警保护、“三遥”以及开关自动转换控制(ATS)等功能。具有对发电机组控制的高可靠性和对运行数据、状态监测的实时性以及具有操作简单、结构紧凑、接线简单、低功耗、低成本等特点。

附图说明

图1为本发明的通信基站电源一体化系统的正视图；

图2为本发明的通信基站电源一体化系统的俯视图；

图3为本发明的通信基站电源一体化系统中橡胶减震垫的剖面图；

图4为本发明的通信基站电源一体化系统中橡胶减震垫的俯视图。

图5为本发明的通信基站电源一体化系统中电源自动切换装置的原理图。

具体实施方式

为了能更好地对本发明的技术方案进行理解，下面通过具体地实施例并结合附图进行详细地说明：

请参阅图1和图2，本发明的通信基站电源一体化系统，包括一全封闭机房1；设在机房1内的一电气箱2；一发电机3；一柴油机4；若干减震橡胶垫5；一底座油箱6；一散热水箱7；排烟消声器8；润滑油补给箱9；一启动蓄电池组10。其中：

机房1设有进、排风通道，进、排风通道是发电机组燃气量供应、冷却和热风排出的通道，同时也是发电机组噪声泄出的出口。为保证发电机组的正常通风量使发电机组满功率输出和减少噪声排放，在机组的进、排风通道布置迷宫式吸音挡板，使噪声在泄出过程中衰减，增加了降噪效果。该机房1的天花板及四周内壁上还铺设有高效吸音材料，以使其成为一防音箱体。发电机组通过减震和隔震装置及机房1采用高效吸音材料，用降噪消声装置对进、排风通道和排气系统进行了降噪处理，使室外噪音降到65dB(A)以下。

柴油机4、发电机3、散热水箱7、若干减震橡胶垫5、底座油箱6、润滑油补给箱9及启动蓄电池组10构成发电机组。发电机3上针对非线性负载配置有辅助励磁绕组，有效地改善了整个发电机组带非线性负载的能力。

底座油箱6将油箱和底座一体化且为一刚性的钢结构箱体，它是柴油机4和发电机3的公共底座，采用一体化底座大油箱将大幅度提高系统使用的可靠性和安全性，柴油机通过机带油泵直接从底座油箱吸油，底座油箱能满足发电机组二百小时的正常运行的供油工况。取消了传统的底座小油箱、燃油补给箱、燃油泵、管路连接、高低液位传感器等元器件组成的燃油补给系统，简化了燃油供油系统，大大提高了供油系统的可靠性，杜绝了由于长期振动而造成阀门、连接软管等漏油、溢油等影响，减少了消防事故发生率，降低了消防安装成本。同时由于采取了一体化底座大油箱方案，在无人值守偏远机站，避免了供油元器件的丢失，减少了顾客失窃的顾虑。底座油箱6是一个刚性的钢结构箱体；在该底座油箱6上安装减震橡胶垫，并在减震橡胶垫上安装柴油机、发电机和散热水箱；

润滑油补充油箱9通过连接软管及开关球阀与柴油机4的油底壳放油口联通，它固定在靠近柴油机4的一侧的底座油箱6上；润滑油补充油箱9的容积由发电机组连续运行时间决定，安装时保证柴油机油底壳内的润滑油最高液位与补充油箱内的润滑油的最高液位相平。

润滑油补充油箱用以扩大底壳润滑油的持续供油时间。这样即简化了润滑油补给系统，提高了补给系统的可靠性，降低了制造成本，进而保证发电机组长时间的连续运行。

启动蓄电池组10固定在靠近柴油机4的直流启动电机一侧，启动蓄电池组10为柴油机4的直流启动电机提供电力，直流启动电机带动飞轮旋转，使柴油机4启动；

减震橡胶垫5布置在柴油机4、发电机3与底座油箱6的骨架之间，该橡胶减震垫5(请参见图3和图4)的结构为一种压剪复合型橡胶隔震垫，由碗型上盖板51、安装螺母52、中间减震橡胶53及漏斗型底板54构成，这种结构具有较高的承载能力，较低的刚度和较大的阻尼比，固有频率可做到5Hz，由于很低的固有频率，使减震橡胶垫5在发电机组开动时和机房1移动时不容易引起共振，而较大的阻尼比使震动时的激震很快衰减，同时，上盖板51特有的碗型设计能很好保护橡胶材料，刚性十足的漏斗型底板54和椭圆型平面结构使底板的安装强度大大增强，碗型上盖板51和漏斗型底板54凹凸相扣，当极端情况下橡胶垫遭到破坏时发电机组也不会因橡胶垫损坏而造成结构破坏，有效的减震和隔震衰减了震动噪声的传播。

排烟消声器8连接在发电机组的排烟管上，该排烟消声器8为一个阻抗复合型消声器，排烟消声系统由一波纹减震节和排烟消声器的组合，有效地隔断了排烟震动和排烟噪声的传播。同时，对排烟管道进行隔热隔声包扎，也改善了发电机组的运行环境和由排烟管引起的噪声。

电气箱2上配置有电源自动切换装置、系统集成的控制开关柜、启动蓄电池组的检测显示及浮充装置。

检测显示装置能实时显示蓄电池状态，当蓄电池电压低于一定程度时，浮充装置自动向蓄电池充电，发电机组运行时由发动机自带的大容量充电机对蓄电池进行充电。该装置也设有保持蓄电池活性的功能。

电源自动切换装置(见图5)包括一智能监控控制屏21、一双电源转换开关22(ATS)及一空气开关23，其中，智能监控控制屏21分别通过信号线连接发电机组11、市电供电电源12及双电源转换开关22，以实现对市电供电电源12和发电机组12的检测并控制双电源转换开关22工作；

双电源转换开关22的三个端点分别通过电缆线连接空气开关23的一端、市电供电电源12及发电机组11，以实现市电供电电源12和发电机组11之间的切换；空气开关23的另一端通过电缆线连接负载13。

智能监控控制屏21还可通过RS232或RS485接口及信号线连接远程监控中心14，可以实现与远程PC机的通讯，从而实现对发电机组11的远程监控。

电源自动切换装置可实现系统无人值守、长时间运行，它的工作原理是：系统按市电供电电源12优先的原则，市电供电电源12正常时均由市电供电电源12带负载13。智能监控控制屏21检测市电供电电源12状态，如市电供电电源12出现失压、三相不平衡、缺相、电压低(高)等故障时，经市电故障检测延时5秒(0～60秒可调)后，智能监控控制屏21发出命令启动发电机组11，3～5秒后发电机组11频率、电压正常，智能监控控制屏21向双电源转换开关22发出转换命令，双电源转换开关22转换至发电机组11端由发电机组11带负载13，此时智能监控控制屏21对发电机组11状态进行监测，提供参数显示及故障保护功能，向用户监控中心14提供相应的干节点告警信息和相应的现场告警指示灯，当市电供电电源12恢复正常时，经市电供电电源12恢复带负载13延时2分钟(0-60分可调)后，智能监控控制屏21发出命令控制双电源转换开关22(ATS)转换回市电供电电源12端，由市电供电电源12带负载13，然后发电机组11经空载冷却延时3分钟(0-60分可调)后，智能监控控制屏21控制发电机组11停机进入备用状态。

智能监控控制屏21具有对发电机组11启动失败、水温过高、油压过低、超速等故障保护功能，可以实现对发电机组11及市电供电电源12的电参量以及水温、油压、转速以及各种故障信号等的实时监测。智能监控控制屏21采用大屏幕液晶(LCD)带背光显示，全中文界面操作，轻触按钮操作简单，运行可靠。

远程监控中心14具有“三遥”功能，即遥信功能、遥测功能和遥控功能。遥信功能可实现：机组的工作方式(自动/手动)、机组工作状态(运行/停止)、ATS工作状态(市电/机组)供电、启动蓄电池电压过低告警、充电器故障告警、启动失败告警、紧急停机告警、水温高告警、机油油压低告警、过载告警、超速告警。遥测功能可实现：市电/油机电压(分相显示)、市电/油机带载电流(分相显示)、机组频率、机组水温、机组机油压力、机组转速、机组启动电池电压的检测。遥控功能可实现：远程启动机组、远程正常停机、远程紧急停机、远程复位的控制。

除上述自动状态下的无人值守功能外，系统还具备手动操作功能，可用于紧急状态下发电机组的操作及检修时用。智能监控控制屏21上设有触摸式按键及手动开关，可以实现对发电机组手动开、停机及负载手动切换控制。

本技术领域中的普通技术人员应当认识到，以上的实施例仅是用来说明本发明，而并非用作为对本发明的限定，只要在本发明的实质精神范围内，对以上所述实施例的变化、变型都将落在本发明的权利要求书范围内。

Claims (9)

1.一种通信基站电源一体化系统，包括一全封闭机房、设在机房内并含有一柴油机、一发电机、一散热水箱、若干减震橡胶垫、一启动蓄电池组的发电机组、一电气箱及一连接在排烟管上排烟消声器，其特征在于，所述发电机组还包括一底座油箱及一润滑油补给箱，

所述底座油箱将油箱和底座一体化且为一刚性的钢结构箱体，在该底座油箱上安装减震橡胶垫，并在减震橡胶垫上安装柴油机、发电机和散热水箱；

所述润滑油补充油箱通过连接软管及开关球阀与柴油机的油底壳放油口联通，它固定在靠近柴油机的一侧的底座油箱上；

所述启动蓄电池组固定在靠近柴油机的另一侧的底座油箱上；

所述电气箱上配置有电源自动切换装置和系统集成的控制开关柜。

2.根据权利要求1所述的通信基站电源一体化系统，其特征在于，所述机房设有进、排风通道并在进、排风通道口布置迷宫式吸音挡板，该机房的天花板及四周内壁上均铺设有高效吸音材料，以使其成为一防音箱体。

3.根据权利要求1所述的通信基站电源一体化系统，其特征在于，所述减震橡胶垫布置在柴油机、发电机与底座油箱的骨架之间。

4.根据权利要求1所述的通信基站电源一体化系统，其特征在于，所述润滑油补充油箱的容积由发电机组连续运行时间决定，安装时保证柴油机油底壳内的润滑油最高液位与补充油箱内的润滑油的最高液位相平。

5.根据权利要求1所述的通信基站电源一体化系统，其特征在于，所述电源自动切换装置包括一智能监控控制屏、一双电源转换开关及一空气开关，

所述智能监控控制屏分别通过信号线连接发电机组、市电供电电源及双电源转换开关，以实现对市电供电电源和发电机组的检测并控制双电源转换开关工作；

所述双电源转换开关的三个端点分别通过电缆线连接空气开关的一端、市电供电电源及发电机组，以实现市电供电电源和发电机组之间的切换；

所述空气开关的另一端通过电缆线连接负载。

6.根据权利要求5所述的通信基站电源一体化系统，其特征在于，所述智能监控控制屏上设有触摸式按键及手动开关。

7.根据权利要求5所述的通信基站电源一体化系统，其特征在于，所述智能监控控制屏通过信号线连接远程监控中心。

8.根据权利要求1所述的通信基站电源一体化系统，其特征在于，所述电气箱上还配置有启动蓄电池组的检测显示装置及浮充装置。

9.根据权利要求1所述的通信基站电源一体化系统，其特征在于，所述发电机上针对非线性负载配置有辅助励磁绕组，以提高发电机组抗非线性负载高次谐波的能力。

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