CN101299517A - 集中式远程供电系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种集中式远程供电系统，包括主设备机房，将无线主设备和电源主设备安装在主设备机房内，电源主设备包括有逆变器和传输主设备，先将外电380V工业用电转化为电压为－48V～24V的直流电接入无线主设备中，使无线主设备正常运行；－48V～24V的直流电再通过电源主设备的逆变器转化为电压为220V～380V的交流电，再采用电力传输线路与光纤传输线路共杆传输方式将电源送至新建基站部分的远端覆盖系统的远端单元中，为远端单元的运行提供稳定电源，从而完成整个基站的建设。本发明减少基站建设规模、节省工程投资和提高网络运行安全可靠性，可应用于城市的道路、地铁、隧道和小农村基站的信号覆盖。

Description

集中式远程供电系统

【技术领域】

本发明属于移动通信技术领域，涉及一种能提升偏远农村基站电源系统的稳定性及降低偏远基站的工程投资，将新建的室外基站、微蜂窝、分布式系统的电源部分集中于现网中心基站机房内，再通过将电力传输线路与光纤传输线路共杆传输方式将电源送至新建基站部分，从而达到分散覆盖、集中维护的目的的集中式远程供电系统。

【背景技术】

在移动通信GSM网络与设备发展的过程中，常规的基站建设模式，面临着如下问题：一是用电问题：常规基站远端拉远单元如果就近从农村拉电，存在电源不稳定的问题，故障率高；以中国移动广东韶关分公司2006年行政村通阶段基站维护数据为例(“四小”建设模式)，较多基站均为就近接入220V农电。2007年3月至5月现网的电源故障为455件，村通工程基站数占全网的20％，而村通工程故障占全网的30％，可见村通工程基站故障占全网的比例高于非村通工程基站数量占全网的比例，故障率较高。如果引专电供电，则造成工程投资高的问题。例如，中国移动韶关分公司汇同本市各县、市、区分公司进行了大量的站点预选、普查与分析工作，总结出了韶关市村通工程及自然村通阶段的工程规模，需要建设的站点达到434个，按照专电供电架设电路平均每公里10万，如果一个基站架设3公里的电路将产生30万以上的投资，434个基站的总投资13020万，投资非常大。二是维护问题：由于农村供电不稳定，需要增加了稳压器等电源设备，增加电源系统的复杂度，导致系统可靠性降低。例如，2006年至2007上半年中国移动韶关分公司全网基站数为812个，全网基站故障数为455起，村通工程基站数占全网的20％，村通工程故障次数占全网的30％，可见村通工程基站故障占全网的比例高于非村通工程基站数量占全网的比例，故障率较高，维护成本大。

【发明内容】

为了克服现有技术的上述缺点，本发明提供一种采用集中式远程供电系统的供电方式，即将所有远端设备的供电系统都集中于现网中心基站机房内，充分利用已有稳定的电源系统，通过电力传输的方式将电力送至远端基站部分，达到减少基站建设规模、节省工程投资和提高网络运行安全可靠性的集中式远程供电系统。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种集中式远程供电系统，包括主设备机房，将无线主设备和电源主设备安装在主设备机房内，电源主设备包括有逆变器和传输主设备，先将外电380V工业用电转化为电压为-48V～24V的直流电接入无线主设备中，使无线主设备正常运行；-48V～24V的直流电再通过电源主设备的逆变器转化为电压为220V～380V的交流电，再采用电力传输线路与光纤传输线路共杆传输方式将电源送至新建基站部分的远端覆盖系统的远端单元中，为远端单元的运行提供稳定电源，从而完成整个基站的建设。

所述电力传输线路与光纤传输线路共杆传输是在有满足电力工程规范的立杆上同时安装有电力传输线路和光纤传输线路。

所述远端覆盖系统包括分布式基站远端拉远设备，在分布式基站射频拉远单元上安装有天线和避雷针。

所述电力传输线路与光纤传输线路共杆传输的结构形式是将电力传输线路和光纤传输线路分别安装在立杆的两侧，使电力传输线路、光纤传输线路和立杆三者之间呈T形杆路结构。

所述电力传输线路与光纤传输线路共杆传输的结构形式是将光纤传输线路安装在电力传输线路的下方，使电力传输线路、光纤传输线路和立杆三者之间呈上下排列杆路结构。

所述电力传输线路与光纤传输线路共杆传输，两者之间的间隔距离不少于30厘米。

所述主设备机房与远端覆盖系统之间的距离为1.5～9千米。

所述电力传输线路与地面的距离不少于4.5千米。

本发明的有益效果是：采用本发明很好地解决下列问题：一是解决了城区机房空间不足或由于群众纠纷无法开站的热点地区问题，诸如地铁、大型体育场、大型商场等地的多点覆盖问题；二是解决了传统村通供电模式的供电质量问题，本发明可以选择更可靠的交流引入电源，而传统的分散供电模式，在村通基站的实际应用中多采用从就近的自然村或小水电站引市电，电压波动较大，容易造成设备不能正常工作；三是解决了村通基站电源故障问题，集中供电的电源部分集中设置在机房内，减少了室外配置开关电源在多变的自然环境中发生故障的概率；四是村通基站运维问题，此类基站可以做成远端维护基站，基站的代理维护、应急发电等费用都可以大量降低，发生停电状况时，只需要在集中供电站点进行油机发电，而不需要对远端进行单独的油机发电；五是解决了村通征地问题，使用“集中供电，拉远覆盖”系统模式进行自然村通工程的建设模式不用进行征地与办证的审批。集中供电模式下，远端站点1条杆，不需征地，绿色用地；六是解决了线路与配套投资问题，集中供电模式下，由于电力拉远与传输共杆、共线路，即节省了电力单独架杆传输的费用，又节省了单独配置室外开关电源与电池的费用，从而节省了总投资；七是解决了环境问题，常规基站使用了无机房、无室外围笼的简易站点安装模式，由于集中供电分布式通信系统的设备体积小(大约相当于三台15英寸的笔记本电脑叠加)、重量轻(为复合材料结构)、结构简单(仅是原基站的射频部分)，因此其安装方式比以往的微蜂窝站点还要简化，对站点的环境要求也更低。

本发明可应用于城区室内分布系统(分布系统的电力集中在已有机房内，解决电力)、道路、地铁、隧道和小农村基站的信号覆盖；本发明应用于农村基站中，由于不需要电源系统，因此不需要新建机房；另外集中式供电对提升偏远农村基站电源系统的稳定性、降低偏远基站的工程投资，降低系统的故障率都有着重要的意义。

【附图说明】

图1是本发明的结构示意图；

图2是本发明为上下排列杆路传输时的结构示意图；

图3是本发明所述T形杆路的结构示意图；

图4是本发明所述上下排列杆路的结构示意图。

图中：1-电力传输线路，2-光纤传输线路，3-主设备机房，4-无线主设备，5-电源主设备，6-传输主设备，7-分布式基站射频单元，8-天线，9-避雷针，10-综合传输线路，11-立杆。

【具体实施方式】

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

一种集中式远程供电系统，英文为Remote Power Unit，简称RPU，参见图1和图2，包括主设备机房3，将无线主设备4、电源主设备5和传输主设备6安装在主设备机房3内，电源主设备5包括有逆变器，先将外电380V工业用电转化为电压为-48V～24V的直流电接入无线主设备4中，使无线主设备4正常运行；-48V～24V的直流电再通过电源主设备5的逆变器转化为电压为220V～380V的交流电，再采用电力传输线路1与光纤传输线路2共杆传输方式将电源送至新建基站部分的远端覆盖系统中，为远端覆盖系统的运行提供稳定电源，该远端覆盖系统包括分布式基站射频单元7，在分布式基站射频单元7上安装有天线8和避雷针9，从而完成整个基站的建设。所述主设备机房3与远端覆盖系统之间的距离为1.5～9千米为宜。

所述电力传输线路1与光纤共杆传输2是在有满足电力工程规范的立杆11上同时安装有电力传输线路1和光纤传输线路2。如图3所示，将电力传输线路1和光纤传输线路2分别安装在立杆11的两侧，使电力传输线路1、光纤传输线路2和立杆杆11三者之间呈T形杆路结构；如图4所示，将光纤传输线路2安装在电力传输线路1的下方，使电力传输线路1、光纤传输线路2和立杆11三者之间呈上下排列杆路结构。并且电力传输线路1与光纤传输线路2之间的间隔距离不少于30厘米；电力传输线路1与地面的距离不少于4.5千米。

下面再结合设计站点情况介绍进一步说明本发明：

设计站点选择

第一阶段设计站点计划选择韶关市A行政村，这个行政村距离曲江区的交通枢纽沙溪镇约13公里，其村辖范围内有多个自然村为弱覆盖。

在A附近有两个基站，分别为A1基站与A2基站，其中A1基站附近为典型的丘陵地形，由于山体阻挡，此地距离基站约2公里的多个自然村都为弱覆盖。而当地的经济情况非常发达，也是广东省村通道路建设试点，当地的人民群众对与外界联系的需求非常强烈，由于弱覆盖，人民群众已经向当地县移动公司多次反映这一情况。

由于A基站至B村已经有一条用于直放站的光纤传输线路，因此实验点可以利这条旧的光纤，减少设计站点投资。其中基站相距这些村庄的距离如下：

各村通点与基站的距离

	与基站的直线距离	距基站的路程
			B	2.48公里	5.1公里
C	2.05公里	3.7公里
			D	1.71公里	2.2公里

韶关市各待覆盖的自然村与道路覆盖点与现有基站的施工距离一般都在2至3公里左右，因此选择C村进行此次实验是较合适的。经电力传输线路路设计人员的确认，由A基站至C村实验点的线路总长为3.3公里。

本次设计站点的设计方案如下：

1、原A基站内新增一个由珠江电信制造的24/220V逆变电源，其直流输入由A基站的+24V开关电源供电，在需要覆盖的自然村一侧，添加一个室外型立杆基站，基站采用一根标准8米立杆进行改造，并相应添加地网等设施，整个实验点占地约3.5m²，由于其以杆路的形式施工，不用征地及青苗补偿。

2、本发明电缆群敷设在同一通道中位于同侧的多层支架上配置时按下述要点进行：一是应按电压等级由高至低的电力电缆、强电至弱电的控制和信号电缆、通讯电缆的顺序排列。当水平通道中含有35kV以上的高压电缆，或为满足引入柜盘的电缆符合允许弯曲半径要求时，宜按“由下而上”的顺序排列。在同一工程中或电缆通道延伸于不同工程的情况，均应按相同的上下排列顺序原则来配置；二是支架层数受通道空间限制时，35kV及以下的相邻电压级电力电缆，可排列于同一层支架，1kV及以下电力电缆也可与强电控制和信号电缆配置在同一层支架上，另外，对于水平敷设情况下电缆支架的最上层、最下层布置尺寸应按下述要求进行：一是(电力传输线路)最上层电缆支架距其他设备装置的净距，不得小于300mm；二是最下层电缆支架在有车辆通过可能时，距地面不得小于4500mm。

综上所述，在6米的光纤通信杆路上架设交流电力传输线路是可能的，只要满足其距地面4500mm以上的要求，并同时距离光纤300mm以上即可。在A基站与实验覆盖点之间，在原有的光纤传输线路之上架设交流电力传输线路，并根据国家相关电力传输线路架设的规范对原有光纤传输线路进行改造。电力与传输共杆架设方式如图3和图4所示。

站点电力传输情况

本次设计站点至主基站(A基站)之间应对旧有的直放站光纤传输线路进行改造，在其垂直上方大于300mm的位置，重新敷设电力传输线路。线路传输使用220V的交流，由基站侧24/220V逆变电源直接供电，电力传输距离为3.3公里，使用2×35mm²的铝芯线。在线路实验中，通过在线路两端进行实验测试，发现线路的损耗在4.8％左右。

综上所述：若本发明应用于农村基站中，由于不需要电源系统，因此不需要新建机房。另外集中式供电对提升偏远农村基站电源系统的稳定性、降低偏远基站的工程投资，降低系统的故障率都有着重要的意义。

Claims (8)

1、一种集中式远程供电系统，包括主设备机房，其特征是：将无线主设备和电源主设备安装在主设备机房内，电源主设备包括有逆变器和传输主设备，先将外电380V工业用电转化为电压为-48V～24V的直流电接入无线主设备中，使无线主设备正常运行；-48V～24V的直流电再通过电源主设备的逆变器转化为电压为220V～380V的交流电，再采用电力传输线路与光纤传输线路共杆传输方式将电源送至新建基站部分的远端覆盖系统的远端单元中，为远端单元的运行提供稳定电源，从而完成整个基站的建设。

2、如权利要求1所述的集中式远程供电系统，其特征是：所述电力传输线路与光纤传输线路共杆传输是在有满足电力工程规范的立杆上同时安装有电力传输线路和光纤传输线路。

3、如权利要求1所述的集中式远程供电系统，其特征是：所述远端覆盖系统包括分布式基站远端拉远设备，在分布式基站射频拉远单元上安装有天线和避雷针。

4、如权利要求1或3所述的集中式远程供电系统，其特征是：所述电力传输线路与光纤传输线路共杆传输的结构形式是将电力传输线路和光纤传输线路分别安装在立杆的两侧，使电力传输线路、光纤传输线路和立杆三者之间呈T形杆路结构。

5、如权利要求1或3所述的集中式远程供电系统，其特征是：所述电力传输线路与光纤传输线路共杆传输的结构形式是将光纤传输线路安装在电力传输线路的下方，使电力传输线路、光纤传输线路和立杆三者之间呈上下排列杆路结构。

6、如权利要求1或3所述的集中式远程供电系统，其特征是：所述电力传输线路与光纤传输线路共杆传输，两者之间的间隔距离不少于30厘米。

7、如权利要求1所述的集中式远程供电系统，其特征是：所述主设备机房与远端覆盖系统之间的距离为1.5～9千米。

8、如权利要求1所述的集中式远程供电系统，其特征是：所述电力传输线路与地面的距离不少于4.5千米。

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