如何提高通信业的供电系统可用性

郑州市易普公司 赵欣

　　信息爆炸性增长的时代，网络遍布全球，信息成为企业发展的根本。越来越多产业的正常运转高度依赖于电力的持续供应，特别是电信等关键行业，担负着保障社会生活正常发展的重要职责。如何保证有效信息在系统中实现永不间断的传输，已经成为越来越多的通信企业急待解决的问题。

　　信息应用，动力为先。电为动力之本，信息传输的推动力。只有建设高可靠、不间断的电力环境，才是保障信息传递的解决之道。通信在现代社会中扮演了越来越重要的角色，因此作为通信载体的通信网络就必须提供极高的可靠性和数据可用性，以保证通信的畅通无阻。与大多数传统行业相比，电信行业的电源保护方案有着鲜明的特色，对相关技术、产品、解决方案与服务供应商提出了更严格的要求。通信的骨干网如此庞大，传输量众多，任何因电力故障引起的意外宕机都可能带来巨大的损失，同时严重影响到用户的满意度。来自权威部门的统计结果表明，每年全球电信网络安全事故中，电源系统故障名列前茅。电信运营系统一旦出现停顿故障，不仅会给正在使用电信服务的客户造成直接损失，而且会对银行、保险、证券等依靠电信网络提供服务能力的诸多相关行业带来巨大损失，甚至可能导致国民经济或国家安全的局部崩溃。建设可靠的电源解决方案，防范电源事故，提高服务品质，已经成为越来越多电信企业的共识。

通信网络供电系统分析

　　而通信网络的电力保护方案也经历了一个逐步发展的过程：在初期，为了保障电力的供应，通信网络主要着眼于传统的供电系统和电力线，但随着UPS的演进，其在通信网络中开始发挥出重大的电力保障作用，通信网络基本都部署了UPS。当然，通信行业对电源保护设备的要求也在不断提高，它们早就喊出了确保“5个9可用性”的口号。用户需求是创新的动力之源。用户对供电系统的依赖，使不间断电源设备应运而生，并使电力环境建设这个领域得到蓬勃的发展。 “使用UPS以提高供电系统的可用性”这一观念已被越来越多的用户所接受。从理论角度考察，在规定的时间段内，系统正常运行的时间与整个时间段的比例，即为可用性。它包括两方面的含义，即可靠性（MTBF，即在规定的时间段内，系统正常运行的概率）和可维护性（MTTR，故障后的平均维护时间）。因此，可用性指标是供电系统最高的、综合性的、最根本、最有价值的参数，是用户选择供电系统时最重要的考虑环节。

　　目前，在设计供电系统以及实际应用中，存在着如何降低初期购置和安装成本；系统中单路径故障点多，造成大面积停电现象时有发生；故障后恢复时间长，负载情况多变，系统使用寿命缩短，无法实现“边成长边投资”；用户的使用维护水平有待进一步提高等一系列问题。为了实现高可用性的目标，供电系统需要满足以下要求：对电网的适应能力，能在各种复杂的电网环境下投入运行；在运行中不会对供电电网产生干扰；输出电性能指标全面、高质量，能满足负载的各种要求；应具备接近真实电网的输出能力，即输出能力应满足负载的需求，而不是对负载提出限制；UPS本身应有很高的效率，是一台高度可靠的节能设备；使用维护要做到便利，要求UPS高度智能化，如具有自检功能、自动显示、报警、状态记忆功能，以及通讯等功能；随着网络的发展，UPS不仅向由它直接供电的各种硬件设备提供全面地保护，还应该向它们所运行的软件以及数据传输途径提供绝对安全可靠的保护，这就意味着UPS应配置相应的电源监控软件，SNMP管理器，使其具有远程管理能力；等等。

　　在提高UPS供电系统可用性的设计中，存在两种并行的思路：提高主机可靠性，或者降低故障后的平均维护时间。其中，提高主机可靠性的方式，需要加强设备可靠性设计，如改进电路设计、元器件选用、结构设计等，它能够取得一定的效果，但一个高可靠的电源可能在装机后一周内就发生故障，造成系统宕机，因此其效果有限；降低故障后的平均维护时间，则需要主要部件模块化，并使其具备可热插拔的能力，同时使系统具备冗余配置。对UPS设备采用n(1冗余配置，故障后可在不影响系统正常运行的情况下带电维护。假定两个UPS完全独立，单台UPS的可靠性（MTBF）为 10万小时，11年，故障后的平均维护时间（MTTR）为48小时，2天。经过计算可知，在1(1冗余配置前，其可用性为99.952%，年宕机时间 4.2小时，而进行1(1冗余配置之后，可用性则提高至99.999977%,年宕机时间仅为0.12分钟。因此，降低故障恢复时间是提高可用性最有效的方法，也是未来UPS发展的必然趋势。

　　一个供电系统中，除了UPS系统外，还会有变压器、瞬态电压浪涌抑制器、 电网进线开关柜、负载配电开关柜、柴油发电机、交流稳压器、变压器、电池系统、各种开关、断路器、保险、转插，上百乃至几百个级连接点和相应的传输线。所有这些都会形成单路径故障点，其结果是可能因此造成系统可用性大幅度降低，从而给用户带来损失。因此，提高供电系统可用性的关键是供电系统集成化，即UPS系统冗余配置，关键设备和传输路径冗余配置，设备安装和传输规范化以及系统管理智能化。集成化的供电系统，将降低系统的复杂性，把系统可用性提高到更高的水平，使安装、管理、维护更加容易实现，同时降低系统中各种设备和环节的相互干扰以及人为故障的几率，此外，模块化使系统具有可扩充性，优化资金投入，满足用户“边成长、边投资”的需求。

总结语

　　由于InfraStruXure系统的上述优势，目前，它已被财富1000强中的100家左右的公司所采用，并被世界范围内的IT企业、制造业和媒体公认为具有创新精神和引人注目的全新解决方案。而在我国市场，InfraStruXure在业界引起了极大的反响，受到用户的广泛好评，并陆续获得国内金融、通信等各个行业的订单，已经帮助IBM测试中心、微软北京技术中心等企业和政府机构，建造起高可靠的电力环境。

摘自　通信市场