時間:2022-11-06 10:14:12
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一、引言
目前,大多數ais岸基基站依托通信運營商或鐵塔公司的基站進行建設,機房內設備多、發熱量大,且大部分基站建設在高山及偏遠地區,環境不利于AIS基站設備的長期穩定工作。AIS岸基基站的建設涉及領域較為廣泛,主要包括電氣技術、AIS天饋設備及收發設備等,但目前大部分AIS岸基基站按照普通的通信基站進行建設,針對性的管理和有效維護研究較少。通過介紹AIS岸基基站機房的構成、環境管理現狀以及工作環境要求,提出AIS岸基基站機房的工作環境管理和維護模型,為高效管理和安全運營提供有力保證,強化AIS系統在海事監管服務中的有效應用。
二、AIS岸基基站機房構成
AIS基站根據部署位置可分為岸基基站、空基基站和天基基站。AIS岸基基站機房一般建設在沿海、內河岸上或島礁上,用來播發、接收、處理和轉發AIS報文,由收信機、發信機、天饋線設備、供配電設備、防雷與接地裝置、機房配套系統組成。
三、AIS岸基基站機房工作環境管理現狀
AIS岸基基站機房分為無人值守和有人值守,目前大部分為無人值守機房,采用月度、季度或年度定期巡檢與遠程監控相結合的方式實行管理,因不同基站的巡檢周期、巡檢間隔不同,導致部分基站可能帶病運行,AIS系統設備高溫死機,甚高頻(VHF)、全球定位系統(GPS)饋線天線接口老化導致駐波比異常的情況偶有發生。另外,岸基基站的建設模式特殊,如基站溫度、濕度等環境參數一般由通信運營商或鐵塔公司負責監控,而接地地阻、天線駐波比等參數需要特殊設備進行檢測,AIS基站管理及維護人員無法獲取實時數據,工作存在滯后性。以過往某年巡檢維護數據為例,巡檢結果發現絕大多數AIS岸基基站機房環境良好,設備工作正常,但2.4%的基站出現過網絡或供電設備故障,4.88%的基站存在環境溫度較高、空調制冷效果較差問題,4.88%的基站存在過天線故障或駐波比較高問題。此類故障隱患雖然可以在日常巡檢中進行排查并及時進行修復,但可能因巡檢間隔時間過長、設備長時間工作在不適應環境而進一步引發嚴重的設備故障或損壞[1]。四、AIS岸基基站機房工作環境條件AIS基站機房內配置有AIS收發信機、天饋線設備、供配電設備等精密設備,對機房環境有較高要求,不良的電磁環境及溫濕度環境都會對機房內設備的工作壽命及安全運行造成不良影響[2]。
(一)環境條件
AIS岸基基站機房站址在156MHz~162MHz頻段范圍內,應具有良好的電磁環境。在AIS工作頻率(161.975MHz和162.025MHz)上,站址附近要求背景噪聲不高于-117dBm,其他頻點站址附近要求背景噪聲不高于-37dBm。同時,機房電磁輻射公眾曝露控制限值應滿足電磁環境控制限值(GB8702—2014)的要求,電場強度應不超過12V/m,磁場強度應不超于0.032A/m。AIS岸基基站機房應至少符合電子信息系統機房設計規范(GB50174—2017)中對C級數據中心及沿海AIS基站技術要求(GB/T39620—2020)的規定。設備開機運行時,溫度應保持在5℃~45℃,濕度應保持在8%~80%,同時露點溫度不大于27℃。機房內應配備機房專用空調,同時可配備實時溫度采集設備監測機房環境溫度變化,保證AIS設備在合適的溫濕度環境下穩定安全工作。
(二)電氣系統
穩定的電源供給是AIS設備安全穩定運行的基礎保障。機房供電電源應采用穩定、安全可靠的兩回線路供電,配備后備時間不低于4h的不間斷電源(UPS),UPS輸出的電壓有效值應為198V~235V,頻率為50Hz±0.5Hz,設備正常工作時電壓波形失真度小于5%。設備接地是降低靜電擊穿、電磁干擾、雷擊燒毀等風險隱患的有效措施。按照建筑物電子信息系統防雷技術規范(GB50343—2012)的規定,雷電防護等級應定為B級,如建設在多雷強雷區域,可將防雷等級定為A級。除原有建筑物主體整體防雷措施外,還應對設備做進一步防雷保護,機房內電子設備應做等電位連接后與接地地網連接。基站設備的金屬外殼、機柜、機架、金屬管道、金屬線槽、屏蔽金屬外層等外露可導電部分應接地良好,接觸電壓應不大于50V。
(三)其他條件
在巡檢周期和間隔上,目前大部分航海保障機構每6個月對沿海AIS岸基基站進行巡檢,每12個月對內河AIS岸基基站進行巡檢,對部分故障頻發站點開展二次加強巡檢。另外,AIS岸基基站機房在日常管理維護中還應重視火災、水災及老鼠昆蟲入侵等危害機房設備正常運行的情況。五、AIS岸基基站機房工作環境管理及維護模型結合AIS岸基基站機房的實際工作環境要求,將環境管理維護要求總結如下,見表1。
(一)AIS岸基基站機房內專用設備管理
每次巡檢維護時對專用設備中天饋線電測指標進行檢測,對AIS收發信機軟硬件配置、連通性、日志告警信息、設備性能等進行專業檢測。根據AIS基站運行效果及情況,補充增加連續運行監測、干擾/老化對比測試、AIS數據收發質量及覆蓋效果檢測等巡檢項目。
(二)AIS岸基基站機房內通用設備管理
每次巡檢維護時對機房環境、接地、設備指示燈報警、供電、接線工藝等進行檢測,分別對通用設備中的網絡設備、網絡安全設備、服務器存儲配置、連通性、日志告警信息、設備性能等進行檢測。
(三)AIS岸基基站機房巡檢維護管理要求
1.檢查室外GPS、VHF天線的固定是否可靠,天線表面是否有漆皮剝落,如存在以上現象,查找原因并及時修復。
2.檢查室外GPS、VHF天線的接頭情況,是否存在接頭進水、滲水現象,如有松動、虛焊、老化(接頭變色)情況及時修復。修復后,應首先確認GPS、VHF天線工作正常,并重新做好天線接頭的防水,確保防水層完整有效。
3.檢查避雷器狀態并確認避雷器和接地銅條間是否連接可靠,如出現避雷器破損、失效情況,應及時更換。
4.檢查GPS、VHF饋線和避雷器的連接狀態,對松動的接頭應重新連接牢固。
5.檢查GPS、VHF饋線外皮,應無破損、老化現象,著重檢查饋線穿墻進戶處,如有線纜老化、損壞、氧化嚴重或接觸不良,應及時更換。
6.校準天饋線測試儀后,測試156MHz~164MHz頻段內的電壓駐波比(VSWR),儲存曲線圖形,記錄156MHz~164MHz頻段和162MHz±0.5MHz頻段內最大的電壓駐波比,應滿足以下要求:VSWR≤1.3(162MHz±0.5MHz)(弱定向天線)VSWR≤1.4(162MHz±0.5MHz)(定向天線)VSWR≤1.5(156MHz~164MHz)對比上次巡檢的電壓駐波比曲線圖形,如變化較大,應檢查原因并記錄。分類名稱技術指標要求管理模式指標依據電氣系統防雷接地系統機房內電子設備應做等電位連接,基站設備的金屬外殼,機柜、機架、金屬管道、金屬線槽、屏蔽金屬外層等外露可導電部分應接地良好,接觸電壓應不大于50V定期巡檢檢查地阻及接地情況依據(GB50174—2017)的要求進行接地保護,并按照(GB50343—2012)的要求安裝雷電浪涌保護設備其它條件滅火設備AIS岸基基站應設置氣體滅火系統、火災自動報警系統定期巡檢檢查滅火器及消防設備工作情況應滿足(GB50174—2017)的要求防水災系統主機房地面應設置排水系統,裝設漏水感應器,與機房無關的排水管道不宜穿越主機房實時監控,定期巡檢檢查機房漏水感應器情況根據國家標準《數據中心設計規范》(GB50174—2017)中C級機房要求老鼠昆蟲入侵配備擋鼠板,高常規尺寸為50cm,標準厚度為25mm定期巡檢檢查擋鼠板情況巡檢周期內河基站1年1檢、沿海基站1年2檢的方式每6個月對沿海AIS岸基基站進行巡檢,每12個月對內河AIS岸基基站進行巡檢,對部分故障頻發站點開展二次加強巡檢
7.檢查基站的指示燈是否正常。
8.檢查基站之間的所有連接線纜,如存在松動情況,重新插牢并固定。
9.檢查基站主備工作狀態,測試備用基站能否正常切換。
10.用軟件連接基站,檢查基站工作狀態及報警信號是否正常,確認GPS、VHF天線工作狀態。
11.檢查并記錄GPS、VHF天線的接收情況,檢查衛星接收數量及使用數量,VHF-A、VHF-B的天線接收范圍及接收船只數量,記錄15min以上的原始數據。
12.對最近2次基站維護記錄的性能參數進行對比分析。13.對于巡檢中發現的故障或隱患,應進行現場解決,不具備現場解決條件的,應與所在海區導航中心或相關業主單位商定維修計劃,并在約定時間內進行處置。
14.制定專項巡查記錄表,記錄巡檢數據和結果,現場巡檢時將同步核查設備機柜圖紙、拓撲圖、設備統計、IP地址、故障統計臺賬,核查資料完整性,并及時更新管理資料數據庫。
(四)AIS岸基基站機房巡檢維護周期要求
1.常規巡檢周期,每6個月對沿海AIS基站進行巡檢,每12個月對內河AIS基站進行巡檢。
2.針對上一年度巡檢報告中發生過故障的基站,可按故障危害性、基站服務船舶數量、復發性等要素進行排序,開展一定比例的抽檢,一般不低于20%。對于在值班中發現某基站曾發生故障但已自行恢復的,可就近安排巡檢計劃。
3.對部分故障頻發站點加強巡檢,通過復檢、抽檢等形式加強站點維護,同一故障原因重復發生3次以上的,應充分分析故障原因,必要時對基站進行重新規劃,采取新的合適的供電、網絡設備設計。
4.每次巡檢結束后,梳理臺賬、日志,匯總資料,并向所在海區導航中心或相關業主單位提交區域巡檢報告、用戶網絡分析報告、合理化建議書等。相關巡檢工作流程如圖2所示。六、結語構建AIS岸基基站機房工作環境管理及維護參考模型,有助于海事及航海保障單位進一步探索完善AIS岸基基站機房的工作環境管理規范和操作流程,并以此為依據形成工作標準,保障AIS設備安全高效運行。在此基礎上,可開展第三代海事通信系統暨甚高頻數據交換系統(VDES)機房規范化建設的研究,進而強化AIS加強和升級版等系統在海事監管服務中的應用。
參考文獻
[1]陳奕.無線移動通信基站維護探討[J].中國新通信,2021,23(13):3-4.
[2]蔡慶斌.AIS基站機房動力及環境監控系統建設的分析和探索[J].珠江水運,2016(16):90-91.
作者:張在嘉 李茹琨 單位:南海航海保障中心深圳通信中心