趙永興

【摘要】 在進(jìn)行通信室外設(shè)備安裝之后，其極易受到冬季嚴(yán)寒及夏季高溫的影響導(dǎo)致設(shè)備無法正常工作，并且這些氣候因素會使得通信設(shè)備（主要包括蓄電池）的壽命大幅度縮短。而通過一定的方法將通信設(shè)備安裝在地下，通過地下的冬暖夏涼來保障設(shè)備的工作環(huán)境，能使的設(shè)備工作質(zhì)量得到有效提高。基于此本文就某通信設(shè)備室外地埋安裝措施做了敘述，以期可為相關(guān)工作者提供一點(diǎn)借鑒。

【關(guān)鍵詞】 通信室外設(shè)備 地埋 安裝技術(shù) 控制措施

利用室外一體化設(shè)備進(jìn)行通信網(wǎng)絡(luò)建網(wǎng)，其不但快速而且經(jīng)濟(jì)，但是在我國大多數(shù)地區(qū)，其極易受到冬季嚴(yán)寒及夏季高溫的影響導(dǎo)致設(shè)施無法正常工作，并且這些氣候因素會使得通信設(shè)備（主要包括蓄電池）的壽命大幅度縮短。經(jīng)過相關(guān)工作人員統(tǒng)計(jì)顯示，在室外安裝通信設(shè)備蓄電池壽命僅有兩到三年，并且蓄電池后期工作極不理想，而使用將設(shè)備安裝到地下，就能夠很好的保證設(shè)備穩(wěn)定運(yùn)行，因此積極研究并推廣這種方法有著一定的意義。

一、某工程概述

某地電信公司已經(jīng)推廣實(shí)施通信室外設(shè)備安裝工程，該工程已經(jīng)進(jìn)行了室外型基站蓄電池埋設(shè)120套，設(shè)備倉型+室外地埋電池倉RRU基站2個(gè)，室內(nèi)型基站蓄電池2套，這些通信室外設(shè)備地埋均取得了較好的效果，其很好的在室外一體基站及一些要求使用直流電源的室外場景得到應(yīng)用。該工程實(shí)施和過去的直接架設(shè)在室外的通信設(shè)備相比，首先使用設(shè)備地埋能夠?qū)h(huán)境溫度相對調(diào)節(jié)10℃左右；其次其能夠有效增強(qiáng)蓄電池放電量，延長蓄電池的壽命，使用通信設(shè)備地埋之后，取得了較好的效果，最后該工藝實(shí)施簡單、造價(jià)便宜。

二、通信室外設(shè)備地埋安裝具體實(shí)施

2.1 設(shè)備地埋位置選取

要進(jìn)行設(shè)備地埋的施工方案，要求選取地理位置相對較高的位置，確保該地區(qū)的地下水對電池井、設(shè)備井不會造成影響，這是工程實(shí)施必須要注意的一點(diǎn)，否則極有可能導(dǎo)致設(shè)備被水浸泡，使得設(shè)備被損壞，因此在進(jìn)行設(shè)備埋設(shè)位置選擇時(shí)要對當(dāng)?shù)氐叵滤患敖邓孔龀浞至私猓员ＷC設(shè)備的安全。

2.2 電池井施工

通常情況下，電池井的大小要依據(jù)要求按照的電池組尺寸來決定，以方便電池組安裝和維護(hù)為最佳，盡量安裝深一點(diǎn)會使得井內(nèi)恒溫效果更佳。在該工程中，電池井使用的尺寸為長1.2m，寬1m，高1.5m。電池井的井口使用材料砌為凸形，底部采用水泥抹平，厚度大概為8cm，電池井井壁其砌上24cm后的磚墻，并使用水泥砂漿對兩面進(jìn)行粉刷，保證井內(nèi)四壁平整。電池井內(nèi)要制作電池組底座，電池安裝在底座上，高度約10cm。電池井內(nèi)排水管要沿著一定的角度延伸至滲水井，并使用井蓋蓋上，井蓋通常使用C20鋼筋混凝土制作，厚度為10cm左右，且制作為凹形，和井口做凹凸型扣合，以防止外界的水進(jìn)入。

2.3 設(shè)備井施工

通常情況下，設(shè)備井的大小要根據(jù)要求按照電池組尺寸來決定，以方便設(shè)備的安裝和維護(hù)為最佳，盡量安裝深一點(diǎn)會使得井內(nèi)恒溫效果更佳，在該工程中，設(shè)備井使用的尺寸為：長1.6m，寬1.4m，高1.5m。設(shè)備井的井口及井內(nèi)施工和電池井大致一樣，在進(jìn)行設(shè)備安裝之前，要對井內(nèi)做詳細(xì)檢查，清除井內(nèi)雜物，保證井內(nèi)干凈。

2.4 滲水井施工

滲水井施工是通信室外地埋設(shè)備安裝方案實(shí)施的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，通常情況下，滲水井應(yīng)該和電池井與設(shè)備井保持1.5m為最佳，且比電池井、設(shè)備井深1m為最佳，滲水井砌筑大約24cm厚，對其不進(jìn)行粉刷，在井底鋪上一層卵石、粗砂，井蓋使用鋼筋混凝土制作成厚10cm的凹形蓋，蓋上井蓋之后，回填土使其和地面保持齊平。如果設(shè)備是建在山坡上，那么只需要在設(shè)備井和電池井上加蓋一個(gè)防潮蓋，而不用再建滲水井，電池井和設(shè)備井內(nèi)的水可直接排至山下。

2.5 防潮蓋、排氣口制作

在該方案中，進(jìn)行防潮蓋設(shè)計(jì)是為了防止?jié)B水井內(nèi)的潮氣通過排水管到達(dá)電池井和設(shè)備井，進(jìn)而對設(shè)備造成損壞，防潮蓋的制作如圖1所示，材料通常使用不銹鋼薄片，其中防潮蓋和排水管相接的斜面在施工時(shí)一定要保證平整光滑。在該工程中，對該處使用了標(biāo)準(zhǔn)件，使用過程中和排水管通過螺絲相互連接。對于排氣口，其主要作用是將通信設(shè)備在工作過程中可能產(chǎn)生的氣體排出倉外，在該工程中，排氣管用4分水管進(jìn)行制作，開口處設(shè)置了防蟲網(wǎng)，排氣管露出地面部分在鐵塔根部或者電桿根部放置。

三、通信室外設(shè)備地埋安裝相關(guān)計(jì)算

在工程施工前，為了使得工程施工更加科學(xué)、合理，在施工中進(jìn)行了如下幾點(diǎn)內(nèi)容的計(jì)算：（1）導(dǎo)熱系數(shù)確定。對于地埋倉和電池倉的熱值計(jì)算，其有一個(gè)很重要的數(shù)據(jù)，即導(dǎo)熱系數(shù)，導(dǎo)熱系數(shù)指的是穩(wěn)定傳熱狀況下，厚度為一米的材料，其兩側(cè)溫差恒定在一度，其在一個(gè)小時(shí)內(nèi)利用一平方米所傳遞的熱量。其單位為瓦/米度（W/mK），對于該單位K可使用℃來進(jìn)行代替）導(dǎo)熱系數(shù)和材料的自身結(jié)構(gòu)、含水率、密度及溫度等因素息息相關(guān)。在該工程中經(jīng)過測定空氣導(dǎo)熱率λ1=0.6W/（mK）；土壤導(dǎo)熱率λ2=2.2W/（mK）；混凝土的導(dǎo)熱率λ3=1.74W/（mK）；（2）電池倉熱計(jì)算。在該工程中，設(shè)計(jì)有300AH/48V的蓄電池，一般情況下前五個(gè)小時(shí)通過30A的電流直充時(shí)，充電效率是95%，其熱功耗Φ=30×50×5%=75W，該電池5-15h充電電流降成10A，此時(shí)充電效率則為80%，而熱功耗Φ=10×50×20%=100W；該電池在充電15h之后則為浮充，此時(shí)熱功耗大概為50W，因此可算出其最大熱功耗為100W。設(shè)電池倉地埋深度D3=15cm，電池倉設(shè)計(jì)尺寸為1.5m×1.2m×1m，電池距離倉頂D1=1m，井蓋厚D2=15cm，通過這些數(shù)據(jù)可以算出電池倉上部熱阻力為1.98℃/W，電池倉左右、前后的熱阻力均為空氣熱阻加上混凝土熱阻加上土壤熱阻等于0.63℃/W和0.79℃/W，電池倉底面的熱阻為空氣熱阻加上混凝土熱阻加上土壤熱阻等于0.37℃/W。在該工程電池倉中，電池倉六個(gè)面和土壤均直接接觸，并且土壤為壓實(shí)狀態(tài)，因此總熱阻R是由六個(gè)面并聯(lián)形成，因此總熱阻R為0.11℃/W，總傳熱系數(shù)k等于8.93℃/W，傳熱面積A為9。另外根據(jù)我國北方地面3.2m以下在全年氣候內(nèi)的溫度變化在11℃-17℃之間，而在該工程中，因?yàn)殡姵貍}埋設(shè)不是很深，因此判定土壤溫度在6℃-22℃間，而對于我國南方地區(qū)的則判定溫度在12℃-28℃之間。所以通過計(jì)算全年電池倉溫度應(yīng)該在13.3℃-29.3℃之間，只有在夏天一些特別高溫天氣，溫度才可能達(dá)到30℃。（3）設(shè)備倉熱值計(jì)算。對于設(shè)備倉的熱值計(jì)算，首先設(shè)開關(guān)電源配置采用2個(gè)30A/48V的模塊，根據(jù)91%的效率做計(jì)算。則設(shè)備最大熱功耗Φ=50×60×9%=270W，但是實(shí)際應(yīng)用過程中，因?yàn)橐恍┮蛩赜绊懀瑹峁闹当壬鲜鲋狄∫恍?。設(shè)備倉的尺寸設(shè)計(jì)為1.6m×15.m×1.4m，其地下埋深D3等于0.5m，倉內(nèi)頂部和電池距離D1等于0.8m，井蓋板厚度D2等于15m。經(jīng)過計(jì)算設(shè)備倉上面熱阻力為1.48℃/W，設(shè)備倉左右、前后的熱阻力均為1.21℃/W。而設(shè)備倉底部的熱阻和電池倉使用同種算法計(jì)算結(jié)果為0.37℃/W，且整個(gè)設(shè)備倉傳熱面積A等于13.48，所以設(shè)備倉全年溫度應(yīng)該保持在15℃-31℃之間。

四、通信室外設(shè)備地面安裝質(zhì)量控制措施

4.1 做好倉外測試

在進(jìn)行倉外測試時(shí)，通常遵循以下順序：（1）通常利用50對小電纜將各單只蓄電池接線端和配電箱內(nèi)的電池測試端的子板相互連接；（2）通過小電纜將控制面板和開關(guān)電源顯示連接至配線箱內(nèi)，并進(jìn)行安裝；（3）將寬窄帶設(shè)備的復(fù)位按鍵和各類測試端通過小電纜連接至配線箱，并進(jìn)行安裝；（4）在設(shè)備倉中安裝USB攝像頭監(jiān)控，要求攝像頭能夠清晰看到倉內(nèi)設(shè)備運(yùn)行情況。

4.2 電池倉和設(shè)備倉監(jiān)控

（1）在設(shè)備安裝完成之后，要在電池倉和設(shè)備艙內(nèi)安裝動環(huán)溫、濕度監(jiān)控探頭及水浸探頭；（2）為了控制設(shè)備倉內(nèi)的濕度，可在倉內(nèi)放上一些干燥劑，如石灰等；（3）對于引出或引入電池井和設(shè)備井的各種線纜都應(yīng)該使用熱鍍鋅鋼管套封使用密封處理；其中對于熱鍍鋅鋼管必須要和接入點(diǎn)主基站做焊接；（4）在電池井和和設(shè)備井內(nèi)，均應(yīng)該設(shè)置手抓式爬梯，爬梯通常應(yīng)該為四級設(shè)置；（5）電池井或設(shè)備井井蓋通常要埋在地表以下50cm，并在回填土前使用農(nóng)用塑料薄膜覆蓋一層；在檢修時(shí)進(jìn)行挖開，這樣雖然施工有點(diǎn)復(fù)雜，但是一方面其可有效控制倉內(nèi)溫度，另一方面又可防止偷盜分子偷盜，降低電池、設(shè)備被盜風(fēng)險(xiǎn)。

五、通信室外設(shè)備地埋安裝效果及推廣應(yīng)用

5.1 安裝效果

經(jīng)過時(shí)間證明，進(jìn)行通信室外設(shè)備地埋安裝首先其能夠有效維持蓄電池工作環(huán)境溫度，使得蓄電池的使用壽命得到大幅度提高，最終能夠有效節(jié)省工程維護(hù)投資費(fèi)用；其次使用室外設(shè)備地埋安裝，設(shè)備工作環(huán)境較為穩(wěn)定，不但預(yù)防了各種氣候變化引起的溫度變化對設(shè)備的影響，而且地埋安裝，倉內(nèi)溫度、濕度等因素較為穩(wěn)定，使得設(shè)備能夠持續(xù)穩(wěn)定工作，受到外界因素干擾少；第三，室外通信設(shè)備地下埋設(shè)，可有效防止盜竊分子偷盜設(shè)備及電池；第四，地埋安裝，不再進(jìn)行設(shè)備對應(yīng)空調(diào)配置，可大幅度節(jié)省工程運(yùn)營成本，且實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排的目的；第五，工程建設(shè)低成本、高效率，投資和使用室外設(shè)備倉、電池倉相比投資較少。

5.2 地埋安裝推廣應(yīng)用

當(dāng)前已經(jīng)進(jìn)行了室外型基站蓄電池埋設(shè)120套，設(shè)備倉型+室外地埋電池倉RRU基站2個(gè)，室內(nèi)型基站蓄電池2套，并且均已經(jīng)取得較好的效果，2010年8月，該省電信公司召開，到場專家全部通過了進(jìn)行設(shè)備地埋及電池地埋項(xiàng)目的技術(shù)論證。最終該省電信公司已經(jīng)決定在該省各地區(qū)推廣應(yīng)用通信室外設(shè)備地埋安裝技術(shù)。另外，該地埋安裝方案還在該省節(jié)能減排會議上受到好評，當(dāng)前已經(jīng)準(zhǔn)備在更大地區(qū)范圍內(nèi)做推廣應(yīng)用，以期使得通信設(shè)備工作更加有保障。

六、結(jié)語

通過使用一定的方法將通信設(shè)備安裝在地下，利用地下的冬暖夏涼來保障設(shè)備的工作環(huán)境，能使的設(shè)備工作質(zhì)量得到有效提高，本文敘述的地埋法安裝措施經(jīng)過實(shí)踐證明，其優(yōu)點(diǎn)顯著，在節(jié)省工程投資的基礎(chǔ)上，使得工程運(yùn)營和維護(hù)更加簡單，因此在類似工程中可積極推廣應(yīng)用室外設(shè)備地埋安裝技術(shù)。