張瑞芳

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通信電源設(shè)備的可靠性分析

張瑞芳

鄭州市軌道交通有限公司，河南 鄭州 450000

通信系統(tǒng)電源設(shè)備是通信系統(tǒng)的重要組成部分，是通信系統(tǒng)正常運(yùn)行的保障。在通信系統(tǒng)的日常維護(hù)中，網(wǎng)絡(luò)設(shè)備經(jīng)常出現(xiàn)一些可靠性的問(wèn)題，其中最重要的就是電源設(shè)備。在網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，必須嚴(yán)格把關(guān)電源設(shè)備的設(shè)計(jì)和選購(gòu)，定期做好電源的維護(hù)，全面加強(qiáng)對(duì)電源設(shè)備的監(jiān)管。

通信電源；設(shè)備；可靠性；分析

1 設(shè)備的早期失效問(wèn)題

解決設(shè)備早期失效的關(guān)鍵在于嚴(yán)格設(shè)計(jì)、生產(chǎn)操作規(guī)程，加強(qiáng)對(duì)原材料、半成品以及外購(gòu)件的檢驗(yàn)和質(zhì)量控制，進(jìn)行工藝篩選和老化試驗(yàn)，及時(shí)處理設(shè)備的質(zhì)量反饋意見(jiàn)，找出產(chǎn)生故障的根本原因，及時(shí)解決[1]。處理設(shè)備出現(xiàn)的故障時(shí)不能單純更換備件、簡(jiǎn)單解決了事，應(yīng)該分析故障原因。如果是元件質(zhì)量、電路設(shè)計(jì)、軟件設(shè)計(jì)方面的問(wèn)題，則必須重新確認(rèn)其他設(shè)備是否也存在同樣的隱患。一般來(lái)說(shuō)，只要在一年內(nèi)出現(xiàn)完全相同的故障就應(yīng)該引起注意，認(rèn)真分析故障原因。對(duì)設(shè)備進(jìn)行出廠前檢驗(yàn)也有助于保證設(shè)備的可靠性，廠驗(yàn)可從產(chǎn)品設(shè)計(jì)、元件篩選、工藝檢測(cè)老化試驗(yàn)等多方面進(jìn)行審核、驗(yàn)收，這些措施尤其對(duì)于小規(guī)模企業(yè)和新產(chǎn)品防止產(chǎn)生低級(jí)錯(cuò)誤非常有效。供需雙方在訂貨合同中應(yīng)合理地確定交貨期，這是保證設(shè)備可靠性的基本條件。不能為了追求工程進(jìn)度希望到貨越快越好。要知道從投料到產(chǎn)品出廠，不僅需要經(jīng)過(guò)正常的生產(chǎn)周期，還需要保證產(chǎn)品的最終質(zhì)量檢驗(yàn)和老化處理。脫離實(shí)際地縮短交貨期，必然影響產(chǎn)品可靠性。

2 電源設(shè)備的失效期

電源設(shè)備的失效可以用瞬時(shí)失效率描述。瞬時(shí)失效率也就是在單位時(shí)間內(nèi)設(shè)備的失效數(shù)量占在這段時(shí)間里所有正常工作的設(shè)備總數(shù)的比值。此數(shù)據(jù)反映了設(shè)備發(fā)生故障的瞬時(shí)強(qiáng)度。一般電子設(shè)備的失效率變化分為三個(gè)階段：失效初期稱(chēng)為早期失效期；在設(shè)備使用中期稱(chēng)為偶然失效期；最后的階段是損耗失效期。

3 電源設(shè)備失效問(wèn)題分析

電子設(shè)備的失效期三個(gè)階段中早期失效期最重要。早期失效期發(fā)生在設(shè)備剛開(kāi)始工作的時(shí)候，隨著時(shí)間的增加失效期逐漸降低，這種情況對(duì)應(yīng)于設(shè)備的設(shè)計(jì)和質(zhì)量缺陷[2]。出現(xiàn)故障后會(huì)有不能工作、工作不穩(wěn)定、功能衰退等現(xiàn)象，通信電源設(shè)備故障后主要表現(xiàn)為開(kāi)關(guān)電容耐壓不良、機(jī)內(nèi)元件安裝絕緣不良等現(xiàn)象，這樣在設(shè)備開(kāi)機(jī)時(shí)會(huì)造成開(kāi)機(jī)瞬間破壞，交流接觸器線圈發(fā)熱，信號(hào)轉(zhuǎn)接電路板輔助電源，確山液晶顯示屏的對(duì)比度地低溫補(bǔ)償電路誤差偏大等情況會(huì)造成設(shè)備在工作過(guò)程中會(huì)發(fā)生故障。設(shè)備的早期失效期是解決問(wèn)題的關(guān)鍵，在電源設(shè)備設(shè)計(jì)初期就應(yīng)該重視生產(chǎn)操作規(guī)程，加強(qiáng)對(duì)原材料構(gòu)件的檢驗(yàn)和質(zhì)量檢查，并進(jìn)行成品篩選和老化試驗(yàn)，及時(shí)對(duì)不合格的產(chǎn)品進(jìn)行處理，參考質(zhì)量問(wèn)題的反饋意見(jiàn)，爭(zhēng)取徹底解決產(chǎn)生故障的根本原因。在設(shè)備發(fā)生故障時(shí)不能單純地更換設(shè)備：①因?yàn)榻鉀Q成本較高；②沒(méi)有找到真正解決問(wèn)題的辦法，以后也會(huì)繼續(xù)出錯(cuò)。應(yīng)該在設(shè)備出現(xiàn)故障時(shí)首先分析故障原因：如果是元件、電路設(shè)計(jì)等方面的問(wèn)題，就必須檢查全部設(shè)備，避免其他設(shè)備出現(xiàn)同樣問(wèn)題；如果設(shè)備在一年中出現(xiàn)過(guò)同樣問(wèn)題，就應(yīng)該認(rèn)真分析故障原因，對(duì)設(shè)備相應(yīng)改進(jìn)，在出廠前進(jìn)行質(zhì)量檢查能提高設(shè)備的可靠性。出廠檢驗(yàn)可以從產(chǎn)品設(shè)計(jì)、元件篩選、老化測(cè)驗(yàn)等方面進(jìn)行審核驗(yàn)收，這些措施可以有效避免一些新產(chǎn)品出現(xiàn)低級(jí)錯(cuò)誤。供需雙方必須在合同中約定就交貨日期，這也是保證產(chǎn)品質(zhì)量的重要條件，避免為了交貨縮短正常的生產(chǎn)工期，或者去除檢驗(yàn)環(huán)節(jié)影響產(chǎn)品質(zhì)量。

4 設(shè)備的可靠性分析

通信電源設(shè)備的早期失效期問(wèn)題經(jīng)過(guò)處理后，失效率下降，工作狀態(tài)逐漸趨于穩(wěn)定，這就會(huì)出現(xiàn)偶然失效期的現(xiàn)象，偶然失效期就是隨機(jī)發(fā)生的失效事件，失效率近似為常數(shù)，這在設(shè)備的整個(gè)工作過(guò)程中的可靠工作時(shí)期，算是工作的最佳狀態(tài)了[3]。所以這一階段對(duì)設(shè)備的壽命來(lái)說(shuō)是最重要的一個(gè)階段。研究顯示，假設(shè)通信電源設(shè)備的失效率在工作的這一階段為一個(gè)固定的值，對(duì)高頻開(kāi)關(guān)電源的平均失效間隔在不同時(shí)間段內(nèi)瞬時(shí)故障率相差一倍，也就是說(shuō)，維護(hù)工作量也相差一倍，所以在購(gòu)買(mǎi)設(shè)備是應(yīng)該將MTBF當(dāng)作重點(diǎn)參考對(duì)象。設(shè)備的可靠度由設(shè)備的不失效率來(lái)定義的，它是指在某一時(shí)刻正常工作的設(shè)備數(shù)量與總設(shè)備量的比值。隨著設(shè)備使用年限的增加，電源設(shè)備的可靠性會(huì)逐漸降低，所以在設(shè)備運(yùn)行的中后期，可靠性會(huì)越來(lái)越低，無(wú)論是單臺(tái)設(shè)備還是整批設(shè)備在運(yùn)行中后期都需要加強(qiáng)對(duì)設(shè)備的維護(hù)檢查，預(yù)防故障的發(fā)生，或者在故障發(fā)生初期就及時(shí)解決。盡量提高設(shè)備的可靠性。在通信電源設(shè)備使用后期會(huì)出現(xiàn)損失失效期，主要原因是在設(shè)備長(zhǎng)期的運(yùn)行中，設(shè)備中的一些元件已經(jīng)損耗巨大，失效率會(huì)逐漸上升。

5 電源系統(tǒng)結(jié)構(gòu)模型分析

在電源系統(tǒng)的組成上分為串聯(lián)、并聯(lián)、串并聯(lián)系統(tǒng)和冗余系統(tǒng)。其中比較常見(jiàn)的是串聯(lián)系統(tǒng)。在通信電源設(shè)備中串聯(lián)部分越多，設(shè)備的可靠性就越小，所以可以用減少串聯(lián)部分或者簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)來(lái)提高設(shè)備的可靠性。當(dāng)系統(tǒng)對(duì)設(shè)備的可靠性要求較高時(shí)，電源設(shè)備可以采用并聯(lián)系統(tǒng)來(lái)增加設(shè)備的可靠性，并且并聯(lián)系統(tǒng)越多設(shè)備的可靠性也越大。加強(qiáng)電環(huán)境的管理、提高設(shè)備的可靠性可以提高電環(huán)境的可靠性。控制當(dāng)市電的變化范圍，保證設(shè)備所處的環(huán)境溫度濕度等等，都是保證設(shè)備可靠性的重要條件。

6 結(jié)束語(yǔ)

通信電源的可靠性貫穿于設(shè)備的生產(chǎn)設(shè)計(jì)、選購(gòu)、驗(yàn)收、維護(hù)等各個(gè)環(huán)節(jié)中，只有重視每一個(gè)環(huán)節(jié)的可靠性，才能保證整個(gè)通信系統(tǒng)的可靠性，也才能成為通信企業(yè)生存和長(zhǎng)期發(fā)展的基礎(chǔ)。

[1]黃惠明.電力通信電源系統(tǒng)維護(hù)及管理策略分析[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2016（3）：191.

[2]杜海波.通信電源系統(tǒng)的故障與預(yù)防對(duì)策探討[J].中國(guó)新通信，2014（2）：153.

[3]冀兵.淺析通信電源系統(tǒng)的運(yùn)行安全與發(fā)展[J].電子制作，2013（16）：260.

Reliability Analysis of Communication Power Supply Equipment

Zhang Ruifang

Zhengzhou Rail Transit Co., Ltd., Henan Zhengzhou 450000

The power equipment of the communication system is an important part of the communication system, is the normal operation of the communication system security, in the daily maintenance of communication system, network devices often appear some reliability problems, the most important is the most critical power equipment.In the network system design, we must strictly control the design of power supply equipment and equipment purchase, as well as regular maintenance of power supply, and comprehensively strengthen the supervision of power supply equipment.

communication power supply; equipment; reliability; analysis

TN86

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