時間:2022-11-06 10:14:12
導(dǎo)語:在船舶自動識別系統(tǒng)(AIS)岸基基站機房研究的撰寫旅程中,學(xué)習(xí)并吸收他人佳作的精髓是一條寶貴的路徑,好期刊匯集了一篇優(yōu)秀范文,愿這些內(nèi)容能夠啟發(fā)您的創(chuàng)作靈感,引領(lǐng)您探索更多的創(chuàng)作可能。
一、引言
目前,大多數(shù)ais岸基基站依托通信運營商或鐵塔公司的基站進(jìn)行建設(shè),機房內(nèi)設(shè)備多、發(fā)熱量大,且大部分基站建設(shè)在高山及偏遠(yuǎn)地區(qū),環(huán)境不利于AIS基站設(shè)備的長期穩(wěn)定工作。AIS岸基基站的建設(shè)涉及領(lǐng)域較為廣泛,主要包括電氣技術(shù)、AIS天饋設(shè)備及收發(fā)設(shè)備等,但目前大部分AIS岸基基站按照普通的通信基站進(jìn)行建設(shè),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(gòu)成、環(huán)境管理現(xiàn)狀以及工作環(huán)境要求,提出AIS岸基基站機房的工作環(huán)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(tǒng)在海事監(jiān)管服務(wù)中的有效應(yīng)用。
二、AIS岸基基站機房構(gòu)成
AIS基站根據(jù)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(shè)在沿海、內(nèi)河岸上或島礁上,用來播發(fā)、接收、處理和轉(zhuǎn)發(fā)AIS報文,由收信機、發(fā)信機、天饋線設(shè)備、供配電設(shè)備、防雷與接地裝置、機房配套系統(tǒng)組成。
三、AIS岸基基站機房工作環(huán)境管理現(xiàn)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(yuǎn)程監(jiān)控相結(jié)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(dǎo)致部分基站可能帶病運行,AIS系統(tǒng)設(shè)備高溫死機,甚高頻(VHF)、全球定位系統(tǒng)(GPS)饋線天線接口老化導(dǎo)致駐波比異常的情況偶有發(fā)生。另外,岸基基站的建設(shè)模式特殊,如基站溫度、濕度等環(huán)境參數(shù)一般由通信運營商或鐵塔公司負(fù)責(zé)監(jiān)控,而接地地阻、天線駐波比等參數(shù)需要特殊設(shè)備進(jìn)行檢測,AIS基站管理及維護人員無法獲取實時數(shù)據(jù),工作存在滯后性。以過往某年巡檢維護數(shù)據(jù)為例,巡檢結(jié)果發(fā)現(xiàn)絕大多數(shù)AIS岸基基站機房環(huán)境良好,設(shè)備工作正常,但2.4%的基站出現(xiàn)過網(wǎng)絡(luò)或供電設(shè)備故障,4.88%的基站存在環(huán)境溫度較高、空調(diào)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(jìn)行排查并及時進(jìn)行修復(fù),但可能因巡檢間隔時間過長、設(shè)備長時間工作在不適應(yīng)環(huán)境而進(jìn)一步引發(fā)嚴(yán)重的設(shè)備故障或損壞[1]。四、AIS岸基基站機房工作環(huán)境條件AIS基站機房內(nèi)配置有AIS收發(fā)信機、天饋線設(shè)備、供配電設(shè)備等精密設(shè)備,對機房環(huán)境有較高要求,不良的電磁環(huán)境及溫濕度環(huán)境都會對機房內(nèi)設(shè)備的工作壽命及安全運行造成不良影響[2]。
(一)環(huán)境條件
AIS岸基基站機房站址在156MHz~162MHz頻段范圍內(nèi),應(yīng)具有良好的電磁環(huán)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(yīng)滿足電磁環(huán)境控制限值(GB8702—2014)的要求,電場強度應(yīng)不超過12V/m,磁場強度應(yīng)不超于0.032A/m。AIS岸基基站機房應(yīng)至少符合電子信息系統(tǒng)機房設(shè)計規(guī)范(GB50174—2017)中對C級數(shù)據(jù)中心及沿海AIS基站技術(shù)要求(GB/T39620—2020)的規(guī)定。設(shè)備開機運行時,溫度應(yīng)保持在5℃~45℃,濕度應(yīng)保持在8%~80%,同時露點溫度不大于27℃。機房內(nèi)應(yīng)配備機房專用空調(diào),同時可配備實時溫度采集設(shè)備監(jiān)測機房環(huán)境溫度變化,保證AIS設(shè)備在合適的溫濕度環(huán)境下穩(wěn)定安全工作。
(二)電氣系統(tǒng)
穩(wěn)定的電源供給是AIS設(shè)備安全穩(wěn)定運行的基礎(chǔ)保障。機房供電電源應(yīng)采用穩(wěn)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(yīng)為198V~235V,頻率為50Hz±0.5Hz,設(shè)備正常工作時電壓波形失真度小于5%。設(shè)備接地是降低靜電擊穿、電磁干擾、雷擊燒毀等風(fēng)險隱患的有效措施。按照建筑物電子信息系統(tǒng)防雷技術(shù)規(guī)范(GB50343—2012)的規(guī)定,雷電防護等級應(yīng)定為B級,如建設(shè)在多雷強雷區(qū)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(yīng)對設(shè)備做進(jìn)一步防雷保護,機房內(nèi)電子設(shè)備應(yīng)做等電位連接后與接地地網(wǎng)連接?;驹O(shè)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(dǎo)電部分應(yīng)接地良好,接觸電壓應(yīng)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(gòu)每6個月對沿海AIS岸基基站進(jìn)行巡檢,每12個月對內(nèi)河AIS岸基基站進(jìn)行巡檢,對部分故障頻發(fā)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(yīng)重視火災(zāi)、水災(zāi)及老鼠昆蟲入侵等危害機房設(shè)備正常運行的情況。五、AIS岸基基站機房工作環(huán)境管理及維護模型結(jié)合AIS岸基基站機房的實際工作環(huán)境要求,將環(huán)境管理維護要求總結(jié)如下,見表1。
(一)AIS岸基基站機房內(nèi)專用設(shè)備管理
每次巡檢維護時對專用設(shè)備中天饋線電測指標(biāo)進(jìn)行檢測,對AIS收發(fā)信機軟硬件配置、連通性、日志告警信息、設(shè)備性能等進(jìn)行專業(yè)檢測。根據(jù)AIS基站運行效果及情況,補充增加連續(xù)運行監(jiān)測、干擾/老化對比測試、AIS數(shù)據(jù)收發(fā)質(zhì)量及覆蓋效果檢測等巡檢項目。
(二)AIS岸基基站機房內(nèi)通用設(shè)備管理
每次巡檢維護時對機房環(huán)境、接地、設(shè)備指示燈報警、供電、接線工藝等進(jìn)行檢測,分別對通用設(shè)備中的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)安全設(shè)備、服務(wù)器存儲配置、連通性、日志告警信息、設(shè)備性能等進(jìn)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(xiàn)象,查找原因并及時修復(fù)。
2.檢查室外GPS、VHF天線的接頭情況,是否存在接頭進(jìn)水、滲水現(xiàn)象,如有松動、虛焊、老化(接頭變色)情況及時修復(fù)。修復(fù)后,應(yīng)首先確認(rèn)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(tài)并確認(rèn)避雷器和接地銅條間是否連接可靠,如出現(xiàn)避雷器破損、失效情況,應(yīng)及時更換。
4.檢查GPS、VHF饋線和避雷器的連接狀態(tài),對松動的接頭應(yīng)重新連接牢固。
5.檢查GPS、VHF饋線外皮,應(yīng)無破損、老化現(xiàn)象,著重檢查饋線穿墻進(jìn)戶處,如有線纜老化、損壞、氧化嚴(yán)重或接觸不良,應(yīng)及時更換。
6.校準(zhǔn)天饋線測試儀后,測試156MHz~164MHz頻段內(nèi)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(nèi)最大的電壓駐波比,應(yīng)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(yīng)檢查原因并記錄。分類名稱技術(shù)指標(biāo)要求管理模式指標(biāo)依據(jù)電氣系統(tǒng)防雷接地系統(tǒng)機房內(nèi)電子設(shè)備應(yīng)做等電位連接,基站設(shè)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(dǎo)電部分應(yīng)接地良好,接觸電壓應(yīng)不大于50V定期巡檢檢查地阻及接地情況依據(jù)(GB50174—2017)的要求進(jìn)行接地保護,并按照(GB50343—2012)的要求安裝雷電浪涌保護設(shè)備其它條件滅火設(shè)備AIS岸基基站應(yīng)設(shè)置氣體滅火系統(tǒng)、火災(zāi)自動報警系統(tǒng)定期巡檢檢查滅火器及消防設(shè)備工作情況應(yīng)滿足(GB50174—2017)的要求防水災(zāi)系統(tǒng)主機房地面應(yīng)設(shè)置排水系統(tǒng),裝設(shè)漏水感應(yīng)器,與機房無關(guān)的排水管道不宜穿越主機房實時監(jiān)控,定期巡檢檢查機房漏水感應(yīng)器情況根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)《數(shù)據(jù)中心設(shè)計規(guī)范》(GB50174—2017)中C級機房要求老鼠昆蟲入侵配備擋鼠板,高常規(guī)尺寸為50cm,標(biāo)準(zhǔn)厚度為25mm定期巡檢檢查擋鼠板情況巡檢周期內(nèi)河基站1年1檢、沿?;?年2檢的方式每6個月對沿海AIS岸基基站進(jìn)行巡檢,每12個月對內(nèi)河AIS岸基基站進(jìn)行巡檢,對部分故障頻發(fā)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(tài),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(tài)及報警信號是否正常,確認(rèn)GPS、VHF天線工作狀態(tài)。
11.檢查并記錄GPS、VHF天線的接收情況,檢查衛(wèi)星接收數(shù)量及使用數(shù)量,VHF-A、VHF-B的天線接收范圍及接收船只數(shù)量,記錄15min以上的原始數(shù)據(jù)。
12.對最近2次基站維護記錄的性能參數(shù)進(jìn)行對比分析。13.對于巡檢中發(fā)現(xiàn)的故障或隱患,應(yīng)進(jìn)行現(xiàn)場解決,不具備現(xiàn)場解決條件的,應(yīng)與所在海區(qū)導(dǎo)航中心或相關(guān)業(yè)主單位商定維修計劃,并在約定時間內(nèi)進(jìn)行處置。
14.制定專項巡查記錄表,記錄巡檢數(shù)據(jù)和結(jié)果,現(xiàn)場巡檢時將同步核查設(shè)備機柜圖紙、拓?fù)鋱D、設(shè)備統(tǒng)計、IP地址、故障統(tǒng)計臺賬,核查資料完整性,并及時更新管理資料數(shù)據(jù)庫。
(四)AIS岸基基站機房巡檢維護周期要求
1.常規(guī)巡檢周期,每6個月對沿海AIS基站進(jìn)行巡檢,每12個月對內(nèi)河AIS基站進(jìn)行巡檢。
2.針對上一年度巡檢報告中發(fā)生過故障的基站,可按故障危害性、基站服務(wù)船舶數(shù)量、復(fù)發(fā)性等要素進(jìn)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(fā)現(xiàn)某基站曾發(fā)生故障但已自行恢復(fù)的,可就近安排巡檢計劃。
3.對部分故障頻發(fā)站點加強巡檢,通過復(fù)檢、抽檢等形式加強站點維護,同一故障原因重復(fù)發(fā)生3次以上的,應(yīng)充分分析故障原因,必要時對基站進(jìn)行重新規(guī)劃,采取新的合適的供電、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備設(shè)計。
4.每次巡檢結(jié)束后,梳理臺賬、日志,匯總資料,并向所在海區(qū)導(dǎo)航中心或相關(guān)業(yè)主單位提交區(qū)域巡檢報告、用戶網(wǎng)絡(luò)分析報告、合理化建議書等。相關(guān)巡檢工作流程如圖2所示。六、結(jié)語構(gòu)建AIS岸基基站機房工作環(huán)境管理及維護參考模型,有助于海事及航海保障單位進(jìn)一步探索完善AIS岸基基站機房的工作環(huán)境管理規(guī)范和操作流程,并以此為依據(jù)形成工作標(biāo)準(zhǔn),保障AIS設(shè)備安全高效運行。在此基礎(chǔ)上,可開展第三代海事通信系統(tǒng)暨甚高頻數(shù)據(jù)交換系統(tǒng)(VDES)機房規(guī)范化建設(shè)的研究,進(jìn)而強化AIS加強和升級版等系統(tǒng)在海事監(jiān)管服務(wù)中的應(yīng)用。
參考文獻(xiàn)
[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(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)建設(shè)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