gsm基站毕业论文
摘 要：本文分析了在GSM系统中实现室内覆盖的主要方法，为工程设计提供了依据。关键词：微蜂窝 分层小区技术 直放站一、引言随着网络的发展,室内覆盖的问题越来越突出。以中国移动的GSM网为例,在中等以上城市的室外覆盖早已不存在问题。而且随着各地规划优化力度的增强,室外易于测试发现的问题也都已基本解决,工作的重点也逐渐向室内方向转移。实现室内覆盖的方法主要有三种：（1）由室外宏蜂窝同时提供覆盖区域内的室内覆盖。这种方法仍然是当前国内最主要的方式。(2)在室外站存在富余容量的情况下,通过直放站(Repeater)将室外信号引入室内的覆盖盲区;(3)在话务量集中的地方,设置室内微蜂窝,同时解决覆盖和容量问题。由于中国的城市存在很多的高层建筑,由室外站提供室内覆盖存在很大的局限性。如果要保证室内覆盖的质量,室外的干扰将变得难以控制,影响网络的整体规划与容量。另外,对于纵深较大的商场与娱乐中心,靠室外站进行覆盖是不可能的。因此解决室内覆盖的主要方法就是设置微蜂窝和建立直放站,下面就这两种主要的技术做具体的分析和比较。二、微蜂窝技术微蜂窝技术是在宏蜂窝的基础上发展起来的一门技术,是目前解决高话务量地区容量问题的行之有效的方法之一。微蜂窝的覆盖半径大约为30m-300m；发射功率较小,一般在1W以下；基站天线置于相对低的地方（一般高于地面5m-10m）,传播主要沿着的视线进行,信号在楼顶的泄露小。因此,蜂窝可以被用来加大无线电覆盖,消除宏蜂窝中的“盲点”。同时由于低发射功率的微蜂窝基站允许较小的频率复用距离,每个单元区域的信道数量较多,因此业务密度得到了巨大的增长,且RF干扰很低,将它安置在宏蜂窝的“热点”上,可满足该微小区域质量与容量两方面的要求。微蜂窝在初期一般是提高网络覆盖,应用在零散的“热点”地区,即话务量比较集中,且面积较小的地区,此时对容量的提高很有限。随着容量需求增大,高话务量地区已由点逐渐变成片时,宏蜂窝已无法满足时,微蜂窝可以在一定范围内进行连续覆盖,此时效果就很明显了。在实际设计中,微蜂窝作为无线覆盖的补充,一般用于宏蜂窝覆盖不到又有较大话务量的地点如地下会议室、娱乐室、地铁、遂道等。作为热点应用的场合一般是话务量比较集中的地区,如购物中心、娱乐中收、会议中心、商务楼、停车场等地。随着微蜂窝和微微蜂窝的发展,分层小区技术迅速提出来。它提供更多的“内含”蜂窝,形成分层小区结构,主要解决网络内的“盲点”和“热点”问题,提高网络容量。在一个分层小区结构中,不同大小的小区相互重叠,不同发射功率的基站紧密相邻并同时存在,整个通信网络呈现出多层次的结构。每一层分配不同的频率段,以保证各层之间独立运作,不会相互干扰。相邻微蜂窝的切换都回到所在的宏蜂窝上,宏蜂窝的广域大功率覆盖可看成宏蜂窝上层网络,并作为移动用户在两个微蜂窝区间移动时的“安全网”,而大量的微蜂窝则构成微蜂窝下层网络。当有用户接入时,系统根据所测得的信号强度和各蜂窝的容量为某一呼叫选择恰当的蜂窝（宏蜂窝、微蜂窝或微微蜂窝）,层间切换与普通的蜂窝切换一样,切换点由系统决定,由GSM移动台自动辅助切换测量来完成,切换过程还取决于当时各级的容量,如果微蜂窝和微微蜂窝已饱和,业务将切换至更高一级的蜂窝。一个分层小区网络,往往是由一个上层宏蜂窝网络和数个下层微蜂窝网络组成的多元蜂窝系统。它包括宏蜂窝、微蜂窝和微微蜂窝。每种蜂窝执行早已定义好的不同功能。一般来说,宏蜂窝用于处理快速移动车辆的业务,微蜂窝处理慢速移动,集中于步行或交通阻塞车辆的业务,微微蜂窝用于覆盖商场和办公区等室内区域。将负载按这种方式分层的原因与切换功能有关,因为车载电话在微蜂窝间快速移动会产生频繁切换,加重网络的负担,从网络管理出发,将产生频繁切换的业务转移到较小切换的宏蜂窝,将提高网络效率；慢速移动的车辆,由于它穿过蜂窝边界需花较长的时间,产生切换的可能性较小,因此由微蜂窝来处理这类业务。微蜂窝组网简单,可直接加入到现有系统中,而不需改变现有网络结构。其设备体积小,容易安装,因此应用灵活,可直接在需要的地方进行建设,从而快速解决覆盖盲点、热点地区通信问题。它对容量的提高是明显的,但需要较大的投资。三、设立直放站直放站系统应用于蜂窝网络中的时间并不长,因为GSM是将直放站规范纳入其设备规范(ETSI GSM )的第一个标准,并于1994年为SMG所接受。在蜂窝移动通信系统中使用直放站虽比此时稍超前一点,但是大规模的采用直放站技术还是在新一代产品出现后。直放站的类型有：模拟直放站,信道选择直放站,集群直放站。现在使用最为广泛是信道选择直放站。GSM信道选择式直放站的主要部件：低噪声放大器(LNA),合路器(CMB),信道板(上下变频器,声表面波滤波器(SWA),功放),双工器,施主天线和业务天线。施主天线接受的基站下行载波信号首先经过低噪声放大器处理,再进行下变频从900M射频信号变为71M中频,经过200KHz带宽的中频滤波放大处理后再上变频到900M射频信号并进行功率放大,最后通过业务天线发射出去,对需要覆盖的区域进行覆盖。上行信号处理过程与下行信号完全一样。安装直放站时,天馈线系统的选择非常重要。应该注意的问题有以下几点：（1）天线的增益。根据具体的信号情况,以及覆盖的需要,选择合适的增益；（2）天线的方向性。由于直放站属于同频中继系统,所以不能采用全向天线,否则可能引起系统自激。施主天线的主瓣宽度应该尽可能窄,以减少躁声的引入；重发天线的发射方向应该严格控制,以保证重发信号不会馈入施主天线；（3）信号源基站的选择：应该选择信号质量好的基站作为馈入源,并且保证基站容量有足够的富余,否则将引入拥塞；由以上的分析可以看出,直放站的建设必须有运营部门参与,否则质量将很难保证。在实际应用中,由于直放站具有安装调试简单,开通快捷,安装环境要求低和基建投资少等特点,只要做好直放站的设计与安装工作,将会越来越受到运营商的欢迎。四、结论本文论述了在GSM移动通信系统中,实现室内覆盖的主要方法－设计直放站或建立微蜂窝。直放站以其灵活简易的特点成为解决简单问题的重要方式。直放站不需要基站设备和传输设备,安装简便灵活,设备型号也丰富多样,在移动通信中正扮演越来越重要的角色。微蜂窝技术具有覆盖范围小、传输功率低以及安装方便灵活等,可以作为宏蜂窝的补充和延伸。两种技术各有千秋,具体的实现可根据实际情况灵活采用,在最小的投入情况下以期得到最好的覆盖效果。作者：李荣 李晶
本科 助理工程师） 摘 要：在移动通信系统中，切换已被作为一种关键的技术广泛应用。本文论述了硬切换、软切换和接力切换的原理、过程及优缺点，并结合这三种主流的切换技术在GSM、CDMA和TD-SCDMA系统中的应用做了比较，并对三种切换技术的优劣做了总结。 关键词：移动通信系统； 切换 ；硬切换 ；软切换 ；接力切换。 切换是指移动用户在通话过程中,从一个基站覆盖区移动到另一个基站覆盖区时,或由于受到外界的干扰或其他原因致使通信质量下降时,使用中的话音信道就会自动发出一个请求转换信道的信号,通知移动通信业务交换中心,请求转换到另一个覆盖区基站的信道上去,或是转换到另一条接收质量较好的信道上,以保证移动用户能够正常通信。 一、硬切换 硬切换是在不同频率的基站或覆盖小区之间的切换。这种切换是移动终端在切换状态时，先暂时断开通话,并自动向新的频率调谐,与新的基站接上联系,建立新的信道,从而完成切换的过程。 简单来说，硬切换的特点就是“先断开、后切换”,切换的过程中约有200毫秒时间的短暂中断。因为原基站和移动到的新基站的电波频率不同,移动终端在与原基站的联系信道切断后,往往不能马上建立新基站的新信道,这时就出现一个短暂的通话中断时间。它对通话质量有影响。 硬切换一般采取辅助切换方式，即由移动台监测判决，由交换中心控制完成，在切换过程中基站和移动台均参与切换过程。其切换过程如下： 移动台在通话过程中，不断地向所在小区的基站报告小区和相邻小区基站的无线电环境参数。本小区基站依据所接收的该移动用户无线电环境参数来判断是否应该进行切换。当满足切换条件时，基站便向移动台发出切换请求，同时将切换请示信道传送给MSC，MSC立即判断此新基站位置码是否属于本MSC辖区。此时有两种情况：若MSC确认新基站是属于本MSC辖区的基站，则通知VLR为其寻找一个空闲信道（最佳或次最佳替换信道），然后将所找的信道及IMSI经过本区的基站发送给移动台，移动台依据信道号的频率值将工作频率切换到新的频率点上，并进行环路核准，核准信息经MSC核准后，MSC通知基站释放原信道。若MSC发现新基站是属于非本MSC辖区的基站，MSC就将切换请求转送给新MSC，再由新MSC通知它的VLR为其寻找一个空闲信道，然后将找到的基站信道号及IMSI传送给原MSC，并经由原基站发送给移动台，然后进行移动台的核准和基站的释放过程。 二、软切换 软切换是发生在同一频率的两个不同基站之间的切换。所谓软切换,就是在移动终端进入切换过程时,与原基站和新基站都有信道保持着联系,一直到移动终端进入新基站覆盖区并测出与新基站之间的传输质量已经达到指标要求时,才把与原基站之间的联系信道切断。 简单地说,软切换的特点是“先切换、后断开”。这种切换方式是在与新基站建立联系信道后,才断开与原基站的联系信道,因此在切换过程中没有中断的问题,对通信质量没有影响。软切换可以是同一基站控制器下的不同基站或不同基站控制器下不同基站之间发生的切换。 软切换也是移动台辅助的切换。在进行软切换时，移动台首先搜索所有导频并测量它们的强度。移动台合并计算导频的所有多径分量(最多K个)的Ec/Io(一个比特的能量Ec与接收总频谱密度--噪声加信号--Io的比值)作为该导频的强度，K是移动台所能提供的解调单元数。当该导频强度Ec/Io大于一个特定值T_ADD时，移动台认为此导频的强度已经足够大，能够对其进行正确解调，但尚未与该导频对应的基站相联系时，它就向原基站发送一条导频强度测量消息，以通知原基站这种情况，原基站再将移动的报告送往移动交换中心，移动交换中心则让新的基站安排一个前向业务信道给移动台，并且原基站发送一条消息指示移动台开始切换。 当收到来自基站的切换指示消息后，移动台将新基站的导频纳入有效导频集，开始对新基站和原基站的前向业务信道同时进行解调。之后，移动台会向基站发送一条切换完成消息，通知基站自己已经根据命令开始对两个基站同时解调了。 接下来，随着移动台的移动，可能两个基站中某一方的导频强度已经低于某一特定值T_DROP，这时移动台启动切换去掉计时器(移动台对在有效导频集和候选导频集里的每一个导频都有一个切换去掉计时器，当与之相对应的导频强度比特定值D小时，计时器启动)。当该切换去掉计时器T期满时(在此期间，其导频强度应始终低于D)，移动台发送导频强度测量消息。两个基站接收到导频强度测量消息后，将此信息送至MSC(移动交换中心)，MSC再返回相应切换指示消息，然后基站发切换指示消息给移动台，移动台将切换去掉计时器到期的导频将其从有效导频集中去掉，此时移动台只与目前有效导频集内的导频所代表的基站保持通信，同时会发一条切换完成消息告诉基站，表示切换已经完成。 在目前商用的CDMA系统中，所用的切换技术都是软切换。由于软切换是在频率相同的基站之间进行的,因此当移动终端移动到多个基站覆盖区交界处时,移动终端将同时和多个基站保持联系,起了业务信道分集的作用,加强了抗衰落的能力,因而不可能产生“掉话”。即使当移动终端进入了切换区而一时不能得到新基站的链路时,也进入了等待切换的队列,从而减少了系统的阻塞率。因此也可以说,软切换是实现了“无缝”的切换。 三、接力切换 接力切换是介于硬切换和软切换之间的一种新的切换技术。其原理是在切换测量期间，使用上行预同步的技术，提前获取切换后的上行信道发送时间、功率信息，从而达到减少切换时间，提高切换成功率、降低切换掉话率的目的。在切换过程中，移动终端从源小区接收下行数据，向目标小区发送上行数据，即上下行通信链路先后转移到目标小区，这个过程就像是田径比赛中的接力赛一样，因而形象地称之为“接力切换”。 接力切换有三个基本过程，即测量过程、判决过程和执行过程。 （一）接力切换的测量过程 接力切换与硬切换的测量过程和要求是相同的，即需要终端进行信号强度、质量和符合切换条件的相邻小区的同步时间参数进行测量、计算和保存，因此接力切换并不需要额外增加新的测量参数，不会给终端设备带来更多的负担。 移动台需要计算和保存的参数为：本小区与邻近小区引导信道的功率差△P和来自各邻近小区基站的信号与来自本小区基站信号的时延差△t。 这就是接力切换的上行预同步及保持过程。可见，上行预同步及保持过程并不是一个单独的时间过程，也不需要特别的控制或信令过程，而是在测量过程中同时进行的。 测量过程中一旦发现本小区和邻小区的导频强度、信号质量等满足一定条件，则通过测量上报触发切换判决过程。移动台的测量上报可以是周期性地进行，也可以由事件触发进行测量 （二）接力切换的判决过程 接力切换的判决过程由RNC完成。RNC收到移动台的测量结果报告后，按照一定的判决准则（例如基于接收信号强度的判决准则）形成目标小区列表，然后通过接纳判决算法等流程确定要切换的目标小区，最后发出切换命令(例如物理信道重配置命令)。 接力切换的判决过程与传统的切换判决准则基本相同。判决准则可以利用现有切换技术中的各种准则，同时可以结合TD-SCDMA系统特有的智能天线定位技术对目标小区列表进行优化，从而提高切换的成功率。 （三）接力切换的执行过程 移动台要切换的目标小区确定后，RNC在发出切换命令之前，还应当对目标小区发送无线链路建立请求。当RNC收到目标小区的无线链路建立完成消息之后，将向原小区和目标小区同时发送业务数据承载，同时RNC向移动台发送切换命令。此命令应附上的在目标小区建立通信需要的各项基本数据，具体包括：小区ID；载波频率；标称每码道的发射功率及此业务所需的接收电平；接收和发射的Midamble及偏移。 移动台接收到接力切换命令后，继续在原小区的下行链路接收业务数据和信令，同时，利用事先获取的本小区和邻小区之间的功率差值△P和时间差值△t，通过开环同步和开环功率控制，在目标小区发射上行的承载业务和信令。此分别收发的过程持续一段时间后，将接收来自目标小区的下行数据，实现闭环功率和同步控制，中断和原小区的通信，完成切换过程。 在切换命令发出后，如RNC收到来自移动台的切换成功消息，则删除原小区的通信链路；如果RNC收到来自移动台的切换失败消息，则删除目标小区新建的通信链路。如果由于特殊原因（比如终端突然掉电或进入深衰落地区），网络端没有收到终端的任何信息，则RNC将主动回收为该终端配置的所有信道资源。 在接力切换的过程中，同频小区之间的两个小区的基站都将接收同一个终端的信号，并对其定位，将确定可能切换区域的定位结果向基站控制器报告，完成向目标基站的切换，克服了“软切换”浪费信道资源的缺点。 四、三种技术优劣比较 接力切换与硬切换相比，两者都具有较高的资源利用率、较为简单算法以及系统相对较轻的信令负荷等优点，它们的不同之处在于接力切换断开原基站和与目标基站建立通信链路时其上下行链路是分别进行的，因而克服了传统硬切换掉话率较高、切换成功率较低的缺点。 接力切换与软切换相比，两者都具有较高的切换成功率和较低的掉话率等优点，它们的不同之处在于接力切换并不需要一个移动终端长时间与多个基站保持链路，因而克服了软切换需要占用的信道资源较多、信令复杂导致系统负荷加重、下行链路干扰提高等缺点。
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毕业论文宏基站
一、设备组成不同
1、宏站：主要设备为天线，宏蜂窝小区的基站的天线尽可能做得很高，基站之间的间距也很大。
2、微站：Femtocell设备、Femtocell 网络结构。
3、直放站：由天线、射频双工器、低噪声放大器、混频器、电调衰减器、滤波器、功率放大器等元器件或模块组成。
4、室分系统：室内信号分布系统由有源器件、无源器件、天线、缆线等组成。
二、作用不同
1、宏站：用于蜂窝式移动电话通讯。
2、微站：移动通信系统，它可以达到小范围即微蜂窝小区内提供高密度话务量的目的。
3、直放站：基站与移动台的双向通信。
4、室分系统：利用室内天线分布系统将移动基站的信号均匀分布在室内每个角落，从而保证室内区域拥有理想的信号覆盖。
三、特点不同
1、宏站：因为小区的覆盖面积较大，所以在覆盖区域内往往存在两种特殊的微小区域。
2、微站：小型、低功率。
3、直放站：同等覆盖面积时，使用直放站投资较低。
4、室分系统：针对室内用户群、用于改善建筑物内移动通信环境的一种成功的方案
微基站的发射功率一般在 10~20 W，覆盖范围较小。与宏站相比，微站的体积和重量均比较小，安装和使用方式便捷。但是，微站的覆盖范围较小，可与宏站建设相结合，互为补充，进而实现立体覆盖。
基站包括宏基站、微基站、射频拉远、直放站和室内分布系统等。各种基站的特点和应用环境如下：宏基站一般有专用的机架，可以提供容量，下面介绍其主要特点和应用环境。 1、 特点 容量大，需要机房，可靠性较好，维护方便。 覆盖能力：比较强，使用的场合较多；馈线长度大于70m时，馈线损耗较大，对覆盖有一定的影响。 容量：根据配置的载频数，支持的用户数可以变化；总的来说宏基站可以支持的容量比其他产品要大很多。 组网要求：2Mbps传输（可用微波或光纤）。 缺点：设备价格较贵，需要机房，安装施工较麻烦，不易搬迁，灵活性差。 2、 应用环境 广域覆盖：城区广域范围的覆盖；郊区、农村、乡镇、公路的覆盖。 深度覆盖：城区内话务密集区域的覆盖，室内覆盖（作为室内分布系统的信号源）。 微基站 微基站可以看成是微型化的基站，将所有的设备浓缩在一个比较小的机箱内，可以方便安装；同时微基站和宏基站一样可以提供容量。微基站的主要特点和应用环境如下。 1、 特点体积小，不需要机房，安装方便；不同作用的单板一般集成在设备上，维护起来不太方便； 覆盖能力：可以就近安装在天线附近，如塔顶和房顶，直接用跳线将发射信号连接到天线端，馈缆短，损耗小；可以根据覆盖需求选择相应功放的微基站，其覆盖范围不一定比宏基站小； 容量：微基站体积有限，可以安装的信道板数量有限，一般只能支持一个载频，能提供的容量较小。 组网要求：2Mbps传输（可用微波或光纤）。 缺点：室外条件恶劣，可靠性不如基站，维护不太方便。 2、 应用环境 深度覆盖：城区小片盲区的覆盖，室内覆盖（如作为室内分布系统的信号源），城区的导频污染区覆盖。 广域覆盖：采用大功率微蜂窝覆盖农村、乡镇、公路等容量需求较小的广域覆盖。 宏基站和微基站均包括三种类型： 常用基站扇区配置 基站扇区配置 适用原则 典型使用区域 三扇区 最主要的扇区配置，能够承载较高的业务量，广泛应用各类地区。 市区、密集市区、繁华乡镇等 全向站 主要解决信号覆盖；针对话务量较低而且覆盖受限的区域。 农村地区、山区 单扇区/两扇区 主要解决信号覆盖；针对有明确覆盖需求或话务量集中的区域。 交通干线、室内覆盖（地下停车场等） OTSR（全向发射扇区接收） 主要解决信号覆盖；针对有明确覆盖需求、覆盖范围广、当前话务较低的区域。 乡镇、开发区等 射频拉远 射频拉远是指将基站单个扇区的射频部分用光纤拉到一定距离之外发射的设备，光纤拉远的基带部分安放在原基站，可以和原基站的其他扇区共用CE等资源，可以提供容量。下面介绍射频拉远的特点和应用环境。 1、 特点 体积小，安装方便，不需要专门的机房，可以将设备放置在比较远的位置，用光纤把信号送到发射点。 由于可以补偿拉远带来的传输延迟（基站侧芯片集成器用延迟的方法对传输延迟进行补偿），与光纤直放站相比没有了延迟导致的各种问题。 远端模块的维护不太方便，选用时需要注意 覆盖能力：馈缆损耗很小，覆盖能力较强。 容量：占用基站一个扇区的容量 组网要求：需要一根专用光纤与源基站连接。 缺点：室外条件恶劣，可靠性不如宏微基站，维护不太方便 2、 建议应用环境 机房位置不理想导致馈缆很长的站点，使用射频拉远将射频部分拉到天线附近，减少馈缆损耗，增加覆盖范围。 容量需求比较大，但无法提供机房的区域 广域覆盖：用于高速公路、农村、乡镇等区域。为了节省投资，可以设计多扇区基站，用射频拉远把其中某些扇区信号送到合适的地点，如绕开山体的阻挡等，最大限度满足覆盖需求。 深度覆盖：用在城区地形地貌比较复杂的区域，比如某个基站的某些扇区发射方向存在遮挡时，可以用射频拉远把信号送到遮挡物的后面发射。 直放站 直放站是一种信号中继器，对基站发出的射频信号根据需要放大，本身不能提供容量，其应用环境主要包括覆盖不好且容量要求比较小的区域和容量要求比较小的广域覆盖。 应用最广泛的直放站包括无线直放站和光纤直放站两大类。其中的区别主要是施主基站的信号通过无线途径还是光纤传播到直放站 无线直放站可以细分为宽带直放站、选频直放站和移频直放站，主要区别是直放站使用的频段。光纤直放站可以分为星型和多点两类，主要区别是前者采用并行方式通过光纤将信号分配给多个远端，而后者采用串行方式。下面分别介绍各种直放站的优缺点和适用环境。
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gsm简介毕业论文外文翻译
GSM全名为：Global System for Mobile Communications，中文为全球移动通讯系统，俗称"全球通"，是一种起源于欧洲的移动通信技术标准，是第二代移动通信技术，其开发目的是让全球各地可以共同使用一个移动电话网络标准，让用户使用一部手机就能行遍全球。目前，中国移动、中国联通各拥有一个GSM网，为世界最大的移动通信网络。GSM系统包括 GSM 900：900MHz、GSM1800：1800MHz 及 GSM1900：1900MHz等几个频段 。GSM也是北京大学下光华管理学院（Guanghua School of Management）的英文简称。
希望可以帮到你中英对照GSM词汇 自测试 self-test自动（动态）压缩 automatic (dynamic) compression自动拨号设备 automatic dialing unit (ADU)自动测试 automatic test自动车辆定位系统 automatic vehicle location system自动电话 automatic telephone system自动电话机 automatic telephone set自动发射机识别 automatic transmitter identification自动呼叫 automatic calling自动呼叫识别 automatic call identification自动化 automation自动交换设备 automatic switching equipment自动接入多信道无绳电话 autoaccess multiple channel cordless telephone自动频率公用 automatic frequency sharing自动频率控制 automatic frequency control (AFC)自动频率微调 automatic frequency fine control (AFEC)自动频率微调捕捉范围 automatic frequency fine control pull-in range自动频率微调捕捉时间 automatic frequency fine control pull-in time自动频率微调剩余误差 automatic frequency fine control residential error自动频率微调同步范围 automatic frequency fine control locking-in range自动频率微调最大跟踪速率 automatic frequency fine control maximum tracking rate自动请求重发 automatic repeat request (ARQ)自动信道选择 automatic channel selection自动寻呼系统 automatic paging system自动功率控制 automatic power control (APC)自动增益控制 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office system综合测试仪 general-purpose tester综合环境实验 combined environment test综合数字网 integrated digital network综合相位控制 generated phase control综合业务数字网 ISDN, integrated services digital network 综合业务网 integrated services network (ISN)总失真系数 total distortion factor总损耗（无线线路的） total loss (of a radio link)阻断/解阻 blocking /deblocking阻塞 blocking阻塞（四分之一波长）滤波器 stop (quarter-wave) filter组合干扰 combination interference组合音 combination tone组呼 talkgroup call阻尼振荡 damped oscillation组装效率 packaging efficiency最大副/主瓣比 maximum relative side lobe level最大可用幅偏 maximum usable amplitude deviation最大似然译码 maximum likelihood decoding最大调整率（最大塞入率） maximum justification rate (maximum stuffing rate)最大有用功率 maximum useful power最大允许频（相）偏 maximum permissible frequency (phase) deviation最低可用频率 lowest usable frequency最低位 least-significant bit (LSB)最高可用频率 maximum usable frequency (LUF)最高振荡频率 maximum frequency of oscillation最小可用场强，最小可用功率通量密度minimum usable field-strength (Emin), minimum usable power flux density (Pmin)最小码距 minimum distance最小频移键控 minimum shift keying (MSK)最终检验 final inspection最佳工作频率 optimum working frequency (OWF)左旋极化波（或逆时针极化波）left-hand (or anti-clockwise)-polarized wave缩略语3PTY 三方业务4-level FM 四电平调频AA&CO 接收与检验A/A 空对空通信，空对空导弹A/D 模拟/数字Ao 绝对温度AA 1）自适应放大器 2）算术平均 3）自动报警 AAAS 美国科学促进协会AAC 1）航空咨询委员会 2）自动幅度与自动控制AACB 航空与宇航协调局AACC 美国自动控制委员会AACS 1）航路与航空通讯处 2）陆军阿拉斯加通信系统3）陆军地（区）域通讯系统AADIS 自动防空情报系统AAE 1）美国工程师协会 2）陆军与空军AAEE 美国电气工程师协会AAF 美国空军AAL ATM适配层AAS 1）高级天线系统 2）自动报警状态 3）美国科学院4）美国宇航学会 5）自动寻址系统AASC 集团军地域通信中心AAU 自动寻址装置AB 访问突发、接入突发ABC 1）美国广播公司 2）美国广播系统 3）美国－英国－加拿大（标准化协议） 4）自动带宽控制ABCST 自动广播ABF 音频带通滤波器ABG 可听方位信号发生器ABI 1)邻位干扰 2) 应用二进制式接口ABIR 全频段侦察接收机（all-band intercept receiver）ABPF 音频带通滤波器ABS 美国标准局AC 1）存取控制器 2）交流电ACA 美国通信协会ACCH 相关控制信道ACCHAN 盟军指挥系统（北大西洋公约组织）ACE 1）验收检验设备（acceptance checkout equipment）2）自适应计算机试验 3）自动呼叫设备4）自动电路交换机 5）自动计算设备ACES 1）自动控制鉴定模拟器 2）自动控制电系统ACET 电子电信咨询委员会ACF 备用通信设备（军用）ACK （信息）收到符号ACM 有源干扰，主动对抗ACMS 应用控制及管理系统ACOE 自动测试设备ACOM 自动编码机ACOS 安全咨询委员会ACS 有源通信卫星ACSB 镇幅压扩单边带ACT 1）自动校正技术 2）自动译码ACTL 运算控制ACTRAN 自动编码器－COBOL语言译码ACTS 声控和遥测系统ACV 交流，伏特ACW 交流连续波，交流等幅波ADAM 自适应动态分析和维修ADC 管理中心ADC(DAMPS) 1）模/数变换器 2）ADCCPADDADDACADDAPSADDARADDASADDDS窄带器件 narrowband device占机信号 seizing signal占机证实信号 seizing-acknowledgement signal占空建立呼叫 on-air-call-set-up占线前标 seizure precursor占线测试 engaged test占用带宽 occupied bandwidth战略密码体制 strategic cipher system战术电台 tactical radio战术密码体制 tactical cipher system战术通信电子对抗系统 tactical communication electronic warfare system折叠单极天线 folded monopole antenna折叠偶极天线 folded dipole antenna折射指数 refractive index折线编码律 segmented encoding law帧 frame帧定位 frame alignment帧定位时隙 frame alignment time slot帧定位信号 frame alignment signal帧定位恢复时间 frame alignment recovery time帧号码 frame number (FN)帧失位时间 out-of-frame alignment time帧同步码 frame synchronization code真迹电报 telewriting真空电子器件 vacuum electron device真空电容器 vacuum capacitor阵列天线 array antenna振荡 oscillation振荡器 oscillator振动试验 vibration test振幅键控 amplitude shift keying (ASK)振幅压扩单边带 amplitude companded SSB (ACSB)振铃音 ringing tone振鸣 howling整流 rectification正/零/负码速调整 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control质量体系 quality system智能 intelligence智能控制 intelligent control智能网 intelligent network (IN)置乱 scramble置信度 confidence中波传输 medium wave propagation中和 neutralization中继器 repeater中频 intermediate frequency中频干扰 intermediate frequency jamming (interference)中频抑制比 intermediate frequency rejection ratio中心辐射 center radiation中心频率 center frequency中央控制台 central control post终端 terminal终端不平衡电压 asymmetrical terminal voltage终端平衡电压 symmetrical terminal voltage终端设备 terminal equipment (TE)终端适配功能 terminal adapter (TA)终端透明度 terminal transparency终端网络 terminating network终端移动无线局 terminal mobile services switching center终端移动性 terminal mobility终结点 destination node终止电压 end voltage (cut-off voltage)重复码 repetition code重建样值 reconstructed sample重置规程 reset procedure重置性 resettability周期 cycle周期（卫星的） period (of a satellite)周期检定 periodic vertification啁啾 chirp主瓣 main lobe主波束宽度 principle half-power beamwidths主呼线识别提供 calling line identification presentation主呼线识别限制 calling line identification restriction (CLIR)主交换机 host 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satellite资用功率 available power子层 sublayer子带编码 sub-band coding (SBC)子基地台 subbase station子序列越区规程 subsequent handover procedure移动设备 mobile equipment移动台被呼 mobile terminated (MT)移动台国际ISDN号码 mobile station international ISDN number (MSISDN)移动台划分 mobile allocation (MA)移动台接入寻找 mobile access hunting (MAH)移动台漫游号码 mobile station roaming number (MSRN)移动台始呼 mobile originated (MO)移动台特性 mobile station feature移动通信系统 mobile communication system移动无线局 mobile switching center (MSC)移动业务 mobile service移动应用部 mobile application part (MAP)移动用户 mobile subscriber移动用户电话码 directory number (DN)移动终端 mobile termination (MT)已调波 modulated wave异步的 heterochronous异步通信 asynchronous communication异步网 nonsynchronized network“异或非”门 exclusive-NOR gate“异或”门 exclusive-OR gate抑躁输入信号电平 noise-quieting input-signal level抑制器，抑制部件 suppressor, suppression component抑制载波单边带发射 suppressed carrier SSB emission译码约束长度 decoding constraint length音节表 syllable chart音节清晰度 syllable articulation音节压扩 syllable companding音量控制 volume control音频保护比 AF protection ratio音频放大器 audio frequency amplifier音载负载 audio frequency load音频互调失真 audio frequency intermodulation distortion音频试验负载 audio frequency test load音频响应 audio frequency response音频信号干扰比 AF signal to interference ratio音质评价 assessment of acoustics引导重试 directed retry隐蔽调谐 concealed tuning印制电路 printed circuit应急通信 emergency communication应用层 application layer营救器电台 survival craft station硬判决译码 hard decision decoding拥挤控制 congestion control拥塞（拥挤） congestion用户传真 telefax用户电报 telex (service)用户电话交换机 private branch exchange (PBX)用户功能（业务） user facility (service)用户加密 user encipherment用户鉴权键 subscriber authentication key用户接入 user access用户开关 subscriber switch (SSS)用户缺席服务 absent subscriber service用户身份保密 subscriber identity confidentiality用户身份鉴权 subscriber identity authentication用户身份模块 subscriber identity module (SIM)用户图问通信，双向图文视传 videotex , interactive videography用户线路，用户环路 subscriber line, subscriber loop用户线路接口电路 subscriber line interface circuit用户至用户信令 user-to-user signalling (UUS)用户终端业务 teleservice优先级 priority优先级控制 priority control优先业务 priority facility有效单极辐射功率 effective monopole radiated power (EMRP)有效辐射功率 effective radiated power (ERP)有替换试验 test with substitution有无话鉴别 speech vs silence discrimination有限服务 restricted service有线/无线转接器 wire/wireless swticher有线电通信 wire communication有效全向辐射功率 effective isotropic radiated power (EIRP)有效数字 significant figure有效位 significant digit有效选择性 effective selectivity有源天线 active antenna有源网络 active network有源卫星 active satellite有源遥感器 active sensor有源中继站 active relay station右旋极化波（或顺时针极化波） right-hand (or clockwise)-polarized wave诱发 invocation“与非”门 N-AND gate“与或非”门 AND-OR-INVERT gate (AOI)“与”门 AND gate宇宙射线 cosmic ray宇宙时 universal time (UT)语声处理 speech processing语音保密 speech security语言自然度 naturalness of speech语音编码 speech coding语音带宽 speech bandwidth语音合成 speech synthesis语音识别 speech recognition语音数字化 voice digitization语音置乱 speech scrambling预防性维修 preventive maintenance预分配多址 preassigned multiple access (PMA)预加重 preemphasis预选器 preselector元音 vowels元音的共振峰频率 formant frequency of vowel原电池 primary cell原籍位置登记器 home location register (HLR)原籍移动无线局 home mobile services switching center (HMSC)原籍移动用户 home mobile subscriber远场区 far-field region远程处理信息 teleprocessing, teleinformation远地点或近地点高度 altitude of apogee or perigee远距离供电 remote power-feeding越电离层传播 trans-inospheric propagation越区切换 handover 或 hand-off越区切换策略 handover strategy越区切换接入突发 handover access burst越区切换界限 handover margin越区切换执行 handover execution越站干扰 overreach interference运输试验 transport test运算放大器 operational amplifierZ散射发射 spurious emission散射输出功率 spurious output power散射响应抗扰性 spurious response immunity散射响应频率 spurious response frequency散射窄带（射频）分量 spurious narrow-bandwidth (RF) components再定时 retiming再起动规程 restart procedure再生 regeneration再生器 regeneration再生中继器 regenerative repeater再生中继站 regenerative relay station再现性 reproducibility在线测试 on-line testing载波 carrier载波电话 carrier telephone载波电话增音机 carrier telephone repeater载波电话终端机 carrier telephone terminal载波跌落 carrier drop载波功率 carrier power载波恢复 carrier recovery, carrier reinsertion载波检测多址 carrier sense multiple access (CSMA)载波降低度 carrier reduction载波频率偏置 carrier frequency offset载波抑制度 carrier suppression载干比 carrier-to-interference ratio载体设备 vehicle equipment载躁比 carrier to noise ratio早期故障期 early fault period躁声带宽 noise bandwidth躁声功率 noise power躁声温度 noise temperature躁声系数 noise factor, noise figure躁声抑制 noise suppression增量调制 delta modulation (DM)增量调制编码 delta modulation code增强型定位报告系统 EPLRS增益控制 gain control增值业务 value added service窄带发射 narrowband emission窄带干扰 narrowband disturbance信道间隔 channel spacing信道门 channel gate信道容量 channel capacity信道时隙 channel time slot信道效率 channel efficiency信道选择方式 channel selective mode信道扫描 scan channel信道指配 channel assignment信号场强 signal strength信号电平中值 median of signal level信号对剩余输出功率比（剩余输出电平） signal-to-residual output-power ratio信号发生器 signal generator信号分析 signal analysis信号干扰比 signal-to-interference rate信号设计 signal design信号压扩器 compander信号音接收器 tone receiver信令 signalling信令点 signalling point信令互通 signalling interworking信令链路 signalling link信令路由 signalling route信令时隙 signalling time slot信令网络 signalling network信令系统 signalling system信令消息 signalling message信令音 signalling tone (ST)信令音峰值频偏 signalling tone peak frequency deviation信纳 SINAD信骚比 signal-to-disturbance ratio信宿 information sink信息包 packet信息处理 information processing信息传递 information transfer信息传输系统 information transmission system信息服务业 information service trades信息高速公路 information highway信息工程 information engineering信息获取 information acquisition信息技术 information technology信息技术设备 information technological equipment (ITE)信息科学 information science信息量 information quantity信息流程图 information flow chart信息论 information theory信息社会 information society信息施用 information utilization信息位 information digit信息系统 information system信息系统工程 information system engineering信息咨询 information consultant信源 information source信源编码 source coding信躁比 signal to noise ratio行波系数 travelling wave coefficient性能下降 degradation (of performance)袖珍铃 pocket bell袖珍设备 pocket (personal) equipment虚拟网络 virtual network虚电路 virtual circuit虚警概率 false alarm probability虚判决值 virtual decision values许用码组 permissible code block序号码 serial number选择呼叫设备 selective-calling system选择性 selectivity选择重发ARQ selective repeat ARQ寻呼规程 paging procedure寻呼接收机 paging receiver寻呼区 paging zone寻呼信道 paging channel询问结点 interrogation node询问业务 inquiry facility循环不定位 cyclic unfixed channel assignment循环定位 cyclic fixed channel assignment循环码 cyclic code循环启/闭环转换控制 cyclic on/off switching control循环冗余校验码 cyclic redundancy check code循环寿命 cycle life训练序列 training sequence训练序列码 training sequence code回复：[转帖]中英对照GSM词汇 Y压电效应 piezoelectric effect压控震荡器 voltage controlled oscillator (VCO)压控振荡器输入控制电压 VCO input control voltage压扩单边带调幅 companding single sideband/amplitude modulation (CSSB/AM)压扩器 compander压缩器 compressor亚毫米波长 submillimeter wavelength延迟拨号信号 delay-dialing signal延迟角 delay angle延伸系统 stretch system严重故障 major fault盐雾试验 salt fog test验收试验 acceptance test扬声电话机 loudspeaking telephone set扬声器额定阻抗 rated impedance of loudspeaker扬声器功率 power of loudspeaker样值 sample遥测 telemetry, telemetering遥控 telecontrol遥信 telecommand遥导 teleguidance遥警 remote alarm野战通信系统 tactical communication system业务的非透明支持 non-transparent support of services业务协调 service interworking业务连线阻抗 service connection impedance业务轮廓 service profile业务轮廓管理 service profile management业务区 service area业务提供 provision业务信道 traffic channel业余业务 amateur service一次群（基群），数字群 primary block (digroup)一阶锁相环 first-order phase-locked loop一致性规范 conformity specification移带倒频 band-shift inversion移动台标志号码 mobile identification (MIN)移动地球站 mobile (satellite) earth station移动电台 mobile station
移动系统在全球范围的成功标志着通讯系统正在朝着更加个人化更加便利的方向发展。不得不使用移动电话的商务人士们不久就开始意识到，这种在个人生活中何时何地都能打电话的状况已经变成了一种必要，而不是便利。个人通讯革命的高速发展不像固定传输系统那样，高度取决于技术和通讯标准。对于移动电话，取得服务权的三个要素是：价格，机子的大小重量，还有连接的成本和质量。如果任何一个要素出错了，特别是前两个，那么市场增长率就很严酷地受限了。固定电话服务是全球化的，通过多种渠道有同轴电缆，光纤，还有卫星等来互相连通。国家标准不同，但是通过共同的界面以及不同界面间的转换，也可以达到互相连接。而对于移动电话来说，这个问题要更加复杂，因为漫游需要更复杂的网络和体系。因此，对于移动电话，标准的问题对于成功比起固定电话来更加至关重要。另外，在移动领域还有一个难题就是频段的分配。移动电话体系最初是在对等模式运营的（现在也是）在450兆赫兹波段，后来变成了数字GSM的900兆赫兹，后来又变成了个人通讯系统的1800兆赫兹。移动电话的历史可以被分成几代。第一代是美国高级移动电话系统（AMPS），欧洲大部分地区的全数据通讯系统（Tacs）以及北欧移动电话系统。这些都是对等系统。第二代被由欧洲开始的标准统治的群组特别移动委员会（GSM），被设计成一个全球移动通讯系统。
就是我们用的2G网络
基站雷电防护毕业论文
移动通信基站的防雷与接地问题探讨工学论文
摘要： 本文论述了移动基站防雷接地系统经常出现的问题，介绍了移动通信基站防雷接地的重要性，防雷接地系统的构成和基本要求，并结合多年运维经验提出根据实际情况设计移动通信基站防雷接地系统的设计思想。
关键词： 移动通信;基站;防雷;接地
简介由于移动通信基站的天线设置大多安装在建筑物的房顶上，还有一部分安装在铁塔上，相对周围环境而言，形成十分突出的目标，从而导致雷击概率增多。通信设备损坏，耗费了大量人力财力。怎样才能有效地预防雷害，确保移动通信基站设备和工作人员的安全呢?几年来的维护经验告诉我们：必须根据每个基站的实际情况设计移动通信基站的防雷接地系统，实施基站针对性防雷。
1认清移动基站雷害的主要原因
移动基站防雷是一个复杂的系统工程，过去我们按照防雷理论[1]，尽量提高基站防雷系统的泄流能力，选用了80kA甚至100kA的大型防雷器，但是防雷效果却不尽人意，经常出现基站防雷器没有明显动作，基站设备却已经发生损坏[2]。是防雷器不好吗?不，防雷器都是检测合格的入网产品。原因是没有按照基站的实际情况设计防雷系统。经调查统计了黑龙江省近两年来的雷击事故，得出一条重要数据;基站内设备被直击雷和雷电感应破坏的概率为零。这是因为基站设备包括基站室外电力变压器的位置普遍较低[3]，完全处于建筑防雷设施或铁塔以及架空线路避雷系统和建筑防雷等外围的避雷系统泄放，所以基站设备很难遭到直击雷损害。
2防止地电压反击是基站防雷接地的主要课题
当雷电流基站附近的避雷器对地泄放时，由于接地电阻的存在必然引起基站工作地的电位升高，基站直流负荷如BTS电源、开关电源的监控单元、基站的动力环境监控器等设备相对远端地一般都存在寄生电容，这些设备一端接工作接地，无流的远端地与基站的工作接地间存在电位差，因而产生差模脉冲电压[5]。当超过设备绝缘耐压的容许限度时必然造成设备的损坏。基站的单相交流负荷如基站空调、照明等设备的零线接在变压器的交流地上，当雷电流沿基站附近的避雷器对地泄放时，变压器的交流地和交流重复接地电位也会升高，因此基站的单相交流设备也同样存在地电压反击的问题。
若把基站设备与接地有关的电路简单等效为线路电阻、线路寄生电感(可忽略不计)、线路负载(如传感器、BTS、空调、灯具等)、终端对远端地寄生电容组成的串联回路。假设基站的冲击接地电r为2欧姆，防雷器对地的泄放电流为2kA，这时基站的接地排的瞬间电压为U=1×r=4kV，可见负载两端的瞬间浪涌电压可达4kV，如不采取措施，必然造成设备损坏。
3因地制宜消减反击电压
怎样才能避免地电压反击造成的`损失呢?一般很自然会想到使用交流过压保护器和直流浪涌抑制器，即在交流变压器的低压侧、基站交流配电箱的地零间加装交流过压保护器;在直流负载的电源输入端加装浪涌抑制器。所有交流过压保护器和直流浪涌抑制器必须靠近被保护的设备安装，避免被保护设备由于接地或电源引线过长引起脉冲反射。除此之外一个非常重要的问题就是将基站的工作接地与室外避雷器接地在基站地网上的引接点分开焊接，这样可以大大降低基站工作接地母排的电压浪涌幅值。众所周知，雷电电流沿地网泄放时，在避雷器引下线与地网连接点附近土壤内形成一个强电位场，距离越近电压越高。将基站工作接地与室外避雷器接地分开，可以大大降低基站的反击电压。所以YD5068-98《移动通信基站防雷与设计规范》明确指出：基站工作地与防雷地在基站联合接地网上的引接点距离不应小于5m，条件允许时宜间距10~15m。实际上除电力线路外，基站的铁塔遭雷击次数最多，与铁塔共用接地网的基站经常受到地电压反击的损害，如果铁塔地网边缘距离基站大于5m，应在基站附近另建环形工作接地网;条件差的基站可以沿铁塔地网与基站工作接地引接线，补设接地桩;只能利用铁塔地网的基站也应把铁塔避雷接地的引接点与工作接地的引接点分别在对角塔基上安装。
对于山项基站尤其应注意将基站的工作接地与铁塔避雷接地及站基室外接地分开，因为山顶基站的接地电阻较大，接地引线较长，雷电流泄放相对缓慢，所以地电压反击比较严重。
降低基站接地电阻也有利于电压反击事故。接地电阻较大的山上基站，可利用塔基钢筋、蓄水池、无爆炸和电击危险的金属管路等自然接地体，埋设地桩有困难的山上基站也可从塔基沿山体的自然沟壑，最好选择阴暗潮湿的地方，制作横向辐射接地网，辐射接地网长度应小于30m，塔基四周辐射的横向接地网越多也有利于雷电散流。
4适当地选用电源线路保护空开
防止雷电波侵入避雷的响应特性有远近软硬之分：气体放电管和火花间隙防雷器是基于斩弧技术的角形火花隙和同轴放电火花隙，当线中电压超过防雷器的击穿电压后，防雷器的绝缘电阻立刻急剧下降，放电能力较强，残压相对较高，恢复电压低于原来的击穿电压，属于硬响应特性;属于软响应特性的压敏电阻和浪涌抑制二极管，其特点是响应时间短，放电电流小，残压低，而且恢复电压基本不变。硬响应特性的防雷器工频后续电流和防雷器绝缘劣化可能造成线路短路，所以防雷器前面应该配置过流保护空气开关或熔丝。其额定电流应小于防雷器的最大短路允许强度。如果主电路保护空开关大于防雷器的最大保险丝强度，应设避雷器分路保护空开。
5实现分级防雷
防雷器的残压是保护基站设备的最重要参数，一般来讲，泄流能力强的防雷器，响应时间长，残压高。世界上没有任何一种防雷器能满足所有混合雷电冲击波、残压以及响应时间指标要求，所以应根据基站电源设备的绝缘等级划分防雷层次，实现多级防护，对雷电能量逐级减弱，使各级防雷器残压相互配合，最终使过电压值限制在设备绝缘强度之内。另外多级防护对于某一级防雷器失效、防雷器的残压不配合设备绝缘强度等也是必须的。我们认为应该结合YD5078-98《通信工程电源系统防雷技术规定》和基站的实际情况，从交流电力网高压线路开始，根据基站主要电源配套设备的耐雷电冲击指标和防雷器残压要求，采取分级协调的防护措施，进行基站的防雷系统设备。避雷器的直流1mAA参考电压是我们选择避雷器的绝缘要求，选用时应考虑电网的电压波动上限值和操作过电压远小于直流1mA参考电压。
实现各级防雷器的能量分配与电压配合的要点在于利用两级防雷器之间线缆本身的感抗。电缆本身的感抗有一定的阻碍电流及分压作用，使雷电流更多地被分配到前级泄放。当保护地线与其它线缆紧贴敷设或处于同一条电缆之内时，要求两级防雷器之间线缆长度在15m左右，当防雷器接地线与被保护电缆有一定距离(>1m)，这时要求线缆长度大于5m即可。在一些不适合采用线缆本身作退耦措施的，如两级防雷器靠近或线缆长度较短时，可利用专门的退耦器件，这是无距离要求。
参考文献
[1]YD5068-98移动通信基站防雷与接地设计规范[S].
[2]张殿富.移动通信基础[M].北京：中国水利水电出版社.
[3]金山，刘吉克，陈强.YD/T 1429-2006通信局(站)在用防雷系统的技术要求和检测方法[S].2006.
[4]曹和生，吴少丰，匡本贺.GB/T 21431-2008建筑物防雷装置检测技术规范[S].2008.
[5]张农.关于基站防雷接地的问题[J].邮电设计技术，2004(4).
驳斥手机引雷的异端邪说 作者：原子弹炸东京2004年7月，居庸关长城数十游客钻在烽火台里避雨， 遭遇雷击，数十人被击倒，15名游客受伤住院。各大网站报社引用文章中，有如下一段文字：“据专家介绍，手机电磁波是雷电很好的导体，能在很大的一个范围内收集引导雷电。在使用手机时，如遇高空向下电流极易造成雷击；在雷雨天气，手机开通电源都极易引来感应雷，而在雷击区打手机，手机无疑就充当了避雷针的角色。而且据研究，如果手机信号过强，有时连避雷针也不起作用。”而且后来网络接着劝诫游客不要在雷雨天打电话。”目前GSM手机功率密度每平方厘米小于40微瓦，其电场强度小于12V/M，即，这与雷击需要的电场强度要求30000V/CM，相差250000倍，用的电场强度引发需要30000V/CM电场强度的雷击，这种说法的想象力太丰富了，使我想起流传于互联网上的一则笑话：蚂蚁在大象走的路上伸出一条腿，对兔子说：“嘘，别吱声，我要绊死这野仔”，真是可笑。按照这样的理论，微波塔强大的功率应该是比避雷器更能引雷，不过，你还能用得上手机么？手机真正的危害是它的高频电磁波对于微电子设备的损害。再说“电磁波导电”说，“据专家介绍，手机电磁波是雷电很好的导体”简直是胡说八道，概念错误！电磁波不是介质何来导电不导电之说，这就像有人说，“我的目光会放电”一样，这应该属于后现代的文学作品，而不是科学！如果电磁波导电我们就不需要再开采铜矿、铝矿做电缆了，发射一束电磁波就够了，多么可笑！“手机能够引来感应雷”更荒唐，感应雷是直击雷几万安培的强电流产生的电磁感应，或者带电云层在大地上产生静电感应，在直击雷在别处落地后，电荷来不及泄放出现的暂时高电压，没有直击雷就不会有感应雷，而报章竟然说手机引来感应雷，这不是说：“石头生了个猴子”神话故事么？！这种报道误导民众，祸害下一代！ 还说“手机电磁波是雷电很好的导体，能在很大的一个范围内收集引导雷电”、“而且据研究，如果手机信号过强，有时连避雷针也不起作用。”让这些记者去捕捉些花边新闻、女网球运动员内裤漏光的照片还行，报道科学新闻简直瞎扯，手机如果有这么大作用我们让它作避雷针好了，全世界多少真正的电气专家学者研制避雷针、消雷器还不如用手机了。而且目前最好的消雷器也就能够向空中2米发射先导电晕，如果用手机产生的电磁波能够导电，岂不可以直接发射到1000米高的雷云层去了，还费那么样大的事么！ 还有报载最近秘鲁发生一场雷击造成240只羊死亡， “据专家分析是因为羊脖子上的铃铛”，对于有人遭雷击就归因于耳环、项链，这种报道却过欠缺想象力了。如果是这样，木结构的塔不应该遭雷击吧，可是相反，山西的木塔基本上全是遭雷击焚毁的，因为即使木头在雷雨天气它也会积聚大量的电荷，只是它可能积聚的慢，但雷电不是M134速射机枪，有足够的时间来积聚电荷。国内目前只有应县木塔存留，应县木塔的结构特点是塔顶立一铁刹，全为铁杵制成，由迎莲覆钵、相轮火焰、仰目宝瓶及宝珠组成，中间有铁轴一根，插入梁架之内，有避雷针的功能，四周八条铁链，相当于引下线，也许是古人无意中做了避雷装置方才使木塔保存到现在。《生活时报》报道：巴西一名青年近日遭雷击身亡，他口腔内的金属牙套被怀疑是“死神”的帮凶。据报道，3月20日，巴西的老港市下起了大雨，22岁的克雷贝松正骑着自行车，车上还带着两个七八岁大的小孩。突然，一道闪电凌空劈来，克雷贝松应声倒地，脸部完全被烧焦，两个孩子也吓得大叫起来，但身体没有受伤。根据克雷贝松脸部烧焦的情况分析，可能是他戴的矫正牙齿用的金属牙套引来了雷电。从报道的情况看绝不是牙套引雷，牙套放在嘴里还能引雷那是缺少常识的表现，是雷电并非牙套引来，克雷贝是受到强烈的雷电电磁感应使牙套产生较高的感应电动势而致死。需要明确是，避雷针之所以能够引雷，不是因为它是金属，而是因为它站得高！你把避雷针放到室内它能引雷么？如果放室内还能引雷，那生产避雷针的工厂的工人可没法活了！我们知道树木没有金属，但是也经常招雷击，难道它有“铃铛”？它有“牙套”？不是，就是它长的高！我们的思维可以翻过来考虑这个问题，云地放电就是雷云与大地之间产生放电现象，我们也可以说大地的异性电荷同样轰击了云彩，雷云同样承受了巨大的电荷，我们能说某一片云彩把大地的电荷引来了？那是带有“铃铛”那的一片？不是的，应该是距离最近、电场强度最高的那片云彩开始的。避雷针之所以使用金属是因为它导电率高，能够快速将电流泄放，但是这种做法现在已经遭到质疑。1989年8月12日，与青岛市区相隔4海里的黄岛油库的原油罐群因雷击发生爆炸起火。这场事故造成5个油罐报废，4万吨原油燃烧，损失1401万元，19 人死亡，74人受伤。油库没有安装避雷针么？不是的，避雷针安装了并且起了作用，但是也正是避雷针接受的强大电流引起的强烈电磁感应触发了油料燃烧。如果在避雷针增加回路的阻抗装置，增加几条并联引下线分流，也许就不至于引起火灾了。有人说是“滚地雷”（球雷），那说法我认为是瞎摆乎总书记的，总书记日理万机，肯定也听不明白这不伦不类的术语就糊弄过去了，我在油库呆过，油罐都是密封的，那“滚地雷”还能钻到油罐里边不成，而且雷电击穿不了超过4mm厚度的钢板。所以现在新一代避雷针考虑的是增加避雷针的电阻，限制雷击电流，近年来出现半导体消雷器或高阻避雷针就是基于这种思想的产品。不过，网上还有许多人举例许多证实某人打手机被雷击，这种说法还是没有依据，在雷雨天你在外边小便也会遭雷击，能说你的命根子引来雷击？我认为手机引雷肯定是错误的，雷电的电磁场能够毁坏手机可是真的。居庸关雷击的真正原因可能是直击雷击中居庸关烽火台，使内部避雨的人受到跨步电压或者靠近墙壁遭受的接触电压，也可能还有直雷击产生的激波和次声波同时作用，使许多人同时被击倒、晕倒。因为巨大的雷击在闪道附近可产生10个大气压的冲击！另外还有网站上关于雷电性别选择的报道，如下：有趣的是雷电对于男人比女人更青睐，有关雷电选择性的最早记录见于1878年9月1日，法国博内勒地区。三个妇女和一个男人正在路上行走，忽然间雷电交加，他们只得躲到大树下避雨。女人们害怕把裙子弄脏，没有靠着树干，而那个男子则背靠大树站在那里。突然一道闪电从天而降，男子身上的衣服瞬间燃烧起来。女人们冲过去救他，却惊恐地发现，他已经死了。 这位男子的死亡似乎可以得到科学合理的解释，但还有更离奇的雷击选择性的记载。在英国，一对夫妇同样躲在树下避雨。冷风吹过，凉意袭人，他们搂抱着站在一起。忽然一道闪电过后，女人发现丈夫不见了，只在地面上看见一小堆灰烬。原来，她的丈夫已在瞬间被蒸发了：闪电的温度可达太阳表面温度的5倍。不过，这位可怜的女人自己则安然无恙。 这种说法也是有疑问，除非这个女人穿着金属屏蔽服。 1966年，日本发生了一起震惊全国的雷击事件。一群中学生在攀登一座不算高的山峰时，天空传来了轰隆隆的打雷声。老师用绳子把孩子们相互连接在一起，以免有人滑倒跌下山去。可是，就在此时，一道强烈的闪电刺过天空，三分之一的人被击倒。倒下的全部是男孩。雷电青睐男性的说法传奇有趣而且活跃气氛，但是却没有科学依据，缺乏事实，均是道听途说，雷击每年死那么多人，但是列举的事件确是一百多年前的事情，一百多年前，我们湖南的老表还能赶鬼回家，这有依据么！如果说存在这种事情可能是偶然事件也可能是由于男孩个子较高，而且脂肪少导电率高的原因。让我们再看以下报道：南方网-南方都市报报道广州一件雷击事件 ：9月1日下午，一名广西女子骑单车行走时，在白云区人和镇东华工业区突遭雷击，当场昏死过去，随后在现场经医生抢救无效死亡，当时她身边的丈夫却毫发无损。2001年4月29日下午5时许，在琼山市三江镇黑牛山北合铺村后坡一果园里，一位年轻妇女肩背上背着小孩正在地里劳动。突然，一道刺眼的蓝电将其劈倒在地，孩子揪心撕肺的哭声惊来了正在附近劳作的农民，待他们奔来现场时，被吓得退倒在地：年轻母亲俯卧在地，身上的衣裤里里外外全被烧光，头发被烧焦，胸部左右乳房被雷电各击有一小洞。母亲已经死亡，但目击者说，当时母亲的右手弯向后背，仍紧紧地护住孩子的头部，孩子安然无恙。这次没有性别选择，我们能据此说雷电选择母亲不攻击幼子么？母亲临死时俯卧，右手弯向后护住孩子，这说明妇女不是立即死掉，在死去之前她还能有时间护住孩子，而且临死之前还有能力选择一种俯卧扑到的姿势以保护孩子，这说明雷击不是特别严重，只是烧了衣服，而没有肉体焚毁，而母亲可能劳作不可避免淋雨，而且劳作会有汗水加重了身体的导电能力，结果就发生悲剧，但是孩子可能有防雨措施，衣服没有湿，而免于劫难。母亲是伟大的，她凭强烈的母爱的意志俯卧，如果身体后仰可能会压死孩子。也许真正的专家、学者没有时间上网来理论这些新闻，我从事电气工程，但是也经常上网，上网我一般看新闻看库娃、看李玫。最近准备写一篇论文找一些文献看到这些文章，气得不行，这样的新闻误导民众而且言辞凿凿，“专家进行现场勘察”、“气象专家共赴现场分析”“某教授解释”，我觉得这有些误导，缺乏科普知识了，网站的新闻也只能看看库娃的裤衩或者黑社会的砍刀了！这些不需要分析，不需要理论，一看就明白！明天也不需要记住它！最后觉得要说一点就是雷击是神秘的大自然现象，到现在人们并未真正完全揭开它的真实面纱，即使揭开它的面纱人类也不一定能够彻底逃得了。最后给大家补充一点雷电知识。0. 前言我国每年雷击死亡约3000人，受伤致伤约6000人，由于雷击引发的火灾、设备损毁等带来的经济损失约70亿人民币。《重庆晚报》载2004年6～11月，仅重庆市因雷击损失2个亿，《江南时报》载南京市每年雷击损失1亿元。 闪电的平均电流是30KA，最大电流可达300KA；0. 2 闪电的电压约为一亿伏至十亿伏；0. 3 一般雷击分为3个阶段，即先导放电、主放电、余光放电，整个过程一般不会超过60μs；直击雷电流峰值时间通常负闪击只有5μs到15μs，雷电流变化梯度大，有的可达10kA/μs； 0. 4 一个中等强度雷暴的功率可达30亿千瓦，相当于1997年全世界发电机装机总容量之和，但只有短短几十μs，可以计算出闪击发出的能量约100兆焦耳，约30度电的能量，相当于2千克汽油所放出的能量。0. 5 雷击破坏范围可覆盖～2km；0. 6 雷电波的频谱位于几十HZ至一兆HZ之间，其能量主要集中于几十KHZ频段上； 闪电通道内的气压可达10个大气压以上，产生的冲击波以约3000米/秒的速度向外传播。0. 8 雷电通道的温度可达6000～10000°C（太阳表面的温度为6000°C），甚至更高，雷电流通过金属导体，当导体截面不够大时，甚至可使其熔化，遇到易燃物质，可能引起火灾；雷击点产生的热能足以熔化直径4～6mm的钢球，可以击穿厚度小于4mm的钢板。0. 10 在全世界范围内，每秒钟的雷击次数约为600 次。
通信局站集中监控系统的雷电防护 艾默生网络能源有限公司 戴传友 摘 要在简要分析通信局站集中监控系统雷击损坏的主要原因和雷电浪涌侵入途径的基础上，提出了监控系统雷电防护的基本措施。简单介绍了艾默生网络能源有限公司(ENP)集中监控系统雷电防护的主要技术特点。 关键词 集中监控系统 雷电浪涌 雷电防护 布线 线路屏蔽 等电位连接 浪涌保护器 LIGHTNING PROTECTION FOR ENVIRONMENT MONITORING SYSTEM OF TELECOMMUNICATION STATIONS/SITES DAI Chuanyou (Emerson Network Power Co., Ltd ， Shenzhen 518129 ， China) Abstract The main causes of lightning damage on environment monitoring system and the probable coupling paths of lightning surge are analyzed. The lightning protection measures for environment monitoring system in telecommunication stations/sites are recommended. In addition, the main lightning protection characteristics of ENP's environment monitoring system—PSMS are summarized in briefly. Key Words environment monitoring system; lightning surge; lightning protection; routing of cables; line screening; bonding; surge protective device(SPD) 近年来，随着集中监控系统在通信局站特别是移动通信基站中的广泛应用，监控系统因遭受雷击而损坏的事故时有发生。这种状况不仅不利于通信网的长期稳定、可靠运行，还造成人力、物力和财力上的浪费。因此，如何做好集中监控系统的雷电过电压防护，有效降低雷击事故发生率，是摆在运营商和设备制造商面前的一个重要问题。 1 概述 雷电浪涌造成监控系统损坏的主要原因有： 首先，监控系统采用了大量的高集成度微电子元器件，而这些元器件本身抗干扰的能力很低。随着微电子技术的迅猛发展，微电子元器件不断涌现，其集成度越来越高，所传递的信号电流也越来越小，对外界的干扰也越来越敏感。 其次，通信局站，特别是移动通信基站的实际运行环境比较恶劣。由于大部分通信局站内设有铁塔，比周围的建筑物 / 构筑物都高，遭受雷击的可能性比较大。加之由于技术或经济上的困难，部分局站没有按照相关规范的要求采取整体防雷措施，为站内监控系统留下了雷击隐患。 最后，长期以来，通信局站设备防雷都是以防止雷电浪涌沿局外线路感应为主，对监控系统等在局站范围内的系统的防雷研究较少。但事实上，由于监控系统的连接线路较多，有些线路的敷设长度可达 100 ～ 200 米甚至更长，一旦这些线路遭受雷电电磁场的影响，将雷电浪涌传到各监控设备的接口电路中去，从而对接口电路产生影响和冲击。 近年来，国内外相关标准对局站范围内部的各种通信系统（包括监控系统）的防雷问题也日益重视。如国际电信联盟 (ITU) 的 建议 [1] 对电信中心的雷电电磁脉冲的防护提出了指导性方法，而 建议 [2] 则规定了电信中心内部的通信线路和设备端口的浪涌抗扰性要求。这两个建议的提出表明，国际上已经开始重视通信局站内部设备的雷电浪涌的抗扰性要求。而在最新的通信行业标准 YD/T5098-2001 [3] 中也已经明确提出监控系统的雷电过电压保护的设计要求。 2 雷电浪涌侵入集中监控系统的途径 任何一个电磁干扰都必须具备以下三个条件：首先是干扰源，其次是传递干扰能量的途径或媒介（耦合途径），最后是对干扰产生反应的设备（敏感设备）。干扰源、耦合途径和敏感设备被称为干扰三因素。为减小到达敏感设备的干扰能量，必须先弄清干扰源的性质、干扰的耦合方式以及敏感设备自身的耐受能力，才能有的放矢，提出最有效的解决办法。 本文所考虑的干扰源就是雷电电磁脉冲（ LEMP ），它包括雷电放电电流以及雷电放电时在其周围空间产生的瞬态电磁场，反映在设备上就是雷电浪涌；敏感设备就是监控监控系统；对监控系统而言，雷电浪涌的耦合途径主要有： 1 、近场感应。雷击通信局站或其邻近区域时，会在其周围空间产生强大的瞬态电磁场，该电磁场会在处于其空间范围内的金属导线上感应出一定幅值的瞬态过电压（主要是磁场感应），感应过电压的大小主要取决于雷电流的变化率、线缆与雷击点的距离、线缆的长度、各线缆间形成的回路面积以及线缆是否有效屏蔽等因素。它主要施加在与线缆相连的设备端口上，以共模分量为主，差模分量的大小则视线缆的结构型式而定。感应过电压是造成通信局站内监控系统雷击损坏的主要原因。 2 、公共地阻抗耦合。雷击时，雷电流沿接地体入地时会引起接地体的地电位升高，如果设备或系统布置不当或者接地不当，会在接地系统与设备间产生较高的过电压（称为反击过电压），从而导致设备损坏。此外，当通过各种线缆（如信号线、数据线等）互连的设备间存在较大的地电位差时，也会导致设备的损坏。 3 、传导耦合，主要是指雷电侵入波。雷电侵入波又称为线路来波，它是指沿进局电缆以行波的方式窜入室内的雷电浪涌。雷电侵入波产生的根源可能是感应雷，也可能是直击雷，但从监控系统的角度来看，则可视为传导耦合。对于需要将监控信号上报的无人值守站（特别是移动基站），雷电侵入波是造成监控设备损坏的另一重要因素。 3 集中监控系统雷电防护的基本措施 集中监控系统具有线缆类型多、接口类型多、线缆数量大等特点，其雷电损坏以近区磁场感应过电压和雷电侵入波为主，因此监控系统的防护应针对上述特点，从整体上加以考虑，才能起到良好的防雷效果。 监控系统的雷电防护措施可以归纳为以下两个方面：其一、抑制或衰减雷电浪涌的耦合途径，主要措施包括屏蔽、合理布线、等电位连接和接地等；其二、提高监控设备本身的浪涌耐受能力，主要包括合理设计内部电路、加装电涌保护器等。 合理布线 如上所述，通信局站或其近区遭受雷击时，雷电电磁场在站内监控系统的线缆上产生的感应过电压主要取决于雷电流的变化率、线缆与雷击点的距离、线缆的长度以及各线缆间形成的回路面积以及线缆是否有效屏蔽等因素。因此，合理布线对减小感应过电压水平、降低监控设备雷击损坏率有着十分重要的意义。 在实施监控系统布线时应注意以下几个问题： 1 、局站范围内，严禁室外架空走线。室外架空走线有可能遭受直击雷，严重威胁监控系统的正常运行。此外，架空走线形成的环路面积较大，雷击时会产生较大的感应过电压。 2 、室外线缆的布放应尽量远离铁塔等可能遭受直击雷的结构物，应避免沿建筑物的墙角布线。 3 、室内各种监控线缆的布放应尽量集中在建筑物的中部。雷击时建筑物中部的空间电磁场相对较弱，因此将电缆布放在建筑物的中部可有效降低感应过电压。 4 、监控线缆及线槽的布放应尽可能避免紧靠建筑物的立柱或横梁。在不可避免时，应尽可能地减小沿立柱或横梁的布线长度。 线路屏蔽 屏蔽是电磁干扰防护及控制的最基本方法之一，其目的是限制或防止某一区域内外电磁场的相互耦合，将电磁场作用限制在规定的空间范围之内，即通过抑制耦合途径来减小干扰源对敏感设备的影响。对通信系统的雷电防护而言，屏蔽可分为建筑物的屏蔽、房间的屏蔽、设备的屏蔽和线缆的屏蔽。这里主要讨论线路的屏蔽。 常见的线路屏蔽方式主要有两类：其一、采用屏蔽套管或屏蔽槽等外部附加屏蔽；其二、采用屏蔽电缆。 屏蔽套管（金属管屏蔽）的主要优点是屏蔽效能良好，其主要缺点是柔软性差，施工不便。由于屏蔽槽存在较大的缝隙，其屏蔽效能比屏蔽套管的差。但由于其施工方便，如果在施工工程中做好接头和接缝处的处理，还是能取得一定的屏蔽效果。 采用屏蔽电缆是一种常用的线路屏蔽方式。尽管其屏蔽效能不如金属管屏蔽，但在线路不长（如小于 100m ）、外界电磁场干扰不是太强烈时，仍具有较好的屏蔽效能。 在实施线路的屏蔽时应特别注意以下几个问题： 1 、电缆屏蔽层、屏蔽套管或屏蔽槽等屏蔽体的两端必须接地。由于感应过电压主要是由近区磁场感应所致，屏蔽体两端接地后，在屏蔽体与地回路间形成一个闭合的环路，该环路中所链接的磁场所感应出的电势在环路中形成感应电流，该电流产生的磁场方向与干扰磁场方向相反，从而抵消或减小外界干扰磁场对芯线的影响，大幅度降低芯线的感应过电压。 2 、为最大限度地利用屏蔽体的感应电流，任何影响电流流通的因素都应加以注意。如屏蔽体在整个电缆长度上必须是导电贯通的，并尽可能多点就近接地；做好屏蔽体接头和接缝处的连接，以期获得稳定的低阻抗电气连接；做好屏蔽体的接地，尽可能降低接地引线的阻抗等。 3 、在工程实际中，应充分利用现有的金属走线槽和走线架，屏蔽电缆和金属走线槽的配合使用可获得附加的屏蔽效能。 等电位连接和接地 适当的等电位连接和接地是减小反击过电压和地电位差的有效措施。 等电位连接是用连接导体或浪涌保护器将处在需要防雷空间内的防雷装置、建筑物的金属构架、金属装置、外来导体、电气或电子设备等连接起来，其目的是减小需要防雷空间内的各金属部件以及各系统之间的电位差。通信局站的等电位连接和接地包括：由建筑物金属构架、防直击雷装置以及外来导体等相互连接而成的公共连接网，局站内各通信系统所建立的局部等电位连接网，以及上述各连接网间的连接和接地。 原则上讲，监控系统的外露导电部分所形成的局部等电位连接网可具有以下两种结构型式： S 型（星形结构）和 M 型（网型结构）。相应地，它们与公共连接网的连接方式应分别采用 Ss 型和 Mm 型。如图 1 所示。 星形结构一般适用于较小的闭环系统，系统内设备间以及设备与外界的连接线较少，容易与公共接地网隔离。当采用星形结构时，系统的所有金属组件除连接点外，应与公共连接网有足够的绝缘，即仅通过唯一的点连接到公共连接网中形成 Ss 型。此时，设备间的所有线缆应按照星型结构与等电位连接线平行敷设，以避免产生感应环路。 Ss 型等电位连接网的主要优点是能抑制外界的低频干扰。其缺点是维护和扩容比较麻烦，且在高频下易引入干扰。 网状结构一般适用于延伸较大的开环系统，系统内设备间以及设备与外界的连接线较多而且复杂。当采用网状结构时，系统的各金属组件应通过多点就近与公共接地网相连形成 Mm 型。 Mm 形等电位连接网的主要优点是在高频时可获得一个低阻抗网络，对外界电磁场有一定的衰减作用，且维护和扩容比较方便。其缺点是理论上可能会引入低频干扰。 由于监控系统的采集设备与其它设备间存在广泛的互连，监控设备间的连接线缆也比较多，而且采用了大量的屏蔽电缆。适合于采用 Mm 型等电位连接网。同时，通信局站的实际运行经验表明，合理设计和施工的 Mm 型等电位连接网一般不会引入低频干扰。 内部电路的合理设计 在采用了合理的线缆布置、有效的线路屏蔽以及适当的等电位连接和接地措施后，到达监控设备的浪涌能量会大幅度降低，从而减小雷电浪涌对监控设备的危害。但上述措施不能完全消灭达到监控设备的雷电浪涌，特别是当部分局站没有按照相关规范的要求采取整体防雷措施而导致站内监控设备所处的电磁环境比较恶劣时，雷电浪涌对监控设备的危害仍然存在。因此，在有效抑制雷电浪涌耦合途径的同时，应提高监控设备自身的浪涌耐受水平。 由于感应过电压和反击过电压或地电位差对设备造成损坏的主要原因是共模过电压，适当提高监控设备内模块的共模耐受水平可有效地防止此类损坏。 实际运行经验表明，监控设备的损坏大部分表现在设备的接口部分，因此应审慎地设计监控设备的接口部分电路，以提高其浪涌耐受能力。为达到这一目的，可采用的方法有：优选接口芯片、采用电气 / 光电隔离技术、内置浪涌吸收电路等。 接口防护（加装电涌保护器） 运行经验表明，在综合采用上述防护措施后，基本上可以防止绝大多数由感应过电压和反击过电压或地电位差造成的监控设备的损坏。但在以下两种情况下，监控设备仍有可能因雷电浪涌而损坏： 1 、对于需要将监控信号上报的无人值守站（特别是移动基站），外引线（如 E1 线、电话线或 RS422 等信号线）可能会将较大幅值的雷电侵入波引入监控系统。 2 、当通信局站遭受直接雷击且雷击强度较大时，在站区内的长距离监控线缆中可能还会感应出较大的过电压。 此时，可采用加装浪涌保护器（ SPD ）来降低雷击事故率。 信号线用 SPD 的选用应注意以下几个问题： 1 、 SPD 的保护水平应满足监控设备浪涌耐受水平的需要。 2 、 SPD 应满足信号传输速率及带宽的需要，其接口应与被保护设备兼容。 3 、 SPD 的插入损耗应满足监控设备的要求。 4 、 SPD 的标称放电电流应满足标准 [3] 的要求。 4 ENP 集中监控系统（ PSMS ）的防雷技术特点 在认真研究集中监控系统雷击损坏原因和失效机理的基础上，我们提出了 ENP 集中监控系统的雷电防护的整体方案，该方案具有以下主要技术特点： 1 、将监控系统作为整体进行考虑，综合采用线路屏蔽、合理布线、等电位连接和接地、加装 SPD 等措施，抑制了雷电浪涌与监控系统间的耦合路径，最大程度地减小了感应过电压、反击过电压以及雷电侵入波对监控系统的危害，大幅度地提高了监控系统的整体防护性能； 2 、通过内部电路的合理设计，提高了监控设备自身的浪涌耐受能力； 3 、对于雷击重点部位，采用有效的接口防护措施，极大地提升了监控系统的雷电防护能力。主要端口的标称放电电流达 5kA 以上，远高于 YD/T5098-2001 [3] 的相关要求。 参考文献 [1] ITU-T (1996) Protection against LEMP in telecommunications centres [2] ITU-T (1998) Resistibility of internal interfaces of telecommunication centres to surge overvoltages [3] YD/T 5098-2001 ，通信局（站）雷电过电压保护工程设计规范 转帖]远动设备的防雷及过电压保护远动设备的防雷及过电压保护 （2004-5-31） 陈国俊，谭永忠 Lightning and over-voltage protection of telecontrol equipment CHEN Guo-jun，TAN Yong-zhong (Nanhai Power Bureau，Foshan，Guangdong 528200，China) Abstract：The urgency of strengthening lightning and over-voltage protection of telecontrol equipment is expounded with specific measures presented. Key words：telecontrol equipment；lightning protection；over-voltage protection 摘 要：阐述了加强远动设备防雷及过电压保护的紧迫性，并提出了具体的防护措施。 关键词：远动设备；防雷；过电压保护 中图分类号：；TM862 文献标识码：B 由于早期RTU所选用元器件的局限性，RTU对雷电等电磁脉冲和过电压的耐受能力很低。当雷电等过电压和伴随的电磁场达到某一阀值时，会导致元器件甚至设备的永久性损坏，严重影响RTU的可靠运行。 变电站都有比较完善的防雷系统，因而雷电直击远动设备的可能性不大，但是，雷击附近大地、架空线路和空中雷雨云放电时直接形成的，或者由于静电及电磁感应形成的冲击过电压，却可能通过与之相连的电源线路、信号线路或接地系统，穿过各种接口，以传导、耦合、辐射等形式，侵入远动设备并酿成严重的干扰或事故。 因此，加强和改进远动设备的防护，尽量减少其遭受雷电等冲击干扰的损害，已成为变电站实现无人值班亟待解决的问题。1 远动设备雷击损坏情况 南海电力局从1993年开展调度自动化工作，1996年开始试行无人值班。但是，在每年 的雷雨季节，具备四遥功能的变电站(RTU结构见图1)，都发生多次雷电损坏RTU和当地监控电脑串行口的事故，最多的一年达二十多起。损坏的程度不一，其中最严重的一次，官窑110 kV变电站因雷电损坏遥信隔离板5块，通信扩展板1块，主板1块；110 kV海北、沙涌、东二等变电站共损坏通信扩展板、主板十多块；6台监控电脑串行口损坏，给远动维护护工作带来很大的麻烦。只有很好地解决变电站远动设备防雷击损坏问题，才能保证变电站无人值班安全运行。图1 RTU结构框图2 远动设备受雷电损坏的原因 变电站远动设备与外围设备相连接 RTU各功能模板以各种方式与其他设备直接相连。变电站中比较典型的RTU电气连接见图2， 其中与当地监控电脑及微机保护装置相连的串行通信电缆均处在控制室范围内，二次测量、控制及信号电缆一部分则直接与高压场地一次设备相连。图2 RTU在变电站中的电气连接 RTU受雷电损坏的原因 a)电源线引入雷电 雷电引起的瞬时高电压，如果不加遏制，直接由电源线引入RTU，会影响其电源模块正常工作，使各功能模块的工作电压升高而工作不正常，严重时甚至会损坏模块，烧坏元器件(IC) 。 b)通信线引入雷电 由雷电引起通信线两端设备之间电位差直接作用于相对脆弱的串行通信口，会损坏RTU及与 其通信的设备的串行口，严重时会损坏整个功能板。 c)二次电缆引入雷电 直接与一次设备相连的二次连接电缆感生的感应过电压作用于RTU的各隔离板，击穿隔离板 输入隔离器件，造成RTU板件损坏。 d)接地不规范 由于接地不规范，不同接地点之间雷电时易形成较高的电位差，产生的电磁干扰会影响RTU的运行，损坏RTU模板；同时，雷电引起的地电位升高，亦通过设备的接地线引入RTU，此过电压同样会损坏RTU模板。3 防护措施 电子设备的防雷和过电压保护是一个系统工程，必须贯彻综合防护思想。综合运用分流(泄流)、均压、屏蔽、接地和保护(箝位)等技术，构成一个完整的防护体系，它适用于电力系统、建筑防雷和各种电子设施的通用防护模式，而对于一个特定的电子系统(设备)，例如远动系统的防护，则需根据远动设备的特点，结合变电站的实际情况，灵活应用，采用具体措施，构成一个完整的防护体系〔1〕。 近几年，我们通过对远动设备受雷击损坏的分析，在实际远行中采取了如下措施： a)远动设备的工作电源，可用直流电源的、优先采用直流供电； b)加装电源保护器。对于采用交流电源的远动设备(包括当地监控用电脑)，在UPS前加装了CRITEC交流电源防雷器。该产品工作稳定，性能可靠，且能将输出电压箝位在240 V左右。即当防雷器输入端瞬时电压不超过6 kV时，其输出电压不会超过240 V。 c)加装光电隔离器。对于所有的串行通信口，加装9C4型光隔离长线收发器，使相互通信的两设备通信端口之间无直接的电联系，有效地防止通过通信线引入的过电压；对相互通信的两设备之间的电位差进行隔离，从而有效地保护被保护设备的串行口不被损坏。 d)解除RTU内部的信号接地点。将RTU内部的信号地与大地脱离开，防止地电位升高直接侵入 RTU而损坏RTU模块板件。 e)采用等电位连接。在需要防雷的空间遭遇雷电等过电压时，使所有各相关部分(电路板)不 存在明显电位差〔2〕，保护电路板不受损坏。4 结束语 从1997年开始，采用以上措施后，南海电力局运行中的RTU工作稳定，取得了理想的运行效果，保证了无人值班工作的顺利进行。 作者简介：陈国俊(1970-)，男，湖北孝感人，助理工程师，工学学士， 主要从事变电站遥动设备的维护工作。作者单位：南海电力工业局，广东 佛山 528200 参考文献 〔1〕 张伟钹.仪征输油站仪表微机监测系统的防雷及过电压保护〔J〕.电网技术，1997. 〔2〕 苏邦礼.现代防雷技术最重要的是等电位连接〔J〕.广东电力，1998.
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