通信室外設備地埋的安裝措施

趙永興

【摘要】 在進行通信室外設備安裝之后，其極易受到冬季嚴寒及夏季高溫的影響導致設備無法正常工作，并且這些氣候因素會使得通信設備（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備安裝在地下，通過地下的冬暖夏涼來保障設備的工作環境，能使的設備工作質量得到有效提高。基于此本文就某通信設備室外地埋安裝措施做了敘述，以期可為相關工作者提供一點借鑒。

【關鍵詞】 通信室外設備 地埋 安裝技術 控制措施

利用室外一體化設備進行通信網絡建網，其不但快速而且經濟，但是在我國大多數地區，其極易受到冬季嚴寒及夏季高溫的影響導致設施無法正常工作，并且這些氣候因素會使得通信設備（主要包括蓄電池）的壽命大幅度縮短。經過相關工作人員統計顯示，在室外安裝通信設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，而使用將設備安裝到地下，就能夠很好的保證設備穩定運行，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

某地電信公司已經推廣實施通信室外設備安裝工程，該工程已經進行了室外型基站蓄電池埋設120套，設備倉型+室外地埋電池倉RRU基站2個，室內型基站蓄電池2套，這些通信室外設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用。該工程實施和過去的直接架設在室外的通信設備相比，首先使用設備地埋能夠將環境溫度相對調節10℃左右；其次其能夠有效增強蓄電池放電量，延長蓄電池的壽命，使用通信設備地埋之后，取得了較好的效果，最后該工藝實施簡單、造價便宜。

二、通信室外設備地埋安裝具體實施

2.1 設備地埋位置選取

要進行設備地埋的施工方案，要求選取地理位置相對較高的位置，確保該地區的地下水對電池井、設備井不會造成影響，這是工程實施必須要注意的一點，否則極有可能導致設備被水浸泡，使得設備被損壞，因此在進行設備埋設位置選擇時要對當地地下水位及降水量做充分了解，以保證設備的安全。

2.2 電池井施工

通常情況下，電池井的大小要依據要求按照的電池組尺寸來決定，以方便電池組安裝和維護為最佳，盡量安裝深一點會使得井內恒溫效果更佳。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行粉刷，保證井內四壁平整。電池井內要制作電池組底座，電池安裝在底座上，高度約10cm。電池井內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，以防止外界的水進入。

2.3 設備井施工

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

2.4 滲水井施工

滲水井施工是通信室外地埋設備安裝方案實施的關鍵環節，通常情況下，滲水井應該和電池井與設備井保持1.5m為最佳，且比電池井、設備井深1m為最佳，滲水井砌筑大約24cm厚，對其不進行粉刷，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。如果設備是建在山坡上，那么只需要在設備井和電池井上加蓋一個防潮蓋，而不用再建滲水井，電池井和設備井內的水可直接排至山下。

2.5 防潮蓋、排氣口制作

在該方案中，進行防潮蓋設計是為了防止滲水井內的潮氣通過排水管到達電池井和設備井，進而對設備造成損壞，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一定要保證平整光滑。在該工程中，對該處使用了標準件，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備在工作過程中可能產生的氣體排出倉外，在該工程中，排氣管用4分水管進行制作，開口處設置了防蟲網，排氣管露出地面部分在鐵塔根部或者電桿根部放置。

三、通信室外設備地埋安裝相關計算

在工程施工前，為了使得工程施工更加科學、合理，在施工中進行了如下幾點內容的計算：（1）導熱系數確定。對于地埋倉和電池倉的熱值計算，其有一個很重要的數據，即導熱系數，導熱系數指的是穩定傳熱狀況下，厚度為一米的材料，其兩側溫差恒定在一度，其在一個小時內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℃來進行代替）導熱系數和材料的自身結構、含水率、密度及溫度等因素息息相關。在該工程中經過測定空氣導熱率λ1=0.6W/（mK）；土壤導熱率λ2=2.2W/（mK）；混凝土的導熱率λ3=1.74W/（mK）；（2）電池倉熱計算。在該工程中，設計有300AH/48V的蓄電池，一般情況下前五個小時通過30A的電流直充時，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，此時熱功耗大概為50W，因此可算出其最大熱功耗為100W。設電池倉地埋深度D3=15cm，電池倉設計尺寸為1.5m×1.2m×1m，電池距離倉頂D1=1m，井蓋厚D2=15cm，通過這些數據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，電池倉六個面和土壤均直接接觸，并且土壤為壓實狀態，因此總熱阻R是由六個面并聯形成，因此總熱阻R為0.11℃/W，總傳熱系數k等于8.93℃/W，傳熱面積A為9。另外根據我國北方地面3.2m以下在全年氣候內的溫度變化在11℃-17℃之間，而在該工程中，因為電池倉埋設不是很深，因此判定土壤溫度在6℃-22℃間，而對于我國南方地區的則判定溫度在12℃-28℃之間。所以通過計算全年電池倉溫度應該在13.3℃-29.3℃之間，只有在夏天一些特別高溫天氣，溫度才可能達到30℃。（3）設備倉熱值計算。對于設備倉的熱值計算，首先設開關電源配置采用2個30A/48V的模塊，根據91%的效率做計算。則設備最大熱功耗Φ=50×60×9%=270W，但是實際應用過程中，因為一些因素影響，熱功耗值比上述值要小一些。設備倉的尺寸設計為1.6m×15.m×1.4m，其地下埋深D3等于0.5m，倉內頂部和電池距離D1等于0.8m，井蓋板厚度D2等于15m。經過計算設備倉上面熱阻力為1.48℃/W，設備倉左右、前后的熱阻力均為1.21℃/W。而設備倉底部的熱阻和電池倉使用同種算法計算結果為0.37℃/W，且整個設備倉傳熱面積A等于13.48，所以設備倉全年溫度應該保持在15℃-31℃之間。

四、通信室外設備地面安裝質量控制措施

4.1 做好倉外測試

在進行倉外測試時，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電源顯示連接至配線箱內，并進行安裝；（3）將寬窄帶設備的復位按鍵和各類測試端通過小電纜連接至配線箱，并進行安裝；（4）在設備倉中安裝USB攝像頭監控，要求攝像頭能夠清晰看到倉內設備運行情況。

4.2 電池倉和設備倉監控

（1）在設備安裝完成之后，要在電池倉和設備艙內安裝動環溫、濕度監控探頭及水浸探頭；（2）為了控制設備倉內的濕度，可在倉內放上一些干燥劑，如石灰等；（3）對于引出或引入電池井和設備井的各種線纜都應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主基站做焊接；（4）在電池井和和設備井內，均應該設置手抓式爬梯，爬梯通常應該為四級設置；（5）電池井或設備井井蓋通常要埋在地表以下50cm，并在回填土前使用農用塑料薄膜覆蓋一層；在檢修時進行挖開，這樣雖然施工有點復雜，但是一方面其可有效控制倉內溫度，另一方面又可防止偷盜分子偷盜，降低電池、設備被盜風險。

五、通信室外設備地埋安裝效果及推廣應用

5.1 安裝效果

經過時間證明，進行通信室外設備地埋安裝首先其能夠有效維持蓄電池工作環境溫度，使得蓄電池的使用壽命得到大幅度提高，最終能夠有效節省工程維護投資費用；其次使用室外設備地埋安裝，設備工作環境較為穩定，不但預防了各種氣候變化引起的溫度變化對設備的影響，而且地埋安裝，倉內溫度、濕度等因素較為穩定，使得設備能夠持續穩定工作，受到外界因素干擾少；第三，室外通信設備地下埋設，可有效防止盜竊分子偷盜設備及電池；第四，地埋安裝，不再進行設備對應空調配置，可大幅度節省工程運營成本，且實現節能減排的目的；第五，工程建設低成本、高效率，投資和使用室外設備倉、電池倉相比投資較少。

5.2 地埋安裝推廣應用

當前已經進行了室外型基站蓄電池埋設120套，設備倉型+室外地埋電池倉RRU基站2個，室內型基站蓄電池2套，并且均已經取得較好的效果，2010年8月，該省電信公司召開，到場專家全部通過了進行設備地埋及電池地埋項目的技術論證。最終該省電信公司已經決定在該省各地區推廣應用通信室外設備地埋安裝技術。另外，該地埋安裝方案還在該省節能減排會議上受到好評，當前已經準備在更大地區范圍內做推廣應用，以期使得通信設備工作更加有保障。

六、結語

通過使用一定的方法將通信設備安裝在地下，利用地下的冬暖夏涼來保障設備的工作環境，能使的設備工作質量得到有效提高，本文敘述的地埋法安裝措施經過實踐證明，其優點顯著，在節省工程投資的基礎上，使得工程運營和維護更加簡單，因此在類似工程中可積極推廣應用室外設備地埋安裝技術。