通信電源技術的智能化應用及智能化要點

任 昊

（國網陜西安康供電公司，陜西 安康 725000）

1 通信電源技術概述

1.1 通信電源技術

通信電源是通信設備正常運行所必需的能量來源，其質量優劣直接影響通信設備的運行效率和穩定性。通信電源技術在保障通信設備正常工作、提高通信設備質量和可靠性方面發揮著重要作用，其研究內容主要包括電源拓撲結構、功率因數校正、降噪技術以及開關技術等方面。通信設備要求電源具有將交流電轉換為穩定直流電的能力，還要滿足一定的波動范圍，以適應通信設備不同的工作狀態。因此，通信電源在設計和制造時需要考慮不同的工作環境和要求，以確保其高效、穩定和可靠[1]。通信電源系統的組成部分主要包括直流系統、交流系統以及接地系統，如圖1 所示。該技術的研究與應用可以提高通信設備的能效和穩定性，降低通信設備的運行成本，也可以推動通信技術的發展。在研究和應用通信電源技術的過程中，需要對通信設備的性能和特點進行深入分析，結合不同的環境要求和工作狀態，設計出適用于不同通信設備的高效、低噪音、低成本以及可靠的通信電源。

圖1 通信電源系統

1.2 智能化應用的必要性

（1）高效能節能。通信電源技術主要是保證通信設備不間斷供電，但是在傳統的通信電源技術中，由于長時間工作，導致漏電率增大，能耗增加。而智能電源技術的應用則可以通過功率分配和功率控制，在滿足通信設備的供電需求的同時，有效減少能耗。

（2）便捷管理。傳統的通信電源技術需要人工進行開關控制，日常維護工作量大和難度大，容易出現操作失誤或疏忽的情況。而智能化應用則可將可編程電源與管理軟件相結合，通過集中控制和自動管理，使得通信設備的運行狀態更加透明化，減輕管理的工作量，提高管理的效率[2]。

（3）安全保障。傳統的通信電源技術容易出現短路、火災等安全隱患，有可能對設備和人員造成傷害。而智能化應用可以通過實時監測電源電壓和電流等參數，及時識別異常狀態，防范意外事故的發生，保證通信系統的安全穩定運行。

2 通信電源的關鍵技術

（1）市電直流技術。市電直流技術是一種新型的電源技術，主要通過利用市電直接轉換為直流電，然后提供給通信設備使用，相較于傳統的市電交流技術，具有電能利用率高、無需額外轉換、穩定性強等優點。市電直流技術可以有效降低能源損失，減少環保壓力，同時縮短電能轉換路徑，減少電源系統的復雜度和線路損耗。這種技術在5G 通信、云計算等大型設備中得到了廣泛應用，成為未來電源系統的趨勢之一。

（2）高頻不間斷電源（Uninterruptible Power Supply，UPS）技術。高頻UPS 技術是一種能夠實現電源無間斷供應的技術，通信設備對電源的要求非常高，一旦斷電就會導致通信系統崩潰，因此電源的穩定性非常重要。高頻UPS 技術可以在電力故障的情況下立即轉換為備用電源，保證通信設備的穩定運行。同時，高頻UPS 技術具有響應速度快、啟動時間短、輸出波形優秀等優點。通信設備可以在市電故障的情況下，通過UPS 技術立即轉換為UPS 電源，保證供電的連續性和可靠性。

（3）高壓直流技術。高壓直流技術是一種新興的電源技術，其基于高壓直流輸電理論，主要在通信設備供電過程中使用。與市電直流技術不同，高壓直流技術采用高壓直流輸電技術，在長距離輸電過程中不會損耗大量的功率。同時，高壓直流技術能夠提高電機效率、降低電路噪聲、節省回路成本。該技術的應用在通信配電系統中具有廣泛的應用前景，成為未來通信電源系統的必備技術之一。

3 通信電源技術的智能化應用

3.1 智能控制技術在通信電源技術中的應用

智能控制技術是指通過計算機技術和通信技術實現對設備的自動化控制。在通信電源技術中，智能控制技術可用于實現對通信電源設備的在線監控、故障診斷和預測維護等功能。例如，通過安裝智能傳感器實現對設備各項指標的實時監測，從而及時發現設備故障并進行修復。此外，智能控制技術可以通過與其他通信設備進行聯動，實現對整個通信設備系統的自動化控制，增強系統的可靠性和穩定性[3]。

目前，智能控制技術已經在通信電源技術中得到了廣泛應用。例如，某些通信電源設備已經配備了智能控制模塊，可以通過與計算機終端連接，從而實現對設備的遠程監視和控制。此外，有一些相關的企業推出了智能控制軟件，可以對多種型號的通信電源設備進行統一控制和管理，進一步降低了通信電源設備的維護成本和運營風險。

3.2 物聯網技術在通信電源技術中的應用

物聯網技術是指通過互聯網、移動通信、傳感器等技術手段實現各種物理設備之間互聯互通的技術。在通信電源技術中，物聯網技術可用于實現對通信電源設備的遠程監測和控制。例如，通過在通信電源設備中安裝智能傳感器和網絡模塊，將數據上傳至云端，實現設備的遠程監控，并通過云端分析設備數據，實現設備的遠程控制和故障診斷。

目前，物聯網技術已經在通信電源領域得到了廣泛應用。例如，某些通信電源設備廠商已經推出了支持物聯網技術的通信電源產品，在設備中集成了智能傳感器和網絡模塊，用于實現對設備的遠程監測和控制。此外，有一些企業開發了相關軟件來管理和監控通信電源設備，便于維護人員進行快速故障定位和維修。

3.3 人工智能技術在通信電源技術中的應用

人工智能技術是通過機器學習、深度學習等技術手段來模擬人類智能的技術。在通信電源技術中，人工智能技術可用于實現對通信電源設備的自動化管理和預測維護等功能。例如，可以通過將大量的設備數據輸入給人工智能算法，訓練出一個智能模型，用于預測通信電源設備的故障，并發出相應的警報，便于維護人員及時采取措施[4]。

目前，人工智能技術已經在通信電源領域得到了廣泛應用。例如，某些通信電源設備廠商已經推出了支持人工智能技術的通信電源產品，在設備中集成了人工智能算法和傳感器等控制模塊，可用于實現對設備的自動化管理。此外，有一些相關的企業開發出了具有人工智能功能的軟件，可以用于實現對多種型號通信電源設備的遠程監管和自動化管理。

4 基于無線通信技術構建通信電源智能監控系統

在通信電源和空調等動環設備的應用過程中，通過監控系統對實時監控設備狀況并采集相關運行參數進行顯示，基于參數數據分析系統狀態以及可能存在的故障，以便進行及時維修。

智能化監控系統的應用替代了傳統人工看守的管理模式，轉向計算機維護的集中管理模式，實現了無人值守的通信電源監控管理，降低了人工成本，提高了設備監控與維護效率，更符合當前通信技術的發展要求，提高了供電系統的穩定性和安全性，保證供電質量，為智能化、自動化的通信電源發展提供了可能。

在互聯網技術的飛速發展下，無線傳輸的通信網絡技術被廣泛應用于各種監控系統。文章的通信電源系統如圖2 所示，在此基礎上采用傳輸控制協議/網際協議（Transmission Control Protocol/Internet Protocol，TCP/IP）協議實現通信電源監控數據的實時傳輸，并通過以太網控制電源，構建安全可靠的監控系統。

圖2 通信電源系統

4.1 監控體系結構

監控系統由服務器和通信設備組成，其功能和層次都有所不同。直接在本地以太網中，通過設備接口將服務器和通信設備接入監控系統，從而獲取設備參數數據和運行狀況。系統能夠在不使用大量控制器、變送器和傳感器的前提下進行參數設置和遙控命令等功能，同時得到設備運行信息和報警狀態。系統基于TCP/IP 協議，提供面向數據包的虛擬電路傳輸，具有差錯控制、流控制以及連接控制等功能，保證數據傳輸的可靠性。綜合考慮監控系統的實際需求，結合當前4G/5G 的傳輸技術，通信電源的監控體系如圖3所示。通過傳感器對現場數據進行采集，由用戶終端、前置通信設備以及數據庫構成監控中心。其主要功能在于對處理數據進行接收并完成分析，并對異常信息進行分類和報警處理，將其上傳數據庫，便于后續查詢和遠程連接工作。

圖3 通信電源智能監控系統結構

4.2 軟硬件及數據接口

該架空系統中心為微處理器，在系統中配備各種傳感器模塊，包括電源參數和文書度等，同時結合4G 模塊進行數據的采集和通信。系統采用Visual C++和Delphi 程序對系統進行軟件開發，通過SQLServer完成數據庫的開發管理工作。硬件系統主要包括4G同喜耐磨塊和CMOS8 位單片機。在數據接口方面，采用C2000S-NET 串口網橋，通過以太網數據通信模塊進行下位機的通信和數據傳輸。系統通過串口、監控中心向服務器發送各種指令，包括數據采集、遙控以及遙測等，將所采集的數據轉彎為TCP/IP 協議數據包，借助4G 模塊向數據監控中心闡述并進行分析處理，隨后將原始數據以及分析結構向服務器同步，保證后續的調取利用工作[5]。

5 結 論

隨著科技的飛速發展，通信系統在日常生活中扮演著越來越重要的角色。而通信系統的穩定運行，離不開電源技術的支持。智能化通信電源技術是指將先進的計算機技術和電源技術相結合，通過采集、處理、分析和預測數據，實現設備自主管理、故障診斷和預警，從而增強電源系統的安全性、可靠性和穩定性。

在實現智能化通信電源技術的應用中，加強對傳感器、控制系統以及數據采集、處理、分析等關鍵技術的研究和開發，確保系統采集的數據準確無誤。建立完善的智能化決策模型，針對不同的工作環境和使用場景，制定相應的策略，以提高系統的自動化程度。同時，需要加強對數據的安全保護，有效防止信息泄露和黑客攻擊等安全威脅?？傊?，智能化通信電源技術的應用，將會保證通信系統的穩定性和可靠性，在未來的發展中具有廣泛的應用前景。