1、户外宽带接入机柜解决方案介绍 户外POP点宽带接入机柜技术解决方案1. 通信用户外机柜是在户外使用条件下将局端光缆向用户延伸，通过 有源设备（交换机或传输等设备）将光信号变为电信号后再通过较短的 铜缆传输（或将光信号进行分路）到达最终用户的接口设备。 我公司参加了相关行业标准的起草，标准名称YD/T1537-2006通 信用户外机柜一般技术要求，该标准在2007年初已正式发布。 DSLAM前移网络结构图2.通信用户外机柜户外使用时需解决问题： 2.1.耐气候性能 2.1.1.太阳辐射的影响 通信用户外机柜在旷野工作时有三个面同时受到阳光的辐射(上午为顶 端及东南北 两侧，下午为顶端及西北南 两
2、侧)。夏季在太阳的 辐射下，金属机柜顶端的表面温度可达64(下午2:30左右南京的环境温 度为39。) 2.1.2. 温度传导的影响 机柜内的温度在传导作用下也会发生变化,最终机柜内外温度达到平 衡。 2.1.3.环境温度变化的影响 环境温度发生骤变时, （机柜内部由热到骤冷，机柜内还会产生凝露） 2.2.密封要求 户外机柜的密封是衡量户外机柜能否满足通信设备正常工作的重要指 标。户外机柜的防护等级是根据设备的不同工作环境要求来确定的。通常 的防护要求为GB4208标准中的IP55或IP65级。防护等级 第一位特征数字含义 I P5X 灰尘进入量不影响使用 I P6X 无灰尘进入 防护等级 第
3、二位特征数字含义 I PX5 任何方向喷水无有害影响热分析过程是模拟户外太阳辐射及机柜 设备发热等因素，从温度管理的角度对产品 进行结构设计，从而提高了产品使用的寿 命，保证了有源设备的稳定运行。 外部热源：辐射热、传导热 内部热源：蓄电池、电源、主设备 图1:光照初始,有源设备启动，图片显示只有 设备自身发热，机柜内部各点的温度均匀,机 柜顶端并没有热量聚集。 图1图2:光照及设备工作一段时间后,热量聚 集在机柜上部，断面温度呈梯度状。因 此机柜上部是温度控制的重点部位 解决途径：外部隔热涂料 三明治结构 内部散热技术 图2*空调系统温度管理为主动式 温度管理。系统采用空调的 制冷剂直接制冷
4、，机柜在满 足工作温度要求的同时，基 本不受环境温度的制约。 适用范围：机柜内最高温度 由空调设定。空调启、停点 温差10 。 测试温度:+55 内 循 环 热空气 冷空气 冷空气 热空气 外 循 环 离心风机 离心风机 热交换器 *热交换器由内外空气循环系统 构成，两个系统之间相互密封 隔离。内外循环气流经过热交 换芯片进行热量交换后，由外 循环气流将热量带走，从而降 低机柜内部的温度。 换热量的确定K= 设备功率 设备最高工作温度-环境温度 测试温度:+55 机柜内最高温度 环境温度10 15 *适用范围： 设备工作温度机柜最高温度 南京普天通信股份有限公司热空气 热空气 冷空气 冷空气
5、轴流风机 风道 风道 * 设备通过风机强排风，使机柜内形 成负压，外部冷空气由风道进入机柜 内部,机柜内部热量由顶端的风机吸 出。 由于机柜内外空气互通循环，机柜 的风道的防护性能成为产品重点解决 的问题。南京普天的专利“二次风道” 技术(专利号: 200620077621.0)可以很 好地解决此矛盾，使机柜真正达到 IP55级要求。 测试温度:+55 机柜内最高温度 环境温度5 7 *适用范围： 设备工作温度机柜最高温度 南京普天通信股份有限公司温度管理 模式 温度控制效果及 启停点 可以实现 防护等级 对主设备 的要求 机柜 成本 运行 成本 维护便 利性能 强制排风 系统 好 35 启动
6、/30 停机 一般 IP55 较高 +5-+7 最低 最低 好 热交换系 统 一般 35 启动/30 停机 高 IP65 高 +12 -+15 低 低 好 空调系统 最好 35 启动/25 停机 高 IP65 低高高一 般机柜构件采用“三明治”结构设计，最大限度隔绝外部热传 导，使机柜内部温度不随外部温度急剧改变，杜绝凝露产 生。 低导热系数隔热板 采用导热系数低于 0.027的聚乙烯 采用高耐候隔热涂层 PP3800,耐候能力是常 规涂层的5倍。 镀镁铝锌板(SuperDyma) 高耐候隔热涂层 镀镁铝锌板(SuperDyma) 低导热系数隔热板 南京普天通信股份有限公司户外机柜柜体可选用的
7、金属材料为:不锈钢板、铝合金板、覆铝 锌板、覆铝镁锌板，综合性价比、加工的难易程度以及材料的使 用寿命等因素，覆铝锌板和覆铝镁锌板具有价格较低，机械强度 好，加工容易，寿命较长的优点。因此覆铝锌板和覆铝镁锌板是 户外机柜的首选材料。 南京普天通信股份有限公司覆镁铝锌钢板，其表面镀层含锌85.8%，铝约 11%，镁约3%，硅约0.2%，硅元素的添加，不 仅改善了含锌铝镀层钢板的加工性能，由于其 与镁元素的综合作用，对腐蚀的抑制效果进一 步提升。盐雾试验证明，其耐腐蚀性能相当 于： 热浸镀锌钢板的 15 倍 南京普天通信股份有限公司钢结构固定结构 橡胶密封圈 *汽车密封条设计，中空结构。 *屏蔽钢
8、带加强，具备一定的 EMC功能 *三元乙丙橡胶本体材料，抗 老化寿命达到15年 *更换维护方便 南京普天通信股份有限公司*锁体采用增强 锌铝合金制造 永不生锈，机 械强度高。 *锁孔双重密封 防护等级IP65 级 南京普天通信股份有限公司门 禁 传 感 器 温 度 传 感 器 湿 度 传 感 器 水 浸 传 感 器 电 源 传 感 器 监控模块 12V直流电源 HUB 光电转换 TCP/IP 中心服务器 短信报警器 用户终端浏览器 用户终端浏览器 机柜内部 南京普天通信股份有限公司网关接口 视频传感器 烟雾传感器 温、湿度传感器 门禁传感器 红外传感器*防雷保护等级： 60KA 多雷电且能量大
9、地区 20KA-40KA 多雷电地区 20KA 一般雷电地区 南京普天通信股份有限公司机柜设备工作和防雷 接地分开设置，分别通 过这两个接地桩汇接于 机柜外接地桩（接地铁 桩要求插入大地1米以 下，接地电阻应小于3欧 姆）。防雷地包含：防 雷模块地，配线架防雷 地。设备地包括模拟工 作地、数字工作地、电 源地（-48地），机架通 过各个金属部件的相 连，使机架各个部位导 通。 南京普天通信股份有限公司*自动灭火功能 机柜出现火情前期，环境告警系统告警， 同时当机柜内部温度达到82摄氏度 时，机柜的消防系统动作，向火 情设备喷射二氧化碳气体， 2秒内扑灭火情。 *安全环保 *使用寿命长 8年 *
10、更换安装方便机柜的结构 顶盖及柜体四侧为“三明 治”结构,中间填充导热系数为 0.023的绝热材料, 可隔绝太 阳的辐射。当温度急剧变化时 还可防止凝露的产生。 顶置对流层：顶盖与内柜 顶之间有30mm的空间形成对流 层，柜体内的部分热量以及从 顶盖传导来的热量可从对流层 排出箱体。 实验验证:该结构可以消除 辐射及传导的影响。高低温模拟实验室，可实现-20 -552 的温度环境，用以验证设备的耐候性。 电源控制箱 高温试验 南京普天通信股份有限公司IP5X级：不完全防尘，但不影响使用 不得影响安全。 IP6X级：无灰尘进入机柜 全封闭粉尘实验室 75微米直径滑石粉循环鼓风系统 南京普天通信股
11、份有限公司IPX5： 防喷水 喷嘴直径6.3mm 流量12.5L/min 时间1min/m2 最少3min 距离2.5m-3m 室外喷淋试验 全封闭室内喷淋试验室 南京普天通信股份有限公司采用5%的Nacl溶液， 机柜外暴露部分应承受 500h不间断喷雾，表面无 氧化现象。 机柜内部零件应能承 受70h不间断喷雾，表面 无氧化现象。 南京普天通信股份有限公司冲头直径为15.9mm 冲头重量为9.8N 跌落距离为1840mm 同点冲击次数为3次 不得出现任何结构和 表面缺陷 综合力学实验机Figure 6: Z direction shock test viewTest Result Comme
12、nt Document verification OK Configuration verification OK LOGBOOK1 Visual & mechanical inspection OK LOGBOOK2 Functional test NRC OK LOGBOOK3 Dry heat test OK Cold test OK Damp test OK Cold start up test OK Damp heat start test OK Mechanical vibration random test OK* The battery room door dropped be
13、cause the lock is unlock while vibration test, Vendor will change the lock type as INIT cabinet, so this problem is solved. Mechanical vibration sine test OK Mechanical shock test OK Mechanical free fall test OK LOGBOOK1 LOGBOOK1山区 沙漠 海边 南京普天通信股份有限公司南京普天通信股份有限公司 PTM03型 *主设备：中兴9806 *功率：100W *设备温度+50
14、*强制排风散热 *MDF100回线 *南京电信PTM03型 用户数:192线PTM02型 *主设备：阿尔卡特1540 *功率：600W *设备温度+75 *热交换器散热 *MDF内线512回线，外线768回线 *越南电信PTM02型 *主设备：华为5605 *功率：115W *设备温度+50 *ODF12芯 *镇江电信户外机柜主要用户一览表 序号 产品型号 名称 用户 数量 备注 1 PTM01(空调) 户外ONU机柜 伊朗 119 落地 2 PTM02(热交换) 户外ONU机柜 马来西亚 6 落地 3 户外ADSL机柜 越南 16 落地 落地 5 PTM03(强排风) 户外ONU机柜 印尼 17 6 户外光传输机柜 常德电信 2 落地 7 户外电源机柜 西藏移动 40 落地 9 西藏移动 38 落地 10 西藏联通 17 落地 11 西藏联通 14 落地 12 户外ADSL机柜 南京电信 56 架空、壁挂 13 南京电信 28 落地 14 镇江电信 72 架空、落地 山东荷泽网通 356 壁挂 15 户外传输机柜 俄罗斯 71 落地 16 户外ONU机柜 泰国 1 样机 17 PTM04(自然散热) 户外传输机柜 北京地铁 345 壁挂、落地南京普天通信股份有限公司
