低成本、自动化配线单元的设计及推广

低成本、自动化配线单元的设计及推广

陈泓开 ,覃高星 ,刑晓敏

广东电网有限责任公司清远英德供电局  广东英德  513000

摘要：电力行业快速发展的时代背景下，积极研发一种低成本、自动化的配线单元具有现实必要性。这也是泛在电力物联网建设提出的新要求，设计的初衷将是解决电力物联网建设中存在的受小变电站、环网柜等空间限值而出现的配线混乱的问题。低成本、自动化配线单元设计的重点应放在一体化综合配线设计上，除了要保证建设成本的合理，操作的自动化外，更要保证整体设计的美观。本文主要就低成本、自动化配线单元的设计问题进行探讨，明确具体的设计思路和应用要点，指导该设计的推广应用。

关键词：机房空间利用；自动化配线；配线单元；设计

我国泛在电力物联网处于初步建设阶段，建设前景光明、空间广阔。但是普遍受小变电站、开闭所、供电所空间限制，导致光纤和数字配线等不同配线模块需要单独安装，使得空间狭隘问题突出。此外不同配线模块往往需要单独配置一个或者多个安装子柜，导致机房机柜空间的缩小，增加了设备扩容的难度，也增加了机房维护的压力。因此急需研究推出一种成本更低、自动化配线程度更高的一体化综合配线单元。

1 低成本、自动化配线单元设计背景

传统的电力机房采用光纤配线、数字配线、音频配线，网络配线等，紧凑型变电站由于空间有限，按照电力公司标准，无法安装下现有的光纤配线设备、数字配线设备、音频配线设备和网络配线设备。按照现在电力公司发展的模式，更加没有空间扩容配线设备。要想解决这一问题，可以从一体化综合配线单元的优化设计入手。需要及时优化和调整光纤和音频的配线、数字和网络的配线，确保有限的空间得到合理利用。因此一体化综合配线单元设计应以大幅节约各供电所等地方机房机柜空间为目标，将光配、音配、网络配线模块进行整合，真正让各种配线整合在一起[1]。在设计中设计者应该更多地致力于解决机柜空间重复占用的问题，节约机房空间，减少项目投入，提升资源利用率，认真做到一举多得。经过长期对变电站、开闭所、环网柜等生产和管理场所的通信设备的观察和统计分析，光配和网配数量在不断增加，数配用量逐年减少，音配可以用网配替代，在研发阶段本着多光配、网配，少数配、音配，模块化设计、机架式安装的原则进行设计。装置采用19/21寸标准机架式安装，不改变通信设备的安装、运维方式。装置正面采用标准化光配子框，利用一体化光配模块导轨，把网配设计成插片式装配方式，更换模块可快速改变光配和网配数量。装置背面预留网配模块，当光配数量和网配数量较多时，正面装光配背面装网配。装置背面预留4系统数配，用于部分需要数配的环境。

2 一体化综合配线单元基本构成

一体化综合配线单元主要包括光纤配线单元箱、架体、数网模块板、数字配线单元和网络配线单元，光纤配线单元箱两侧与架体固定连接，架体沿光纤配线单元箱的前面板指向背板方向延展，数网模块板设置在两个架体延展区域之间，两个架体相对面各自设置有轴承，数网模块板两端各自与两个轴承连接。数网模块板的板面固定安装网络配线单元和数字配线单元，其数网模块板可翻转90°，新开发泛在电力物联网一体化综合配线柜占用高度为4u，

其中光纤配线单元箱体总高度4U，声配线、网配线、数码线均设计在机柜的背面操作，机柜的背面在不需要考虑数字配线模块翻转的情况下有足够的空间。机柜布线装置在大幅缩减占用空间的同时，也完成了走线的一体化设计。综合配线柜的投入应用也将带来电力运维及管理成本上的节约 [2]。网络配线单元靠近数网模块板下侧的区域安装有金属网线理线架。数网模块板的背面上固定安装有数配专用理线架。光纤配线单元箱的背部板面上安装20回线音频钢背架模块，20回线音频钢背架模块的数量为至少一套。光纤配线单元箱的背部板面上还安装有塑料理线环，其中塑料理线环的数量为四个，两个塑料理线环安装在所述光纤配线单元箱背部板面的一侧，另两个塑料理线环安装在所述光纤配线单元箱背部板面的另一侧。其中塑料理线环沿光纤配线单元箱背面的轴心位置对称布置。

3 低成本、自动化配线单元设计关键要求

3.1 体现集成优势

在研究设计一体化综合配线单元时需要体现其集成性优势。需要让光配、数配、音配和网络配线模块等可以很好地集成，解决各模块单独设计而过度占用空间的问题[3]。此外光配、数配、音配、网络配线模块还可以对电力管道沟性能指数进行实时监测，及时了解各参数变化情况，做到对光配、数配、音配、网络配线的科学诊断。与此同时提供电力管线沟渠实时监控服务，使得后续各项业务的开展得到最大限度的保障，确保电力系统有条不紊地运行。一体化配线单元至少要满足24芯以上的光纤配线单元、100回线音频配线单元、8系统数字配线单元的集成功能。

3.2 支持标准安装

此次设计的低成本、自动化配线单元也考虑到子框标准安装要求。一体化综合配线单元子框外壳厚度皆为1.5mm的镀锌金属板材料，不仅使用方便，而且造型美观大方。一体化线路单元的设计各子框对应的塑料件均进行了抗腐蚀测试，抗腐蚀性能高。而金属部分则采用静电喷塑的处理方式，所以物理、化学方面表现比较平稳。塑料件与金属件相容性好，所使用的材料考虑到生态环保属性

[4]，对人体无害。除了支持标准化安装，低成本、自动化配线单元子框还可以自由组合进行灵活安装使用，有效满足不同规格、不同容量的需求，增加了光配、数配、音配、网络配线调线及转接的便利性。

3.3 可以灵活配置

在此次设计的低成本、自动化配线单元中，其也实现了各个配线模块的灵活组合和任意配置。在使用该配线单元时在转接器上安装尾缆连带的接头，通过与适配器的另一侧的光连接器进行光路对接。这也就是说不管是转接器或接头都能灵活插拨，也可以自由地配置，操作更人性化。除此以外，低成本、自动化配线单元还可以结合需求进行多种组合，同样也可以满足不同规格容量的要求。这样，就会使得电路与光路的配线、调线与转接等地业务变得更加顺畅与灵活。

3.4 高效独立走线

低成本、自动化配线单元设计的优化也具体体现在满足不同线缆现场的独立走线需求。

这次研发的整合综合布线单元既满足不同布线场地的独立布线需求，又支持自由独立进出线路，如光缆、跳纤、铜线等，避免线与线之间的干扰。低成本、自动化配线单元改变了传统不同雷翔配电单元的独立生产和安装模式，也真正解决了一个标准子框内光配、数配、音配、网络配线等诸多现实问题[5]，一举多得，综合效益突出。

4结语

低成本、自动化配线单元的优化设计体现了气体积小巧、集成化程度高、一机多用的优势，也将缓解紧凑机房通信配线设备安装的现实压力，因此值得大力推广。我们也应看到低成本、自动化配线单元对应的配线单元接口位置、朝向及高度差异明显，因此更有利于各自地走线管理，为后续的机房配线维护、机房设备扩容等提供方便。

参考文献：

[1]靳晓媛.基于机房空间资源智能化分配管理平台的应用研究[J].长江信息通信,2021,34(07):156-158.

[2]田勤生.一款熔配分三位一体72芯ODF配线箱[J].中国有线电视,2021(06):665-667.

[3]徐虎.5G数据机房高密度光纤布线系统的升级改造设计与实践[J].现代传输,2021(02):71-76.

[4]何成阳. 基于BIM的铁路中间站通信机房运维管理系统的设计与实现[D].兰州交通大学,2020.11-12.

[5]朱玉辉,杨家成.通信设备机房综合布线系统的规范设计建设[J].数字通信世界,2020(01):270.