Дипломдық ЖҰмыс 5В071900 «Радиотехника, электроника және телекоммуникациялар»

• 
  қазіргі заманғы торап үшін қажетті жабдықты анықтау байланыстар және оның негізгі функциялары мен параметрлерінің сипаттамасы;
  
• 
  типтік байланыс торабының электр жүктемелерін анықтау;
  
• 
  жүктеме үшін үздіксіз қуат көзін (ҮҚК) есептеутиптік байланыс торабы;
  
• 
  типтік байланыс торабының 15 кВт электр желісін есептеу;
  
• 
  электр қуатын резервтеудің оңтайлы уақытын есептеу және оны қамтамасыз ету үшін аккумуляторлар саны;
  
• 
  бағдарламада есептелген UPS - ті математикалық модельдеу Matlab негізгі параметрлерді анықтау, салыстыру және таңдау;
  
• 
  инверторды басқару әдістері;
  
• 
  ресурс тиімділігі мен ресурстарды үнемдеуді есептеу ҮҚК;
  
• 
  байланыс торабы үшін қауіпсіздік пен экологиялылықты есептеу.
  

1 Байланыс торабының негізгі компоненттері

Типтік байланыс торабын жобалау басты таңдаудан басталады біздің жағдайда коммутатор-Cisco 7600 сериялы маршрутизатор параметрлері [63]:

• 
  2200 Вт қуат тұтыну;
  
• 
  220 В кернеу деңгейі;
  
• 
  қуат коэффициенті 0,85;
  
• 
  пайдалы әсер коэффициенті 0,95;
  
• 
  бас тарту уақыты 7 жыл;
  
• 
  меншікті салмағы 122,5 кг;
  
• 
  өз өлшемдері (BSD / мм): 933 x 431 x 533 (21u);
  

• 
  қоршаған ортаның жұмыс температурасы 0-ден 40 градусқа дейін.
  

Сурет 1.1. Маршрутизатор Cisco 7600

Әрі қарай, аудандық коммутатор таңдалады, біздің жағдайда бұл 6500 сериялы Cisco брендінің екі маршрутизаторы. Аудандық коммутатордың параметрлері Cisco 6500 [63]:

• 
  1100 Вт Тұтынатын қуаты;
  
• 
  айнымалы токтың кернеуі 220 В;
  
• 
  қуат коэффициенті 0,85;
  
• 
  пайдалы әсер коэффициенті 0,95;
  
• 
  7 жылдан бас тарту уақыты;
  
• 
  меншікті салмағы 61,2 кг;
  
• 
  өз өлшемдері (BSD / мм): 648 x 431 x 460 (14u);
  
• 
  қоршаған ортаның жұмыс температурасы 0-ден 40 градусқа дейін;
  
• 
  цельсий және салыстырмалы ылғалдылық 0-95%.
  

Сурет 1.2. Маршрутизатор Cisco 6500

Әрі қарай, түйін қосқышы біздің жағдайда 2950 сериялы Cisco брендінің жиырма маршрутизаторы таңдалады. Cisco 2950 түйіндік коммутатор параметрлері [63]:

• 
  тұтынылатын қуат 44 Вт;
  
• 
  кернеу деңгейі 220 В, айнымалы ток;
  
• 
  қуат коэффициенті 0,85;
  
• 
  пайдалы әсер коэффициенті 0,95;
  
• 
  бас тарту уақыты 7 жыл;
  
• 
  меншікті салмағы 0,46 кг;
  
• 
  меншікті өлшемдері (BSD / мм): 50 x 125 x 103 (1U);
  
• 
  қоршаған ортаның Жұмыс температурасы 0-ден 40 градусқа дейін;
  
• 
  цельсий және салыстырмалы ылғалдылық 0-95%.
  

Сурет 1.3. Маршрутизатор Cisco 2950

Әрі қарай, көмекші жабдық таңдалады. Оптикалық байланыс желілерінде сигналды күшейту үшін талшықты-оптикалық күшейткіштер қолданылады. Біздің жағдайда, бұл ASTRATEL WS сериялы төрт талшықты-оптикалық күшейткіш. Талшықты-оптикалық күшейткіш параметрлері:

• 
  тұтынылатын қуаты 55 Вт;
  
• 
  кернеу деңгейі 220 В, айнымалы ток;
  
• 
  қуат коэффициенті 0,85;
  
• 
  пайдалы әсер коэффициенті 0,95;
  
• 
  бас тарту уақыты 7 жыл;
  
• 
  меншікті салмағы 0,45 кг;
  
• 
  меншікті өлшемдері (BSD / мм): 50 x 125 x 103 (1U);
  
• 
  қоршаған ортаның жұмыс температурасы 0-ден 40 градусқа дейін ;
  
• 
  цельсий және салыстырмалы ылғалдылық 0-95%.
  

Сурет 1.4. Astratel талшықты күшейткіш

• 
  тұтыну қуаты 22 Вт;
  
• 
  кернеу деңгейі 220 В, айнымалы ток;
  
• 
  қуат коэффициенті 0,85;
  
• 
  пайдалы әсер коэффициенті 0,95;
  
• 
  бас тарту уақыты 7 жыл;
  
• 
  меншікті салмағы 10 кг;
  
• 
  меншікті өлшемдері (BSD / мм): 70 x 94 x 26;
  
• 
  қоршаған ортаның Жұмыс температурасы 0-ден 40 градусқа дейін.
  

Сурет 1.5. Planet медиа түрлендіргіші

Байланыс ағындарын дұрыс бөлу үшін (немесе байланыс ағындарын шектеу) коммутатор қолданылады. Біздің жағдайда, бұл 2000 сериялы Cisco брендінің төрт коммутаторы.

• 
  тұтыну қуаты 960 Вт;
  
• 
  кернеу деңгейі 48 В, тұрақты ток;
  
• 
  бас тарту уақыты 7 жыл;
  
• 
  меншікті салмағы 0,2 кг;
  
• 
  меншікті өлшемдері (BSD / мм): 162 x 431 x 460 (3U);
  

• 
  қоршаған ортаның Жұмыс температурасы 0-ден 40 градусқа дейін.
  

Сурет 1.6. Cisco 2000 Коммутаторы

Бірнеше түйінді қосқыштарды бір жалпы желіге қосу үшін желілік қосқыш қолданылады. Біздің жағдайда, бұл DC сериялы D-Link брендінің он желілік қосқышы. Желі коммутаторының параметрлері [64]:

• 
  тұтынылатын қуат 48 Вт;
  
• 
  кернеу деңгейі 48 В, тұрақты ток;
  
• 
  бас тарту уақыты 7 жыл;
  
• 
  меншікті салмағы 2,5 кг;
  
• 
  меншікті өлшемдері (BSD / мм): 44 x 431 x 207 (1U);
  
• 
  қоршаған ортаның жұмыс температурасы 0-ден 40 градусқа дейін.
  

Сурет 1.7. DC сериясы D-Link желілік қосқыш

Әрі қарай, біз белсенді және пассивті байланыс жабдықтарын, сондай-ақ батареялары бар қуат көздерін орналастыратын серверлік шкафтардың санын анықтаймыз. Біздің жағдайда, бұл zpas маркалы сегіз сыртқы серверлік шкафтар: биіктігі 42мм, ені 600 мм, Тереңдігі 1000 мм [66]. ZPAS серверлік шкафының жалпы көрінісі 1.8-суретте көрсетілген.

Сурет 1.8. Zpas сыртқы серверлік Шкаф

Бұл шкафтың рұқсат етілген жүктемесі 1360 кг құрайды, ол ауыр қорғасын қышқылы аккумуляторларын орналастыруға жеткілікті болады. Жоғары жылу жүктемелерінде ZPAS шкафында жылу алмастырғышты немесе кондиционерді орнату мүмкіндігі бар, шкафтардың ішкі көлемін бөлменің барлық көлеміне қарағанда салқындату ұтымды және үнемді. Модульдерді бөлек біріктіру мүмкіндігі де бар электрлік және басқа қосылыстар үшін сымдар мен кабельдердің ұзындығын едәуір қысқартатын шкафтар.

• 
  тұтыну қуаты 1000 Вт;
  
• 
  кернеу деңгейі 220 В, айнымалы ток;
  
• 
  қуат коэффициенті 0,7;
  
• 
  бас тарту уақыты 7 жыл;
  
• 
  қоршаған ортаның Жұмыс температурасы 0-ден + 50 градусқа дейін.
  

Сурет 1.9. Кондиционер ZPAS PROTHEM

Күтілетін электр жүктемелерін дұрыс анықтау байланыс торабын электрмен жабдықтауды жобалау кезінде технологиялық мәселелер кешенін ұтымды шешудің негізі болып табылады. Электрмен жабдықтау сенімділігіне қойылатын талаптарға байланысты байланыс тораптарының электр қабылдағыштары бірінші, екінші және үшінші санаттарға бөлінеді. Көптеген түйіндер байланыстар бірінші санаттағы тұтынушыларға жатады және оларды электрмен жабдықтау үш тәуелсіз электр көзінен қамтамасыз етілуі керек. Электр энергиясының екі сыртқы кірісі жеке энергия жүйелеріне немесе электр станцияларына, ал үшіншісі – жеке автономды (дизельді) электр станцияларына қосылады [1, 2]. Қазіргі уақытта бір енгізуі бар және кепілдік берілген қоректендірудің Автономды Жүйесі бар электрмен жабдықтау жүйелерін қолдануға жол беріледі [2].

Сурет 1.10. Байланыс торабының электрмен қоректенуінің құрылымдық схемасы

Схема келесі негізгі құрылғыларды қамтиды:

• 
  үш фазалы трансформаторлық қосалқы станция (ТҚС) трансформаторлар Т1 және Т2, үш фазалы ажыратқыштар Q1, Q2 және F1 және F2 балқымалы кірістері (бірінші және екінші кабель желісі);
  
• 
  ДЭС автономды дизель-генераторлық электр станциясы (және одан шығатын үшінші кабельдік желі);
  
• 
  резервті автоматты қосудың екі құрылғысы (РАҚ);
  
• 
  айнымалы токтың негізгі тарату қалқаны;
  
• 
  WH белсенді қуат және var реактивті қуат есептегіші;
  
• 
  f3-F4 тегіс кірістері және ta1 – TA2 фазалық ток трансформаторлары;
  
• 
  Q3 – Q4 және Q5-Q10 ажыратқыштары;
  
• 
  тұрақты токты электрмен қоректендіру жүйесі (түзеткіш құрылғы);
  
• 
  айнымалы токты үздіксіз қоректендіру құрылғысы (ҮҚК);
  
• 
  ЭПУ серверінің негізінде мониторинг және басқару жүйесі;
  
• 
  жарықтандыру, Кондиционерлеу және шаруашылық қажеттіліктерінің электр желілері.
  

• 
  байланыс аппаратурасын қоректендіру кернеуін тұрақтандыру және аккумуляторлық батареяны ұстау режимі (штаттық режим);
  
• 
  аккумуляторлық батареяларды зарядсыздандырғаннан кейін кернеуді тұрақтандыру және авариядан кейінгі зарядтау режимі;
  
• 
  айнымалы ток кернеуі болмаған жағдайда аккумуляторлық батареялардың жүктемесіне разряд (авариялық режим).
  

Автоматты ажыратқыш (автомат) қалыпты режимдерде тізбек тогын өткізуге және электр желілері мен байланыс жабдықтарын авариялық режимдерден (токтардан) Автоматты қорғауға арналған қысқа тұйықталу, шамадан тыс ток, кернеудің төмендеуі немесе жоғалуы, токтың бағытын өзгерту және т.б.), сондай-ақ номиналды токтардың сирек коммутациясы үшін.

• 
  электромагниттік (қысқа тұйықталу токтарынан қорғау үшін);
  
• 
  жылу (артық жүктемелерден қорғау үшін);
  
• 
  аралас.
  

Сурет 1.11. Ажыратқыш және бөлімде оның түрі

Ажыратқыш келесі компоненттерден тұрады:

• 
  байланыс жүйесі;
  
• 
  доға сөндіру жүйесі;
  
• 
  расцепители;
  
• 
  басқару механизмі;
  
• 
  еркін ажырату механизмі.
  

Сурет 1.12. Орта нүктесі бар айырғыш ажыратқыш

Резервті қосымша автоматты енгізу (РАҚ) енгізу автоматынан бастап ҮҚК-ны айналып өтетін байланыс жабдығына дейінгі электрмен қоректендірудің резервтік желісіне орнатамыз. Егер ҮҚК істен шыққан жағдайда, АВР ақаулы ҮҚК-ны айналып өтіп, қоректендіруді тікелей енгізуден ауыстырады. Екі контактордан және бес ажыратқыштан АВР жиналады. АВР құрылғысының принциптік схемасы 1.13-суретте көрсетілген.

Сурет 1.13. АВР құрылғысының принциптік сызбасы

Осы схемаға сәйкес жиналған АВР-дің жалпы көрінісі 1.14-суретте көрсетілген.

Сурет 1.14. Жиналған АВР жалпы түрі

Серверлік шкафтарда байланыс аппаратурасын қосу үшін Амперметрлері бар Rem-16 қуат розеткаларының блоктарын пайдаланамыз. Амперметрдің көрсеткіштері бойынша тұтыну тогының лездік мәні әрдайым көрінеді және өлшеу кезінде маңызды шарт сақталады, байланыс қызметтері үзілмейді. Ағымдағы көрсеткіштер аккумуляторлық батареялардың режимінде байланыс торабының жұмыс уақытын есептеу, фазалар арасындағы жүктемені бөлу және т. б. үшін қолданылады.

Сурет 1.15. Амперметрмен Rem-16 қуат розеткаларының блогы