利用福禄克示波表测试电池组方法及步骤

显示全部楼层 · 2017-6-6 11:55:26

　　在这样的中心局测试系统性能时，电池亦被包括在内
　　测量工具：ScopeMeter?196C福禄克示波表
　　操作者：SkyLineMembershipCorp.，电信提供商
　　测试项目：负载测试、定时放电测试、电导率测试

　　SkyLineMembershipCorporation公司是位于美国北卡罗来纳州(NorthCarolina)WestJefferson的一个电信提供商，为其成员提供从基本的拨号电话到高带宽应用的各种服务是公司发展的主要力量。对于SkyLine公司一个中心局(CO)的技术员TomEdwards来说，关注发展就需要毫不松懈地日夜关注最实用和现代化的科技，电池。
　　中心局的电池组包括24个700磅重的电池，每个电池的额定值均为4000安时，具有16到18小时的备用能源。它是SkyLine公司电源保证冗余系统的“第二替补”。电池组仅次于第一替补备用发电机，在发生功率损耗的情况时，备用发电机为系统提供电源。
　　在系统中，整流器为CO的全部负载提供所需的电流。电池组和整流器相并联，其电压和负载电压相同。如果交流电源(市网或发电机)中断，电池组就会立即切入到系统中为设备负载提供电源——无缝过渡需要不使用开关或机械作用。
　　“电池的维护是极为重要的。”负责Alleghany县中心局数字交换和光传输系统的Edwards说：“因此，我就依赖于工业标准的手持设备福禄克示波表196CScopeMeter来全面测试电池的性能。”“现在，我将整个中心局的负载连接到电池，然后在趋势屏上记录其性能表现，从而利用福禄克示波表来监测电池组。利用福禄克示波表，我可以观察和记录大量的信息，包括最低的电池电压，以及电池在什么时间点上可以达到稳定。”
　　可见性是关键
　　Edwards携带福禄克示波表进行检测是有道理的：“您看到的越多，能够修复的也就越多。”他说。Edwards日常工作中至少采用福禄克示波表6种综合功能对运行状态进行监测：
　　福禄克示波表双轨迹监测。利用此功能可比较两个信号——两个信号可以是上下排列，也可以是相互重叠的，确定信号的偏差或发现信号的退化。
　　福禄克示波表趋势绘图。利用该功能，可以将中心局的负载连接到电池组，并记录相应的活动，以进一步地分析。“我可以记录和归档上次的读数，以确定电池组整体健康状况的退化程度。”
　　福禄克示波表频谱分析。利用该功能，他可以观察信号的频率，并检测到任何不希望的频率——例如CO时钟脉冲源中的噪声，出现这种情况时它可能会为设备提供无效的时钟信号。
　　福禄克示波表触发选项。利用该功能，则可以根据脉宽、幅值或信号沿特性进行触发，捕获难以捕获到的毛刺或瞬态信号。
　　福禄克示波表设置。利用该功能，他可以捕获并保存不同测试情景下的详细设置，在日常的工作期间节省设置时间。
　　福禄克示波表波形归档。利用该功能，他可以维护电池的性能记录。“我可以直观地看到并记录最小电压、波形和各种各样的参数。”他说：“归档这些数据以备将来比较之用能让我明确地知道整个电池组的健康状况。”
　　绝对不能发生断电现象
　　SkyLine公司为美国北卡罗来纳州(NorthCarolina)以及东田纳西州(Tennessee)的一个县中超过36,000门的接入用户提供服务。“Sparta是我们13个中心局中的其中一个，它装备有一台数字语音交换机和光传输设备，从这里，我们将光纤延伸到其他的交换局。”Edwards说：“我们首要保证系统的正常运行，这就要求：为中心局或远端站提供电源的市电可以断掉，但是拨号音和为客户提供的服务绝对不能中断。”
　　为了最大程度上降低集中断电的风险，SkyLine非常重视网络的冗余性。例如，如果一根光缆被截断，信号就会自动进行重路由，从而避免中断。Edwards自己遵守严格的检查计划，每月用福禄克示波表检查一次中心局的电池，每年进行两次定时放电测试，验证电池的工作状态和稳定性(请参见图2)。“对这项工作来说，福禄克示波表的趋势绘图功能是无价之宝。”他补充说：“它能够让我们看到一次测试到下一次测试之间的所有退化情况。”

　　图2.对两个独立电池的单元的检查结果表明电池2(轨迹2)存在故障。在A点，将充电器从两块电池断开。电池1能够保持其电量，而电池2的电压则有陡峭的下降。在B点，再次将充电器连接到两块电池，但电池2的故障仍然很明显。
　　电导率测试也很关键，但是要费一些周折。“在一年四季中，我们远端站的电池要经历四种不同的温度周期。当温度下降时，电池的电导率也会降低，而此时却是用福禄克示波表检测那些在较高温度下显现不出来的故障的最佳时机。”
　　正确地定时
　　要保持数字交换设备百分之百的正常运行，就需要持续的直流电源输出，交换机语音服务的质量在很大程度上取决于信号的定时。
　　当一个客户打电话时，设备对客户的声音进行8千次每秒的采样，将其数字化。通过光纤发送信号则需要在发送端进行电/光转换，并在另一端进行光/电转换，最后再进行数/模转换。
　　“定时就是一切。”Edwards说：“每一信号都必须完全正确地终止，但是诀窍在于从不正确的信号终止预测到故障，不正确地信号终止会在线路上产生纹波。”Edwards再次提到其格言——“您看到的越多，能够修复的也就越多。”——做为决定因素。
　　“我使用福禄克示波表的双轨迹模式在屏幕中上下显示两个波形(请参见图3)，信号A和信号B的频率和相位相同，但是轨迹B是无法接收的。这一点可以从其参差不齐的信号沿上清晰地看出来。在这个信号图形中，我发现信号B并没有正确地终止。在这种情况下，眼见为实。福禄克示波表图形能够说明问题。”

　　图3.SkyLine公司中心局定时信号源的福禄克示波表截屏，它以图形的形式提供了详细的细节，可以发现一个信号终止不正确。轨迹A的源信号显示出了正确信号清晰的信号沿和“肩部”。轨迹B有着和轨迹A相同的频率，并且相位也和轨迹A相同，但是其信号沿和肩部并不非常“清晰”。这些现象说明信号终止不正确。
　　标准的排障方法
　　在SkyLine公司配备了福禄克示波表后的短短8个月的时间内，Edwards现在已经能够非常好地建立一组全面的参考波形，用来在中心局及其他地方评估电路和系统。利用福禄克示波表的存储功能，他能够采用标准的排障技术KGU方法(已知良好的设备)。通过将“已知良好”的波形与正在工作的系统中相同参考节点的波形进行比较，具有两方面的优势：1)他能够向不熟悉系统的人员描述正确波形的特性;2)如果某个节点发生了故障，他可以将参考信号和相应的信号进行直观地比较。
　　“ScopeMeter福禄克示波表不但可用来进行分析，而且还可以用来储存信息。”Edwards说：“在向正在学习信号分析的技术员解释信号特性时，保存的波形是非常棒的。”按Edwards的说法，参考波形和捕获波形之间差异能够帮助技术员查明微小地故障，而这些故障对于那些无经验或经验丰富的人员来说，用肉眼都是难以察觉的。
　　快速发展的行业
　　Edwards介绍说，随着电信行业朝着只有通过基于光纤的网络(光纤到户，或FTTH)才能实现的带宽方向发展，就必然需要高精度的工具做为防御故障的武器。“为了提供能够使其技术不落伍并且走在竞争对手之前的服务和功能，电信提供商就必须具备能够增强其网络的洞察能力。”
　　他还补充说，随着SkyLine公司步入未来的电信行业，对理解并欢迎这种变化的需要是非常重要的，这也是对正确工具的需要。“ScopeMeter福禄克示波表已经成为我的日常工作以及我们行业的宝贵财产。我能够给出无数个理由，但是千言万语用一句话总结就是：‘一幅图胜过千言万语’。”
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