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Frontier Technology Education Workshop

浅谈通信设备维修的几点认识

作者

王志伟 潘帅 何云鸿

一、通信设备常见故障类型

传输设备(SDH、OTN等设备)与电源设备(开关电源、UPS、蓄电池组等设备)是通信网络的“传输纽带”与“动力心脏”,前者承担数据长距离传输任务,后者为全网设备提供稳定电力供应。从实践来看,硬件故障占主要部分,但也有少部分软件故障。

(一)硬件故障。硬件故障是物理部件受损或性能异常导致的故障,具有直观性与可检测性,传输与电源设备的硬件故障场景差异显著。一是常见传输设备硬件故障。传输设备以光信号传输为核心,硬件故障多与光链路、电源供应、关键模块相关。如光模块因灰尘污染、光纤端面划伤或长期高温(>70℃),导致光衰耗超标,业务中断。二是电源设备硬件故障。电源设备以电力转换与分配为核心,硬件故障多与电源模块、蓄电池组、配电单元相关。如高频开关电源整流模块故障,因电容鼓包或散热不良,导致输出电压异常。

(二)软件故障。软件故障是程序逻辑、配置参数或系统交互异常导致的故障,具有隐蔽性与复发性,传输与电源设备的软件故障场景各有特点。一是传输设备软件故障。常见故障有网管系统异常,网元因数据库连接中断或日志文件过大(占用 90% 存储空间),导致网元托管,无法远程监控设备状态。常见故障还有业务配置错误,如OTN设备的ODUK业务未绑定正确波长,导致业务中断。二是电源设备软件故障。常见故障有高频开关电源监控模块因通信协议错误(如通信超时或程序死锁),导致无法实时采集电压、电流数据,出现“监控模块离线”告警。常见故障还有参数配置错误,如浮充电压阈值设置不合理,高于电池组最大承受值 54V,导致电池过充鼓包;再比如均充周期配置过长,导致电池硫化,容量加速衰减。

二、判定通信设备故障点的常用方法

快速定位故障点是维修通信设备的核心环节。传输与电源设备因技术架构差异,需针对性选择方法,但底层逻辑均遵循“由表及里、由简到繁”的原则。

(一)观察法。观察法通过感官或日志直接获取故障信息,适用于初步排查。如传输设备物理状态检查,查看设备面板指示灯、检查光纤链路是否有折痕、分光器是否表面有裂纹。再比如电源设备物理状态检查,查看高频开关电源设备监控模块显示面板有无故障提醒,观察蓄电池组外观有无鼓包、漏液现象,观察配电模块空开状态,有无跳闸情况。

(二)网管法。通过厂家提供的传输网管平台下载设备日志,结合告警提示和光功率历史数据,定位故障点;通过动环系统,查看电源设备监控日志,如高频开关电源整流模块温度超85℃、电池内阻异常灯告警信息,定位故障点。

(三)检测法。检测法需借助专业工具对设备电路、信号或参数进行量化分析,适用于定位隐蔽性故障。比如传输设备光功率计检测,测量光纤链路输入/输出光功率。再比如电源设备使用万用表检测,检测电池组单节电压,单节铅酸电池电压<12V表示失效;测量配电模块输出电流,满载时应≤额定电流 80% 。

(四)替换法。替换法通过更换疑似故障部件或软件版本,验证故障是否消除,适用于快速定位问题点。如传输设备板件替换法,更换故障板件,验证业务是否恢复正常。再比如电源设备替换法,用正常整流模块替换故障模块,测试输出是否稳定。同时有些故障若发生在设备软件升级后,可通过网管平台回退至上一稳定版本,以此来确认是否为升级包缺陷。

(五)隔离法。隔离法通过断开部分功能模块或链路,排除干扰因素,适用于多模块协同工作的设备。如传输设备在定位“多业务同时中断”故障时,可逐一关闭OTN设备的业务通道,观察是否仍有中断,若关闭某通道后其他业务恢复,可判定该通道光模块故障。再比如电源设备在排查“局部设备断电”故障时,可断开非关键负载,如关闭部分照明、空调,观察是否仍有断电,若断开后关键设备恢复供电,可判定为负载过载导致配电单元跳闸。

三、提升通信设备维修能力的几点思考

随着传输与电源设备的技术迭代,对维修人员的知识储备与技能水平提出更高要求。我们认为需从以下几个维度系统提升维修能力。

(一)建好维修工具平台,强化硬件支撑。

工具平台是维修工作的“武器库”,需结合传输与电源设备的特性,构建分层分类的工具体系。一是基础工具方面。配备通用拆机工具,如防静电螺丝刀套装、热风枪、显微镜;检测工具,如万用表、光功率计、电池内阻测试仪;辅助工具,如防静电手环、无尘清洁套装。二是专用工具方面。传输设备维修需配备 2M误码仪,验证2M信道传输性能;还需配备熔接机,用于修复光纤链路;蓄电池组放电测试仪,测试蓄电池组放电能力。三是智能工具方面。有条件的还可以引入AI辅助诊断系统与远程支持平台。传输设备通过机器学习分析光功率历史数据,预测光模块老化风险;电源设备通过AI算法分析电池充放电曲线,提前预警电池失效可能。

(二)引入故障智能检测手段,推动技术升级。随着人工智能、大数据等技术的发展,电信运营商已实现故障“自动感知-智能分析-精准定位”。在传输设备光模块、电源设备整流模块/电池组等关键部件部署传感器,如温度、电压、光功率传感器,实时采集运行数据。基于历史故障数据,如传输光模块老化的光功率衰减曲线、电源电池组硫化的电压跌落趋势,利用机器学习算法训练故障预测模型,提前预警故障可能。通过知识图谱整合设备手册、故障案例、维修手册等信息,构建“故障现象-可能原因-解决措施”的关联关系,协助通信设备维修人员解决故障。

(三)提升人员维修能力,夯实人才基础。维修人员是设备稳定的“核心力量”,需通过“培训-实践-认证”闭环机制提升综合能力。针对初级、中级、高级维修人员设计差异化课程。初级人员侧重基础操作、中级人员聚焦复杂故障排查、高级人员聚焦新技术研究。有条件的还可以建立“故障模拟实验室”,复现典型故障场景,通过“故障注入-排查-复盘”流程强化实战能力。同时要大力推行“通信设备维修工程师”认证,将认证结果与岗位晋升、奖励挂钩,激励人员持续学习。

(四)补齐维修耗材短板,保障维修连续性。依托厂家(采购服务模式)或自建维修耗材仓库,对传输光模块、电源整流模块、板件等保障维修效率的关键物资进行储备,并建立科学的管理体系,做好出入库管理,确保账物相符。从电信运营商经验来看,易损耗材可以按“日常消耗量×安全库存系数”动态补充;核心耗材可以与供应商签订“紧急供货协议”,确保 24 小时内维修耗材可以快速送达。

结论:随着通信技术向智能化、高效化发展,维修人员需持续更新知识结构,加大通信设备维修前沿研究,共同构建“高效、精准、智能”的维修体系,为通信设备的可靠运行提供坚实保障。

参考文献:

[1] 王建国, 陈丽. 光传输设备故障诊断与维修技术[M].电子工业出版社,2020.

[2] 李阳, 张敏. 通信电源系统维护与故障处理[M].人民邮电出版社, 2019.

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[4] 陈海涛,许俊义. 光传输线路与设备维护. 高等教育出版社,2018.

[5] 梁奇峰, 熊宇. 高频开关电源--原理、设计与实例分析. 机械工业出版社,2020.