FTTB后备电源建设方案建议

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第五章
后备电源建设方案建议

5.1 FTTB节点电源建设的现状

由于FTTB 网络的供电模式与传统网络相比发生了根本性的变革，因此，在建设FTTB网络时，需要考虑这类节点的电源建设以及是否需要进行后备供电保障等问题。根据对多个FTTB 网络应用现场的调研所了解的情况，目前运营商对FTTB 节点电源建设的重视程度还不够，主要表现在：

（1）绝大部分节点的电源建设规划比较简单，主要就是就近使用节点就近的220V 交流市电，并且每个节点都是单独考虑电源的建设，这样一个节点就需要安装一个电表，采用的是非常分散的供电模式。

（2）至于后备供电保障方面，目前绝大部分节点都没有进行后备供电考虑，或者部分重要节点只做了简单的后备电源配备，而且后备供电方案也普遍采用的是一对一的方式，每个节点也都是单独考虑后备电源的建设。

5.2 FTTB节点电源建设现状所存在的问题

这种电源建设模式的优势就是具备分散供电的固有优势，一对一建设，非常的简单明了，但存在的问题也比较多，主要如下：

（1）由于FTTB 节点的选址以及电费分摊方法需要同物业公司、房地产开发商甚至业主等洽谈，一般来说，节点数量越多，谈点的难度也相应越大，因此，采用分散式供电可能会带来谈点比较困难的现状问题。

（2）采用分散式供电的建设模式，等于每个FTTB 节点都安装有电源设备，都需要进行电源设备的日常维护，维护工作量非常巨大；同时，由于节点很多，给动力监控的成本投入或者监控管理都增加了极大的难度。因此，这种建设模式将会给运营维护管理带来很大的挑战。

5.3FTTB节点采用集中式供电的可行性分析

1）集中式供电可行性的客观条件

在众多的FTTB ONU 节点应用环境中，特别是新建的小区高楼里，很多节点的布放相对较为集中，比如同一小区不同楼，同一栋楼不同楼层，同一楼层不同位置等，这些节点相邻之间距离普遍较近，一般都不超过500 米，并且相互之间可以通过竖井、走线槽等较为简单的方式实现电缆的布放，也可以在所有FTTB 节点较为中心的地方集中设置电源，通过布放电力电缆到各个节点实现较远距离的送电，以解决所有节点的电源供电问题，这种供电模式也就是集中式供电，因此这些应用场合给集中式供电的可行性带来了客观条件。

2）集中式供电与分散式供电的比较

对于一些既可以采用集中式供电，也可以采用分散式供电的应用场合，我们先不下结论采取哪种供电模式，而是对集中式供电和分散式供电简单做一比较，具体如下：

（1）集中式供电更容易取电，并且电费计费界面更清晰。集中式供电不用对每个节点都需要考虑取电，只需要从几个或数十个节点中选择取电较为容易的节点进行安装电源设备，然后由该电源设备通过布放电缆到其他节点进行远距离供电，因此比实现各个节点分散式供电更为容易。同时，由于不用对每个节点的电费结算，只需对少量配置有电源设备的节点与外单位进行电费结算，因此计费界面也更为清晰。

（2）集中式供电由于供电设备点少，因此电源维护工作量少，维护成本低。集中式供电由于几个或数十个节点共用一套电源设备，从而减少了供电设备的数量，并且ONU 节点的日常维护量主要集中在供电环境上，因此通过集中式供电可以减少电源维护工作量，从而降低企业的维护成本。

（3）集中式比分散式供电更易寻找合适的环境进行安装，也更容易实现电源集中管理监控。由于集中式供电是片区式供电方式，在一个片区内选择较为适合搁置电源设备的节点进行安装，因此相对更容易寻找符合电源设备安装环境的节点。另外，由于电源设备点更少，从监控量和监控成本综合考虑，集中式供电对于实现电源集中管理监控也比分散式供电更为容易。

（4）集中式供电由于对多个ONU 节点进行供电，容量相对较大，更容易实现较长后备时间的配置，利用效率也更高，更节能，从而投资成本更低。

综上，虽然集中式供电比分散式供电系统较为复杂，特别是在电缆布线方面或许存在较大的困难，但综合企业管理和运营成本，集中式供电比分散式供电更具优势，因此，十分有必要考虑能否在政企应用场合中采用集中式供电替代分散式供电。

3）交流集中式供电可行性分析

集中式供电除了电缆布线方面存在较大困难外，送电距离是其是否可行的最主要的制约因素。根据理论计算，采用2.5mm2 的铜导线，按负载设备端电压最大损耗5%计算，可以得出各种负载功率以及在不同工作电压情况下电缆的送电距离，如表1 所示。

表1 电缆送电距离计算表

负载功率 （w）	额定电压 （V）	电缆压降 （V）	电缆截面积 （mm2）	送电距离 （米）
50	220	5%	2.5	3425
100	220	5%	2.5	1712
150	220	5%	2.5	1141
200	220	5%	2.5	856
500	220	5%	4	548
50	48	5%	2.5	163
100	48	5%	2.5	81
150	48	5%	2.5	54
200	48	5%	2.5	41

若采用交流220V 供电，最主流的节点（按功率50w 算）送电距离可达3000 米以上，随着负载的不断增大，送电距离越来越小，但只要负载在500w 以内，通过稍微增加电缆线径，送电距离均可超过500 米，因此，交流220V 集中式供电在实际较远距离送电上是可行的。

而若采用直流－48V 供电，最主流的节点（按功率50w 算）送电距离则仅达163 米，覆盖范围非常窄，虽然其可以通过增加电缆线径来稍微提高送电距离，但还是存在技术局限性，主要体现在由于负载电流大，传输过程损耗大，同时在蓄电池放电供电时，负载端电压降导致蓄电池工作电压范围变窄，后备时间缩短，因此，直流－48V 集中式供电可行性较低。

综上，交流220V 比直流－48V 在远距离送电方面更具优势，送电距离更远，损耗更低，而且通过增加电缆线径，送电距离将能传送得更远，因此交流远距离集中式供电更具可行性，所以部分较为集中的FTTB 节点采用交流集中式供电是可行的。

4）FTTB节点主流电源建设模式的成本分析

（1）成本分析的应用场景设定

目前，FTTB 节点主流的电源建设模式包括市电分散供电、市电集中供电、直流-48V 分散供电以及交流UPS 集中供电四种，我们先列举一个实际案例，分析比较这四种建设模式的成本情况。

某新建小区高楼，楼高共32 层，1 梯4 户，设计采用16 个端口的ONU 设备，每个ONU 设备覆盖4 层，总共需要8 个ONU 设备，每个ONU 功率约50w。

5) 四种电源建设模式的电源配置情况

（1）市电分散供电：

需要每个节点都安装电表，共需要安装8 个电表。

（2）市电集中供电：

仅需安装一个电表，但需要增加电缆布线。

（3）直流-48V 分散供电：

需要8 个50w 专用开关电源，每个开关电源的配置如下：

尺寸约为180mm×185mm×45mm；4 节12V－7AH 蓄电池，蓄电池尺寸为151mm×65mm×97.5mm，蓄电池单体重量为2.65kg，总重量为10.4kg。

后备电源建设成本：蓄电池4×80＝320 元，一次电源480 元，建设成本约800 元。

电池维护成本：蓄电池一般2 年需更换一次，维护成本约160 元/年。

安装空间：可安装在主设备机柜内部，但机柜设计应同时考虑预留后备电源安装空间。

需要安装8 个电表。

（4）交流UPS 集中供电：

需要负载功率为400w 的专用UPS 系统一套，采用一体化箱体设计，配置2 只12V－120AH普通铅酸蓄电池，单体尺寸为330mm×171mm×222mm，重量为32kg。整机尺寸约600mm×500mm×700mm，总重量约130kg。

后备电源建设成本：蓄电池2400 元，UPS 主机（含一体化机柜）2600 元，建设成本约5000 元。

电池维护成本：蓄电池一般2 年需更换一次，维护成本约1200 元/年。

安装空间：在整个大楼内找一个单独空间单独安装即可。需要安装1 个电表。

6) 成本分析

以上四种主流电源建设模式的成本核算比较分析见表2 所示。

表2 FTTB 节点建设模式电源成本核算比较

成本项目（单位：元）		市电，无备电方案		有备电方案
		分散	集中	分散，直流-48V	集中，交流UPS
建设成本	配电材料费用	0	1000	0	1000
	后备电源费用	0	0	800*8=6400	5000（室外型）
	电缆材料费用	1500	3000	1500	3000
	电表购买费用	200*8=1600	200	200*8=1600	200
	施工及其他费用	930	1260	2850	2760
	物业谈点费用	---	---	---	---
	小计	4030	5460	12350	10960
运营成本	电费成本	14962.08	14962.08	17602.45	18702.6
	人工成本	14400	1800	14400	3600
	后备电源维护成本	0	0	12800	12000
	小计	29362.08	16762.08	44802.45	34302.6
总成本		33392.08	22222.08	57152.45	45262.6

备注：按节点10 年有效运行寿命核算运营成本和总成本。

表 2 成本核算过程的简单说明：

（1）电费成本：

市电：50×8×0.7×24×365×10÷1000×0.61=14962.08 元，0.7 为同时系数，电价按0.61 算。

直流-48V 分散供电：14962.08÷0.85=17602.45 元，0.85 为开关电源效率。

交流UPS 集中供电：14962.08÷0.8=18702.6 元，0.8 为UPS 效率。

（2）电缆成本：

集中供电点设于大楼垂直中心位置，3*2.5 电力电缆按12 元/米计算，考虑一定余量，每层楼算4 米。

（3）施工及其他费用：

施工及其他费用按照所有设备材料费用的30%计算。

（4）物业管理费用：

一般来说，在楼盘竣工前已经和开发商统一谈好管线资源以及小区机房等，就算后面物业公司需要再收取费用，一般来说也是整个楼盘统谈，因此不管采用哪种供电方式，费用相差不大，一般都直接含在主设备机柜谈点费用里面即可，这里不考虑。

（5）人工成本：

按一个社区经理维护100 个FTTB 节点算，该社区经理月工资按3000 元算，其工作职责应包括网络、线路、电源三大部分的日常维护，由于电源维护工作量所占比例较大，现按总工作量的50%算，另外，由于UPS 设备的维护难度较高，UPS 集中供电的节点应比其他节点的电源维护工作量要多，应按两倍估算。

该100 个节点每月电源的总维护费用为：3000×0.5=1500 元

分散供电方式：1500÷100×8=120 元/月，10 年为14400 元

市电集中方式：约14400×1/8=1800 元/10 年

UPS 集中方式：1800×2=3600 元/10 年

7) 成本分析结果

通过以上成本核算比较，我们很直观的看出集中供电比分散供电更具优势，四种主流电源建设模式的总成本从低到高依次为市电集中供电、市电分散供电、交流UPS 集中供电、直流-48V分散供电。

8) 结论

综合上述分析，采用分散供电比集中供电的建设成本和运营成本普遍都要高，因此，建议为政企客户FTTB 节点的电源建设模式应跳出原有的思维模式，在可能实现集中式供电的片区应积极推进集中式供电的建设模式，具体如下：

（1） FTTB 节点就近采用市电供电且不考虑后备供电保障时，采用市电分散供电比集中供电的综合成本要高，建议优先采用市电集中式供电的建设模式，其次再考虑选择市电分散式供电的建设模式。

（2） FTTB 节点需要考虑后备供电保障时，由于采用直流-48V 分散供电比采用UPS 集中式供电的建设成本和运营成本都要高，并且成本核算并没有把节点监控成本纳进来，集中式供电由于监控点少，企业监控的成本比分散式要低，因此建议优先采用交流UPS 集中式供电的建设模式，其次采用直流-48V 系统分散式供电的建设模式。

采用集中式供电的建设模式应根据实际情况，综合建设成本、运营成本以及施工条件等多种现场因素，灵活规划配置需要集中供电的节点数量和范围，切实保障FTTB节点电源建设的科学合理，尽量减轻后期运营维护的压力。

[ 本帖最后由 zgjnnyl 于 2010-4-16 07:53 编辑 ]