根據(jù)經(jīng)驗,化工廠、港口、地下車庫等,濕度很大,存在大量有害氣體或鹽霧,甚至機房環(huán)境在蓄電池使用不當?shù)那闆r下,也會出現(xiàn)漏酸等情況,對機房內設備帶來危害(如圖7所示)。無防護的設備的腐蝕尤易發(fā)生在通風部件,對腐蝕的部件進行成分分析顯示,腐蝕物主要的成分為硫和氯(如圖8 所示)。
圖7 蓄電池漏酸可能對機房內設備帶來危害
圖8 高濕硫化氫環(huán)境下的PCB腐蝕
目前的基站設計電路組裝密度很高,中興通訊軟基站室外產(chǎn)品一般都采用純自然散熱或者熱交換器柜,避免直通風場景。雖然直通風或者透氣過濾膜能夠降低設備成本,但是灰塵堵塞(透氣膜產(chǎn)品)、對進氣預加熱以降低濕度的設計降低了散熱能力,加之有害氣體、灰塵、鹽霧直接進入設備等問題,降低了產(chǎn)品的適用范圍。對于環(huán)境潔凈、抗腐蝕能力強、成本敏感,或者內部有蓄電池的設備,可考慮使用直通風設備。
2.4 其他問題
設備及相關配件在長期工作中,還會面臨各種其他問題,例如雷擊、水浸(水滴)、日曬、人為因素等等。
在夏季,雷擊和水浸的問題相對較多。光纜加強筋、動力線引雷,加上有的機房接地裝置安裝不良甚至被竊,導致設備接地不良,可能使設備造成雷擊傷害。設備工作環(huán)境的控制是一方面,另一方面室內設備的一些防護指標,按照標準已經(jīng)不能滿足現(xiàn)場的實際要求,實際控制要在標準上有所提升,但是又不需要達到室外的防護標準,形成對實際工作環(huán)境理解后的設計要求。設備設計上也往往會根據(jù)使用的經(jīng)驗,做高于標準要求的設計。
有的機房存在滲漏滴水,在6—7月雨季,雨水從機房屋頂滲漏,進入室內設備并可能在設備內部形成局部積累,造成短路,設備設計上要盡量做到防滴,但是這樣又可能增加設備尺寸、并對上下直通風道等熱設計方式帶來影響。
這些因素和設備相關,但很多已經(jīng)不屬于設備設計解決的范圍,需要從多方面分析和解決。運營商和施工單位在進行機房設計建設的時候,需要考慮實際應用的不確定因素,控制施工質量,根據(jù)實際環(huán)境需要進行合理的輔料選材,為設備提供接近于設計指標的工作環(huán)境。綜合設備異常損壞維修以及業(yè)務中斷的成本,而不是一味的考慮材料成本,進行成本優(yōu)化的工程設計與施工。
3、結束語
綜上所述,通信設備的環(huán)境適應性設計,在可靠性物理的基礎上,涉及到材料學、熱力學、環(huán)境科學等多專業(yè)配合,需要結合很多實際工程環(huán)境和設備工作場景研究的經(jīng)驗,綜合考慮運營商降低CAPEX 和OPEX 的需求,在一系列相互沖突的限定條件之中進行優(yōu)化平衡。同時,通信設備環(huán)境適應性設計,在日益復雜的應用場景面前,無法只考慮設備自身,而是對環(huán)境也需要提出精細的要求,研究設備和環(huán)境的交互作用,通過設備制造商與運營商的共同配合與努力,確保整體方案的優(yōu)化和可靠。
參考文獻
[1] Extreme climatic conditions and derivedconditions for use in defining design/testcriteria for NATO forces materiel [R]. NATOSTANAG 2985.
[2] 李永紅, 徐明. MIL-HDBK-217 可靠性預計方法存在的問題及其替代方法淺析[J]. 航空標準化與質量, 2005(4):40-43.
[3] 曾紀科. 美軍標的修訂與塑封微電路在軍用設備上的應用[J]. 電子產(chǎn)品可靠性與環(huán)境試,1998(4):45-48.
[4] CROWE D, FEINBERG A. Design for reliability[M]. Boca Raton, FL,USA:CRC Press, 2001.
[5] HNATEK E R. Practical reliability of electronicequipment and products [M]. New York, NY,USA: Marcel Dekker, 2003.
[6] MIL-HDBK-338B. Electronic reliabilitydesign handbook [S]. 2012.
[7] Lecture: Air movement and natural ventilation[EB/OL]. [2012-03-25].http://www.arch.hku.hk/teaching/lectures/airvent/.
[8] GB 3095—1996. 環(huán)境空氣質量標準[S].1996.
[9] 甘肅省環(huán)境保護廳. 甘肅省環(huán)境質量概要(2010 年度)[R]. 2010.
[10] 內蒙古自治區(qū)環(huán)境保護廳. 2006 年內蒙古自治區(qū)環(huán)境質量狀況公報[R]. 2006.
[11] MODY V, JAKHETE R. Dust control handbook [M]. Park Ridge, NJ,USA:Noyes Data Corp, 1988.
[12] 陳鴻海. 金屬腐蝕學[M]. 北京: 北京理工大學出版社, 1995.