Подземная базовая станция и автоматическая система управления состоянием подземной базовой станции

Подземная базовая станция и автоматическая система управления состоянием подземной базовой станции

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Изобретение относится к области телекоммуникаций и информационных технологий и может использоваться для создания подземной конструкции дата-центра с расширенными функциональными возможностями, мониторингом и управлением состоянием среды внутри подземного дата-центра.

Как известно, наземные устройства для организации сети подвижной (сотовой) радиотелефонной связи представляют собой башню, мачту или опору уличного освещения с оборудованием сети подвижной радиотелефонной связи и оборудованием мониторинга состояния, опирающуюся на железобетонный, металлический фундамент или утрамбованный грунт, (http://nag.ru/articles/article/29957/bazovyie-stantsii-sotovoy-svyazi-i-ih-antennaya-chast.html. патент РФ №107247, дата-публикации 10.08.2011 г.). Недостатками таких объектов является нарушение городской эстетики и архитектурного облика опорами уличного освещения, или мачтами, или башнями с навешенным оборудованием и проводами, генерация шума и электромагнитного излучения. Подобное размещение оборудования сети подвижной радиотелефонной связи и оборудования мониторинга состояния среды приводит к влиянию на него погодных условий (выпадение осадков, ветер, воздействие низких и высоких температур), что может привести к сбоям в работе и снижению срока службы оборудования. Также оно может быть подвержено противоправным действиям третьих лиц (вандализм, кража). Кроме того, расположение такого оборудования на высоте требует использования подъемных механизмов (автовышек), соблюдения требований техники охраны труда.

Известны конструкции климатических металлических шкафов (http://www.energomera.ru/documentations/booklets/Energomera_tmo_catalog.pdf), имеющие антивандальную защиту и защиту от поражения электрическим током, предназначенные для размещения в нем оборудования сети подвижной (сотовой) радиотелефонной связи и оборудования мониторинга состояния, его автономного функционирования и защиты от влаги и пыли.

Также известна конструкция базовой станции сотовой связи (http://ttronics.ru/?menu=news283&menu=solutions05), содержащая наземный блок с автоматической системой управления (АСУ) состоянием наземного блока на базе контроллера КУБ-БС, который посредством каналов Ethernet и GSM поддерживает связь с центральным диспетчерским пунктом. Посредством использования указанного контроллера возможна организация системы управления, включающей подсистемы контроля вскрытия помещения, контроля пожара, контроля температуры, контроля влажности, контроля протечки, управления кондиционированием, поэлементного контроля аккумуляторных батарей.

Рассмотренные конструкции климатического шкафа и базовой станции сотовой связи представляют собой наземные блоки, которые предполагают организацию отдельного места для их установки, что нарушает городскую эстетику и требует дополнительного выделения земельного участка. Также указанные конструкции являются концентраторами электромагнитного излучения, шума и могут быть подвержены воздействию третьих лиц. При навесном размещении данные шкафы требуют усиления металлоконструкций опор, мачт, башен.

Наиболее безопасным способом при всевозрастающей необходимости организации точек подключения к сети подвижной (сотовой) радиотелефонной связи является использование подземных дата-центров, в которых можно скрыть большую часть оборудования.

Известна конструкция подземного центра обработки данных коробчатого типа (патент Китая №105990800, дата-публикации 05.10.2016 г.), принятого за наиболее близкий аналог к заявляемому решению по подземному дата-центру, содержащего основной корпус, расположенный в земле и имеющий цельносварную металлическую конструкцию и коробку с системой управления, которая расположена на земле, при этом главный корпус внутри снабжен оборудованием сети сотовой связи, которое имеет входные и выходные кабели, система управления включает в себя пульт дистанционного управления, который переключает оборудование в основном корпусе коробки и лампу освещения на состояние вкл/выкл, при этом включение и выключение лампы свидетельствует о состоянии оборудования внутри основного короба, который также имеет системы контроля влажности и температуры.

Недостатком указанной конструкции является наличие специального блока управления, расположенного на земной поверхности, который требует организации отдельного земельного участка. Кроме того, установка конструкции возможна на территории с благоприятными погодными условиями. В областях, где климатические условия предполагают выпадение осадков в виде снега или дождя, применение подобной конструкции невозможно ввиду риска выхода оборудования из строя и возникновения аварийной ситуации. Сигнализирующая лампочка может перегореть и не сработать в нужный момент времени. Таким образом, рассмотренный подземный короб имеет ограниченные функциональные возможности использования и не обеспечивает необходимый уровень безопасности при работе.

При этом автоматическая система управления (АСУ) состоянием среды подземного дата-центра содержит ограниченное количество систем, не позволяющих полноценно поддерживать необходимый внутренний климат в основном корпусе, расположенном в земле, с учетом таких внешних факторов, как промерзание слоя земли, проникновение грунтовых вод, возникновение пожара. Наличие указанных факторов может привести к сбою в работе оборудования внутри короба и прерыванию связи. В итоге, данная АСУ также обладает ограниченными функциональными возможностями и не обеспечивает необходимый уровень безопасности при работе системы.

Ввиду более широкого функционала, за наиболее близкий аналог к заявляемому решению по автоматической системе управления состоянием среды подземного дата-центра выбрана АСУ, приведенная на вышеуказанном сайте http://ttronics.ru/?menu=news283&menu=solutions05.

Задачей изобретения является создание подземного дата-центра, предназначенного для размещения и обеспечения необходимых условий работы оборудования сети подвижной радиотелефонной связи или другого телекоммуникационного или серверного оборудования (далее - оборудование) и АСУ состоянием среды подземного дата-центра с возможностью использования независимо от погодных условий, на любой местности, в том числе в городской среде без нарушения ее эстетики.

Техническим результатом изобретения является повышение безопасности работы оборудования за счет размещения данного оборудования и АСУ состоянием среды в подземном дата-центре и обеспечения полноценного контроля за состоянием среды подземного дата-центра с целью оперативного реагирования на возникновение внештатной ситуации.

Технический результат достигается при использовании конструкции подземного дата-центра, содержащего подземный корпус, внутри которого расположено оборудование, автоматическая система управления состоянием среды подземного дата-центра, а снаружи - опорное устройство связи, которое подключается к оборудованию, расположенному в подземном дата-центре, посредством линий связи.

Подземный корпус может быть выполнен в виде гидроизолированного железобетонного короба и может являться одновременно фундаментом опорного устройства связи.

Опорное устройство связи представляет собой опору. или мачту, или башню связи с антеннами сотовой и, реже, радиорелейной связи, которые легко комуфлируются.

Линии связи могут представлять собой волоконно-оптические или фидерные линии, а также линии электроснабжения.

Оборудование сети подвижной радиотелефонной связи включает в себя радиорелейные модули, базовую станцию, блоки питания, выпрямители, аккумуляторные батареи, кросс-панели, антенно-фидерные устройства, щиты электроснабжения переменным током.

Также технический результат достигается при использовании автоматической системы управления (АСУ) состоянием среды подземного дата-центра, содержащей систему отопления, вентиляции, кондиционирования, дренажа, силового электрооборудования, систему внутреннего освещения, систему пожарной сигнализации, систему защиты от проникновения, систему резервирования электроэнергии, систему контроля за опасными газами, при этом АСУ расположена в подземном дата-центре и подключена к удаленному серверу.

АСУ состоянием среды подземного дата-центра подключается к удаленному серверу с использованием сетей сотовой или волоконно-оптической связи. Доступ к серверу осуществляется с рабочего места оператора.

Размещение оборудования и АСУ внутри подземного дата-центра позволяет перенести и скрыть все оборудование, которое у известных решений и наиболее близкого аналога является навесным и располагается выше отметки поверхности земли, что сохраняет эстетику городской среды. При этом уменьшается вредное воздействие электромагнитных волн, шума. Также использование различных систем в составе АСУ позволяет максимально полно отслеживать, учитывать и контролировать изменение широкого спектра параметров среды внутри подземного дата-центра для обеспечения надлежащей работы оборудования.

Заявляемые решения по подземному дата-центру и АСУ состоянием среды подземного дата-центра могут быть использованы на любой территории с различными климатическими условиями, в том числе с учетом вероятности выпадения снега или дождя, попадания грунтовых вод, возникновения пожарной ситуации, что значительно расширяет функциональные возможности решений. Система защиты от проникновения позволяет своевременно проконтролировать попытку взлома для принятия последующих мер, наличие силового электрооборудования позволяет обеспечить бесперебойную работы всех систем, наличие системы вентиляции позволяет избежать перегрева оборудования и обеспечить условия труда персонала.

На фиг. 1 показан вид сбоку подземного дата-центра с опорным устройством связи, на фиг. 2 - общий вид перспективыподземного дата-центра с опорным устройством связи..

Подземный дата-центр состоит из железобетонного корпуса 1 в виде короба с анкерной закладной для крепления опоры связи и железобетонной крышкой. Внутри корпуса 1 установлено оборудование 2, автоматическая система управления 3 состоянием среды подземного дата-центра и обеспечения условий работы оборудования 2, выше отметки поверхности земли - опорное устройство связи с антеннами 4. Железобетонный подземный корпус 1 имеет декоративный и герметичный люки 5 повышенной вандалоустойчивости, который закрывает его с внешней стороны секретками и навесным замком. Для спуска в подземный дата-центр может быть предусмотрена лестница 6 (фиг. 1).

АСУ 3 состояния среды подземного дата-центра содержит различные системы для обеспечения надлежащей работы оборудования 2, подключенные к микроконтроллеру управления АСУ по протоколу связи RS-485. Для сбора и передачи информации о состоянии контролируемых систем используется GSM-модем с беспроводным каналом связи или волоконно-оптические линии связи 7 (фиг. 2).

Системы АСУ 3 для обеспечения надлежащей работы оборудования 2 могут быть реализованы на основе любых известных решений (датчиков, схем и т.д.), позволяющих отслеживать изменение необходимых параметров среды внутри подземного дата-центра.

Полученные данные от датчиков систем АСУ передаются на удаленный сервер (не показан) с целью последующей выдачи управляющих воздействий при необходимости. Для обеспечения присутствия специалиста внутри подземного корпуса 1 подземного дата-центра, например с целью устранения аварийных ситуаций, предусмотрен наземный люк 5, лестница 6.

Использование подземного дата-центра и автоматической системы управления состоянием среды подземного дата-центра позволяют значительно уменьшить количество проводов и внешнего навесного оборудования, сохраняя эстетику города, повышая комфорт населения. Также обеспечивается защита оборудования от неблагоприятных погодных условий с осуществлением высокоэффективного мониторинга состояния среды внутри подземного корпуса, что повышает срок службы оборудования для организации бесперебойной подвижной (сотовой) радиотелефонной связи на любой местности.

1. Подземный дата-центр, содержащий подземный корпус, телекоммуникационное или серверное оборудование, автоматическую систему управления состоянием дата-центра, отличающийся тем, что телекоммуникационное или серверное оборудование и автоматическая система управления состоянием среды подземного дата-центра расположены внутри подземного корпуса, а снаружи установлено опорное устройство связи, которое подключается к телекоммуникационному или серверному оборудованию, расположенному в подземном дата-центре, посредством линий связи.

2. Подземный дата-центр по п. 1, отличающийся тем, что в качестве телекоммуникационного оборудования использовано оборудование сети подвижной радиотелефонной связи.

3. Подземный дата-центр по п. 1, отличающийся тем, что подземный корпус выполнен в виде гидроизолированного железобетонного короба.

4. Подземный дата-центр по п. 3, отличающийся тем, что подземный корпус одновременно является фундаментом опорного устройства связи.

5. Подземный дата-центр по пп. 1, 4, отличающийся тем, что опорное устройство связи представляет собой опору, или мачту, или башню связи с антеннами сотовой и радиорелейной связи.

6. Подземный дата-центр по п. 1, отличающийся тем, что линии связи представляют собой волоконно-оптические или фидерные линии, а также линии электроснабжения.

7. Подземный дата-центр по п. 2, отличающийся тем, что оборудование сети подвижной радиотелефонной связи включает в себя радиорелейные модули, базовую станцию, блоки питания, выпрямители, аккумуляторные батареи, кросс-панели, антенно-фидерные устройства, щиты электроснабжения переменным током.

8. Автоматическая система управления состоянием среды подземного дата-центра, содержащая систему отопления, вентиляции, кондиционирования, дренажа, силового электрооборудования, систему пожарной сигнализации, систему защиты от проникновения, отличающаяся тем, что содержит систему внутреннего освещения, систему резервирования электроэнергии, систему контроля за опасными газами, при этом автоматическая система управления расположена в подземном дата-центре и подключена к удаленному серверу.

9. Автоматическая система управления по п. 8, отличающаяся тем, что она подключается к удаленному серверу с использованием сетей сотовой или волоконно-оптической связи.