5G宏基站室外一体化机柜高温整改

正因为室外一体化机柜将所有的设备集成在一个机柜内，比较容易产生高温过热从而影响设备正常运行。我们偶尔在路边上看到一些被打开的机柜，其实有可能是运维人员正在给机柜散热。众所周知，通信基站根据覆盖范围和应用场景可分为：宏基站、微基站、射频拉远、直放站和室内分布系统等。本文探讨的室外一体化机柜属于宏基站的一种，室外一体化机柜是将数据中心基础设施产品进行深度整合，包含通信高频开关电源、配电、制冷、机柜、消防等多个子系统，简化设计和建设流程。

开门散热的室外一体化机柜

每年到了7～9月高温季，基站夏季高温过热问题将是中国铁塔的重点工作，为的就是保障运营商设备稳定运行。针对现存老旧室外一体化机柜展开全面改造维护，并在全国陆续开展室外一体化机柜加装空调业务，四川、湖南、天津等省份改造业务。

老旧室外一体化机柜

随着通信网络日新月异的持续演进和用户数量的不断增长，一种投资成本低，寻址容易，建站速度快，节能效果明显的室外一体化机柜产品应运而生，并从2008年开始得到了飞速发展。

室外一体化机柜主要用于无线通信基站，是通信基站的一种，柜体由金属或非金属材料制成，其内部可安装通信系统、供电、温控、传输以及其他配套设备或为以上设备预留安装空间及换热容量，为内部设备正常工作提供可靠的机械和环境保护。

市场研发人员针对全国户外一体化机柜进行调查取样发现存在以下几大问题：内部温度太高、机柜内部太肮、防护壳破损、防盗。

早期的户外一体化机柜大部分使用简易风扇、热交换器来降温。这种只依靠自然冷源来给机柜降温的方式，在夏季室外气温高的时候制冷量明显不足，容易造成机柜内设备损坏、超高温报警甚至宕机等问题，严重影响用户体验。

前期运营商采用的一些整改措施大都只是头痛医头，脚痛医脚，不能彻底地解决问题。

现存的一些问题和解决方案：

Ø 贴隔热纸（深灰色部分）➡隔热效果不明显

Ø 增加4个大的散热风扇➡环境温度过高，解决不了内部高温问题

Ø 把门打开➡容易被盗，需派专人值守

Ø 去掉过滤网➡电源损坏、传输设备损坏、系统停止工作

Ø 机柜表面刷漆➡隔热效果不明显

在此背景下，为了保障设备正常的工作温度，降低故障率，延长使用寿命，避免高温退服，急需进行一体化机柜的高温整治。

海悟研发人员针对一体化机柜设备运行过程中的发热量进行研究分析，针对性地开发了一系列尺寸小，易安装，高制冷量压缩机空调，通过压缩机将冷媒压缩、冷凝放热，蒸发吸热来降低温度，控制柜内的温度、湿度始终在恒定理想状态中。制冷量覆盖500W～2500W。

通常一体化机柜包含电池柜、综合柜、设备柜，各柜体包含的内容如下：

一体化机柜内设备发热量明细

海悟一体化机柜温控改造方案在不破坏原有机柜主体结构的前提下进行改造，不降低原机柜的防盗、防水、防尘、防锈功能，采用压缩机强制冷空调代替原有自然冷却方式，根据机柜内设备功耗，配置对应制冷量的空调，降低冷亮冗余，避免能源浪费；优化施工工艺，减少不必要的施工环节和材料。最终实现设备改造后便于操作和维护，且不影响其他设备运行，精确全年温控需求，最优化成本控制。

机柜冷量估算表

海悟一体化机柜温控改造方案的实施步骤：

第一步，拆除原有温控设备并对防护罩进行清扫

拆除原设备电源线、监控等接线和固定螺钉，使温控设备脱离柜门，对外层防护罩内部积尘进行清扫，确保空调安装后通风顺畅。

第二步，调整柜门孔洞尺寸

因原有机柜品牌规格各异，柜门洞口尺寸难免有一定差异，造成空调与门洞不能完全匹配，须根据空调器外形尺寸制作法兰板，现场进行匹配，防水密封达到IP55要求，不破坏整体结构。

第三步，将空调与隔板进行固定

使用8颗以上螺钉将空调与隔板进行固定，隔板与门洞间进行单面带胶密封条密封，防止雨水灰尘沿缝隙进入机柜内部。

第四步，调试运行

连接监控及电源线，开启空调试运行，并检测空调运行效果和各项运行参数。最后恢复原防雨罩，所有改造完成，整体效果如下图：

通过这四个改造步骤，一体化机柜内部温度过高、“五脏六腑”脏乱差等问题将一并得到解决。从2016年开始，已经陆续完成了广东，四川，湖南，湖北，江苏，安徽等人口大省的的机柜空调专项改造业务，并得到了客户的一致认可，2018年四川铁塔，湖南铁塔，天津铁塔在老旧室外一体化机柜改造项目的大范围再次深度整改.