论文题目：高速公路摄像头直流远程供电方案的设计 专业：通信工程
学生：王瑶 签字： 指导老师：黄峰 签字：
摘 要
在全国各地都在建设“平安”系统的情况下，高速公路监控系统也在不断升级，为了解决视频监控的供电问题，提出了直流远程供电方案。直流远程供电是利用现有机房内-48V直流电源，经近端内部电源模块升压变成直流高压，由复合型馈电光缆（电源线）输送到远端，经远端高性能电源模块进行降压、稳压成设备所需的工作电压。直流远供电源系统的应用，将进一步保障通信设备的正常运行，保障各类通信设备安全、可靠、稳定的供电，直流远程供电是很有发展前途的供电方式。本文以直流远程供电的解决方案为核心，介绍了通信电源的组成及系统对电源的要求，高速公路摄像头的各种供电方式，并详细探讨了直流远程供电系统的组成及原理，直流供电电压种类及通信设备的供电要求等核心技术。
【关键词】 直流远程供电 通信电源 摄像头 【论文类型】论文型
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Title: The Design of the Highway Camera DC Remote Power Solutions Major: Communication Engineering
Name: Wang Yao Signature: Supervisor: Huang Feng Signature:
ABSTRACT
Under the condition of building a \system all over the country, the highway monitoring system are also rising, in order to solve the problem of video monitoring of the power supply, DC remote power supply scheme is proposed. DC remote power supply uses the -48v DC power supply in existing engine rooms, the proximal internal booster into DC high voltage power supply module, by the compound feed cable power transfer to the far end, remote high performance power supply module step-down voltages as the voltage of the equipment needed for work. The application of DC remote power supply system is to further guarantee the stable functioning of communication equipment and to ensure the safe, reliable and stable power supply for all kinds of communications equipment, which makes it the most promising way of supplying power. This paper is based on the DC remote power supply solution as the core, introduces the composition of communication power supply, different kinds of power supply of highway camera, the composition and the principle of DC supply, DC power supply voltage and the requirement of communication equipment power supply. The above core technology are discussed in detail.
【Key words】DC remote power supply Communication Power Camera 【Type of Thesis】Thesis
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前言
目前，高速公路的监控向着全路程监控方向发展，以确保高速公路高速、安全、舒适、经济地运营。高速公路监控系统，主要通过沿线的外场设施，及时准确的收集并预告前方道路的各种信息。例如事故情况、道路的状况，交通流量等等。道路监控人员则通过监控中心的显示设备直观地来了解路面上的具体情况。在发生特殊情况时，做到快速确定事故的具体位置，进而及时采取相应措施，来开展救援和指导。
全路监控的特点是监控点多，传输距离远，存在就地取电的困难。在全程监控中，由于传输线路远，视频监控、天气环境检测仪和车流量探测仪等仪器的供电成为一大难题，目前普遍采用的是通过高速公路变电所的交流电源铺设的电力线缆向远距离设备供电的形式。另外，也有采用太阳能电池供电的形式，但受天气影响较大，不能确保在长时间阴雨天气下的正常供电。
高速公路与一般的公路相比，具有设计标准高、交通流量较大、行车速度较快等特点，只有采用先进的监控管理措施，才能在天气恶劣或者车流量较大的情况下，有效的降低交通拥堵和交通事故。目前我国不少新建或改造高速公路正在采用全程监控系统，全程监控正在成为高速公路监控发展的趋势，相应的监控设备特别是监控摄像机沿道路全线布设，用来监视各类交通事故事件，以便及时做出处理，在道路的安全运营上发挥着极其重要的作用。
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目 录
第一章 概述 ................................................... 1 第二章 通信电源 ............................................... 2
2.1 定义及组成 ......................................................... 2
2.1.1 通信电源的定义 ................................................. 2 2.1.2 通信电源系统的组成 ............................................. 3 2.2 通信系统对电源的要求 ............................................... 3
第三章 高速公路摄像头的供电方法 ............................... 5
3.1 市电直接供电 ....................................................... 5 3.2 市电、UPS直接供电 ................................................. 5 3.3 太阳能光伏供电 ..................................................... 6 3.4 直流远程供电 ....................................................... 6
第四章 直流远程供电 ........................................... 8
4.1 直流远供的定义 ..................................................... 8 4.2 直流远供的工作原理 ................................................. 8 4.3 供电方式的组成 ..................................................... 8 4.3.1 集中供电方式的组成 ............................................. 8 4.3.2 分散供电方式的组成 ............................................. 9 4.3.3 混合供电方式的组成 ............................................ 10 4.4 直流远供的系统组成 ................................................ 11 4.4.1 局端电源设备 .................................................. 11 4.4.2 电源适配器 .................................................... 12 4.5 集中式直流远程供电方案 ............................................ 12 4.5.1 常用供电方案 .................................................. 12 4.5.2 组合式供电方案 ................................................ 13 4.6 集中式直流远程供电系统的建设原则 .................................. 13 4.7 直流远程供电系统的运行方式 ........................................ 14 4.8 直流供电设备的使用和维护 .......................................... 15 4.8.1 直流配电屏 .................................................... 15 4.8.2 高频开关整流器 ................................................ 16 4.8.3 直流配电屏 .................................................... 18 4.8.4 直流-直流变换器 ............................................... 18 4.9 集中式直流远程供电系统的优势及发展方向 ............................ 20 4.9.1 技术特点与比较 ................................................ 20 4.9.2 经济指标 ...................................................... 20 4.9.3 发展趋势 ...................................................... 21
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4.10 直流远程供电系统的应用和设计方案 ................................. 23 4.10.1 -48VDC升压至直流280VDC（或380VDC）远供方式的应用 ........... 23 4.10.2 西宝高速全程摄像头直流远供方案的设计 ......................... 26
第五章 直流远供电源中DC/AC和AC/DC的设计方法 ................ 30
5.1 DC/AC的设计 ...................................................... 30 5.1.1 DC/AC的主要分类 .............................................. 30 5.1.2 DC/AC的工作原理 .............................................. 31 5.1.3常见类型 ...................................................... 31 5.1.4车载逆变器 .................................................... 32 5.2 AC/DC的设计 ...................................................... 33 5.2.1 AC/DC的系统组成 .............................................. 33 5.2.2 AC/DC的原理 .................................................. 33 5.2.3 应用 .......................................................... 34
第六章 设备及线缆的选取 ...................................... 36
6.1 局端站通信电源系统的要求 .......................................... 36 6.2 远端线路要求 ...................................................... 36 6.2.1 远供电缆要求 .................................................. 36 6.2.2 线路的防雷与接地 .............................................. 36 6.3 电源适配器的技术要求 .............................................. 37 6.3.1 一般要求 ...................................................... 37 6.3.2 环境要求 ...................................................... 37 6.3.3 电气特性要求 .................................................. 38 6.3.4 绝缘保护要求 .................................................. 39
第七章 总结 .................................................. 40 致谢 .......................................................... 41 参考文献 ...................................................... 42
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