张一品++向阳++张弛

摘 要：随着最近一些年来高原和高寒地区的通信网络建设的不断加快发展，通信对于社会的各个方面都产生着越来越突出的影响。然而，高原和高寒地区由于特殊的地理条件导致其气候变化无常，对通信装备的稳定造成了不良的影响，同时也对通信装备的维护和保障提出了更高的要求。文章根据高原和高寒地区环境的特点，介绍了极端气候条件下对通信车辆、设备、维修保障的影响，在此基础上对加强通信稳定提出了建议。

关键词：高原和高寒；通信装备；影响分析

我国高原和高寒地区幅员辽阔，海拔在1000m以上的面积占到国土总面积的一半以上，海拔在3000m以上的国土面积也高于百分之30，高原和高寒边界线也有连绵几千公里。通信是现代社会文明发展进步的重要标志，如今已经在社会的各个领域中都发挥着越来越重要的作用，但在上述地区的运行却依然经历着严峻的考验。因此，研究高原和高寒环境下的通信装备的状况，对这些地区通信的展开，维护和发展都具有重要的意义。

1 高原和高寒环境的特点

高原和高寒地区是指海拔高、常年低温、冻土常年不化的山区或者高纬度、常年低温、冻土常年不化的山区。中国属于高寒地区的有黑龙江省北部、青藏高原、甘肃、内蒙古及云南部分地区。这些地区大部分地形较为复杂，气候恶劣且变化无常。我国最具有代表性的高原就是以西藏青海为主体的青藏高原，这里特殊的气候环境对通信的影响最具代表性和概括性，我们在这里分析的高原高寒环境主要指海拔为4000m以上的青藏高原。环境特点如下：

⑴气温低，并且持续的时间长。冬季气温通常在零下10-20度以下，最低气温可达零下45度。每年的十月中旬，开始降雪结冰，次年三月下旬或四月上旬开始溶雪化冰，一年中有半年的严寒季节。昼夜温差很大，最大可达二十度以上。

⑵大气压力低。地球上面的空气层密度不是相等的，靠近地表层的空气密度较大，高层的空气稀薄，密度较小。大气压强既然是由空气重力产生的，高度大的地方，它上面空气柱的高度小，密度也小，所以距离地面越高，大气压强越小。在海拔3000m之内，每上升10m大气压强约减小100Pa，在海拔2000m之内，每上升12m大气压强约减小1mmHg。所以高原地区海拔很高，同比内地地区气压要低很多。

⑶空气稀薄，空气中含氧量低。含氧浓度随着海拔的升高不断降低，海拔在4000m以上时，含氧的浓度只相当于平原地区的一半。

⑷雪期时间长，积雪厚，冬季北风凛冽，寒流袭击，风雪交加时，会封门闭户，堵塞道路交通；江河湖泊结冰，冰层较厚，在封冻季节，大部分江河湖泊可通行人或车辆。

⑸由于海拔高，日照时间长，故紫外线杀伤力特别强。

⑹风力强，风沙很大，气候干燥，由于植被少、土壤及大气湿度小，因此沙尘暴发生次数多且强度大，携带沙尘量大，多于低海拔区域含沙量数倍。

2 高原和高寒环境对通信装备的影响分析

2.1 高原和高寒环境对通信车辆的影响

高原和高寒地区大多山高坡陡，沟壕纵横，道路稀少，雪深路滑，翻越山口、峡谷、山道、雪地、上下坡时，车辆间距增大，行驶速度大大降低，车辆容易出现脱节的现象。另外由于气温低，车辆发动机以及车辆动力性能会受到影响。高原寒区空气含氧量低，氧气不足，发动机燃油不充分，功率减小。由于气压低，汽车内各种液体沸点降低也造成诸多不利的影响，水和冷却液沸点低于海拔较低的地区，发动机容易处于高温状况下，影响车辆的正常行驶；汽油沸点的降低，使得汽油燃烧快，耗油量增加，给后勤的补给带来了压力。严重的低温还会使车辆难以启动。

车辆故障的频发更是给实施通信抢修维护、现场作业带来了极大的困难，大型通信器材、维修设备的搬运和人员的运输都极为不便，将对通信车辆和装备完成转移，通信保障和交通运输产生十分不利的影响，进而导致通信任务无法按期完成，严重时甚至中断。

2.2 高原和高寒环境对通信装备、材料的影响

高原高寒环境气温低，日照时间长、紫外线辐射强烈、昼夜温差大以及气候太干燥等环境特性都会引起装备机器性能下降，材料会发生老化和物理化学反应，橡胶塑料等部件容易出现老化现象，使得材料绝缘的性能降低甚至失效，造成严重的安全隐患。长期裸露在低温环境下的金属部件在收到一定的外力作用下容易因材料产生的冷脆现象而被破坏。高原高寒地区昼夜温差极大，由于接口材质、膨胀系数不同，使得外部通信传输线缆等设备内外受热不均衡，出现热胀冷缩现象，容易使其出现接口间隙接触不良，导致信号不稳定，也给设备的安装、拆卸带来了困难。如果温度低于设备工作的最低温度，设备可能会停止工作。空气密度低还会使通信设备内空气流通缓慢，造成散热困难，绝缘强度降低导致材料淤积，温度升高；风沙很大，接头盒加固会很困难，晃动的程度也会很大等等这些因素，都会导致光缆纤芯收缩程度比平常增大很多，其衰减和损耗也会较大。

海拔高，地形复杂，多高山陡坡，长时间的冻土层使有线通信架设难度增大，有线通信由于高山、沟壑阻隔，架设线路难选，架设速度减慢，线路消耗增大，线路的维护困难；拂晓、黄昏时温度较低，电离层较低，对无线通信干扰大，使得无线通信联络效能降低。另外无线通信受高山、地形影响通信距离缩短，甚至不能沟通联络，这使通信品质明显降低，难以保持顺畅的联络。

这些气候原因所带来的问题都将直接影响通信装备的稳定性和效能的发挥，给通信联络带来诸多的不稳定性，在发生意外情况时带来的后果有可能会是致命的。

2.3 高原和高寒环境对通信电源的影响

高原和高原地区年平均温度较低，在冬季时低温的现象会更加突出。由于这些地区气候环境地形的限制，所以这里的一些通信基站供暖设备严重不足，保暖的措施少且不稳定，基站内部室温往往是零下几度甚至是十几度，工作环境较为恶劣。在众多环境要素中，温度对电池性能的影响最大，长时间工作在低温状态下会严重影响降低电池的性能。锂电池和锂聚合物电池所用的电解液作为有机液体，如同油脂，在低温下，电解液的粘度降低甚至凝结，导电性下降，活性物质的活性也会降低。电解液的浓度差变大，极化增强，导电的锂盐在里面的活动大大受到限制，这样的话充电效率会很低，还有可能会使充电提前终止，放电也是如此。当温度降至零下十几度时，电池的放电容量为正常放电容量的87.0%，放电平均电压比正常时也降低了，而其存储的能量仅为正常环境的70%左右。由此看出低温将严重缩短电池的使用寿命。

高原高寒地区大部分通信基站都采用太阳能的方式用电，只有在紧急情况下才使用柴（汽）油发电机。若长时间遭遇到极端天气条件下导致光照不足，则无法对蓄电池进行有效充电。这种天气如果持续时间较长将会有可能导致电池过度放电而造成电池报废。

蓄电池在此地区的作用毋庸置疑，电池的性能下降或失效会严重影响基站内工作人员的生活工作和通信装备的正常运转。

3 高原和高寒环境下对通信装备应注意的问题

⑴对于通信车辆必须采用功率恢复型增压技术，以使发动机在高原高寒地区使用时，其输出功率和经济指标及其热负荷指标等恢复到原东部低海拔地区时的标准水平；采用先进的热平衡技术，解决液力系统的冷却问题；采用三级空气滤清器或四级滤清器来解决防风沙这一问题；自救防护设备及机具的配置，大型车辆应安装液压绞盘，以便在其陷入沙坑或沼泽地时，可被拖拽出来；采用低温预热系统，为提高机械的冷起动性能。

⑵通信装备选用的材料应具有较强的抗热辐射、抗紫外线能力，符合高原和高寒使用条件的可靠性和寿命要求；选用抗寒能力强、结构性能稳定的材料，以满足高原环境极端低温条件下正常工作的要求。

⑶根据电池工作环境的温度状况，选择合适的充电电压以保护电池的长久使用。定期对电源进行适度充电放电有助于电池的有效维护。应急通信装备最好要配备质量好的稳压器和高性能UPS电源等，以备发生紧急情况时能够迅速组织抢修维护，确保顺利的完成任务。

⑷大力推进高原高寒地区卫星通信的研发和使用，卫星通信受地形天气影响较小，可以实现地域大面积覆盖和远距离信息传输的通信。