พายุไต้ฝุ่นและฤดูน้ำท่วม: การออกแบบและการกู้คืนพลังงานสำรองโทรคมนาคมในเอเชียตะวันออกเฉียงใต้

บทความ

10 เมษายน 2018

เกาะลูซอนและวิซายามีพายุหมุนเขตร้อนโดยเฉลี่ยประมาณ 20 ลูกต่อปี เวียดนามตอนกลาง ลุ่มน้ำเจ้าพระยา และชายฝั่งตะวันออกของมาเลเซีย ต่างมีปฏิทินน้ำท่วมของตนเอง ไฟดับยืดเยื้อจากชั่วโมงเป็นวัน และแบตเตอรี่ที่ท่วมไม่สามารถกู้คืนได้ บทความนี้ครอบคลุมถึงความสูงในการติดตั้ง การป้องกันตู้ การวางตำแหน่งอะไหล่ล่วงหน้า และปัญหาคอขวดที่แท้จริงของความเร็วในการบูรณะ

เส้นโค้งการดับของฤดูพายุไต้ฝุ่น

แผนที่อันตรายของเอเชียตะวันออกเฉียงใต้ไม่ใช่แผนที่เดียวแต่มีสี่ชั้นซ้อนกัน ฟิลิปปินส์ตั้งอยู่ใจกลางแถบพายุไต้ฝุ่นแปซิฟิกตะวันตก โดยเกาะลูซอนและหมู่เกาะวิซายามีพายุหมุนเขตร้อนโดยเฉลี่ยประมาณ 20 ลูกต่อปี โดย 5-8 ลูกในจำนวนนั้นมีพายุไต้ฝุ่นกำลังแรงมาก และเส้นทางเดียวสามารถออกจากจังหวัดที่ไม่มีไฟฟ้าใช้ไฟฟ้าได้เป็นเวลา 3-7 วัน ตลอดเส้นทางดานัง กว๋างนาม และกว๋างหงาย ทางตอนกลางของเวียดนาม ฤดูนี้เริ่มตั้งแต่เดือนกันยายนถึงพฤศจิกายน ซึ่งพายุไต้ฝุ่นบวกกับอุกกาบาตแบบออโรกราฟิกทำให้เกิดฝนตกหนักและน้ำท่วมฉับพลันที่ส่งสายส่งที่วิ่งอยู่ข้างทางหลวง ลุ่มน้ำเจ้าพระยาตอนล่างของประเทศไทยบริเวณจังหวัดพระนครศรีอยุธยาและปทุมธานีเป็นที่ราบลุ่ม น้ำท่วมที่ยืดเยื้อในปี 2554 ทำให้นิคมอุตสาหกรรมและสถานีฐานจมอยู่ใต้น้ำด้วยกัน และใช้เวลาเกือบสองเดือนจึงจะบรรเทาลง รัฐกลันตันและตรังกานูทางชายฝั่งตะวันออกของมาเลเซีย ประสบปัญหาไฟฟ้าขัดข้องเป็นวงกว้างซ้ำแล้วซ้ำเล่าในช่วงมรสุมตะวันออกเฉียงเหนือตั้งแต่เดือนพฤศจิกายนถึงกุมภาพันธ์ อันตรายทั้งสี่นี้มีคุณสมบัติเหมือนกันคือ ระยะเวลาการหยุดทำงานจะเปลี่ยนจากชั่วโมงเป็นวัน และการสำรองข้อมูลที่ออกแบบมาสำหรับสี่ชั่วโมงจะหมดลงในบ่ายวันแรก

น้ำท่วมทำลายแบตเตอรี่ได้อย่างไร

ความเสียหายจากน้ำต่อแบตเตอรี่ตะกั่ว-กรดเกิดขึ้นเป็นชั้น ๆ และส่วนใหญ่ไม่สามารถย้อนกลับได้ ชั้นแรกคือตัวเรือนและขั้วต่อ: เมื่อน้ำไปถึงบริเวณขั้วต่อ เสาและสายรัดเชื่อมต่อจะก่อตัวเป็นเซลล์อิเล็กโทรไลต์ การกัดกร่อนอย่างรุนแรงจะปรากฏขึ้นภายในไม่กี่วัน และความต้านทานต่อการสัมผัสจะเพิ่มขึ้นจนกระทั่งแบตเตอรี่ไม่สามารถจ่ายกระแสไฟคายประจุได้อีกต่อไป อย่างที่สองคืออิเล็กโทรไลต์: แม้แต่แบตเตอรี่ที่ปิดสนิทซึ่งแช่ไว้เป็นเวลาหลายวันก็ยังดูดซับน้ำผ่านรูพรุนของเคสและวาล์วระบายอากาศ ซึ่งจะทำให้กรดเจือจางและลดความถ่วงจำเพาะ ความจุจึงลดลง ประการที่สามคือการลัดวงจรภายใน: น้ำท่วมที่เป็นโคลนจะมีตะกอนและไอออนที่เป็นสื่อกระแสไฟฟ้า และเมื่อเชื่อมแผ่นบวกและลบเข้าด้วยกันภายในเซลล์ แบตเตอรี่จะคายประจุเองจนเหลือศูนย์และจะไม่ชาร์จใหม่ สิ่งที่ถูกมองข้ามมากที่สุดคือแบตเตอรี่ก้อนที่สี่: แบตเตอรี่ที่จมอยู่ใต้น้ำแต่ยังคงคายประจุออกมาในขณะนั้นล้มเหลวในกลุ่มสามถึงหกเดือนต่อมา เนื่องจากมีการกัดกร่อนเกิดขึ้นแล้วและยังไม่ถึงจุดเปลี่ยน ดังนั้นการตัดสินใจเก็บหรือเปลี่ยนหลังน้ำท่วมไม่สามารถขึ้นอยู่กับแรงดันไฟฟ้าวงจรเปิด จำเป็นต้องมีการทดสอบการคายประจุความจุ และควรเปลี่ยนสิ่งใดก็ตามที่ต่ำกว่า 80% ของพิกัด

ความสูงในการติดตั้งและการออกแบบตู้

ความสามารถในการฟื้นตัวจากภัยพิบัติส่วนใหญ่จะตัดสินใจในขั้นตอนการวาดภาพ ประการแรก ความสูงในการติดตั้ง: ด้านล่างของแบตเตอรีควรอยู่เหนือระดับน้ำท่วมสูงสุดที่บันทึกไว้อย่างน้อย 0.5 ม. และที่บริเวณริมแม่น้ำในฟิลิปปินส์และเวียดนามตอนกลาง ซึ่งมักจะหมายถึง 1.2 ม. หรือมากกว่านั้น ในกรณีที่ไม่สามารถยกการติดตั้งบนพื้นขึ้นได้ ให้เปลี่ยนไปใช้กล่องแบตเตอรี่แบบติดผนังหรือวางแท่นไว้บนแท่นคอนกรีต ประการที่สอง การป้องกันตู้: อย่างน้อย IP55, ซีลปะเก็นสองชั้นที่ขอบประตู และทางระบายน้ำแบบเขาวงกตที่ช่องรับอากาศ เพื่อไม่ให้ฝนที่เกิดจากลมเข้ามาโดยตรง ประการที่สาม การระบายน้ำ: ติดตั้งรูระบายน้ำที่พื้นตู้โดยลาดออกไปด้านนอก และยกฐานให้สูงกว่าระดับอย่างน้อย 200 มม. เพื่อป้องกันไม่ให้น้ำไหลบ่าจากพื้นผิวสำรอง ประการที่สี่ การกัดกร่อน: บริเวณชายฝั่ง — ที่ใดก็ตามในฟิลิปปินส์ ชายฝั่งเวียดนาม และชายฝั่งตะวันออกของมาเลเซีย — มีหมอกเกลือสูง ดังนั้น กรงขัง สลักเกลียว และแท่งสายดินจะต้องถูกกำหนดให้อยู่ในระดับการกัดกร่อน C4 หรือ C5 มิฉะนั้น โครงสร้างจะล้มเหลวก่อนที่ระบบอิเล็กทรอนิกส์จะทำ ไม่มีสิ่งใดในสี่แห่งนี้ที่มีราคาแพง แต่ไม่ต้องสนใจสักแห่ง สถานที่ทั้งหมดจะถูกสร้างขึ้นใหม่หลังพายุไต้ฝุ่นครั้งถัดไป

แบบรวมศูนย์กับแบบกระจาย: ใครคืนค่าได้เร็วกว่า

ความเร็วในการฟื้นฟูหลังภัยพิบัติได้รับแรงหนุนจากสถาปัตยกรรมสำรองมากกว่าขนาดลูกเรือ การสำรองข้อมูลแบบรวมศูนย์ — เซลล์ 2V ขนาดใหญ่ในห้องอุปกรณ์ เช่น ซีรีส์ GFM ที่ 200–3,000Ah — มีต้นทุนต่อหน่วยที่ต่ำกว่าและง่ายต่อการตรวจสอบจากส่วนกลาง แต่ความล้มเหลวเพียงครั้งเดียวส่งผลกระทบในวงกว้างและต้องมีการเปลี่ยนอุปกรณ์ยก ซึ่งในพื้นที่ที่มีถนนตัดมักจะหมายถึงการรอสามวันหรือมากกว่านั้น การสำรองข้อมูลแบบกระจาย — สายเทอร์มินัลด้านหน้า 12V อิสระต่อตู้ — มีความจุต่อจุดน้อยและการแยกข้อผิดพลาดที่ดี บล็อกเดี่ยวชิ้นเดียวมีน้ำหนัก 30 ถึง 60 กก. และคนสองคนพร้อมประแจอันเดียวสามารถเปลี่ยนได้ ดังนั้นทีมมอเตอร์ไซค์จึงสามารถทำการบูรณะได้ ในจังหวัดเกาะของฟิลิปปินส์และที่ราบสูงตอนกลางของเวียดนาม สถาปัตยกรรมแบบกระจายมักจะฟื้นฟูการบริการได้เร็วกว่าแบบรวมศูนย์มากกว่าสองเท่า คำตอบเชิงปฏิบัติคือแบบไฮบริด: ความจุแบบรวมศูนย์ที่ไซต์หลัก ความสามารถในการทดแทนแบบกระจายที่ไซต์ Edge โดยมีเป้าหมายการออกแบบการเปลี่ยนสตริงทั้งหมดภายในสองชั่วโมงที่ไซต์แห่งเดียว ซึ่งเป็นตัวบ่งชี้ที่ใกล้เคียงกับความเป็นจริงของภัยพิบัติมากกว่าตัวเลขกำลังการผลิตใดๆ

อะไหล่การวางตำแหน่งล่วงหน้าและการฝึกซ้อม

ในที่สุดความยืดหยุ่นก็มาจากคำถามธรรมดาๆ สองข้อ: อะไหล่อยู่ที่ไหน และทีมงานสามารถแลกเปลี่ยนได้จริงหรือไม่ สำหรับอะไหล่ สถานที่มีความสำคัญมากกว่าปริมาณ จัดเตรียมคลังสินค้าล่วงหน้าตามโซนอันตราย แต่ละแห่งครอบคลุมรัศมีการขับขี่สี่ชั่วโมง โดยจัดเก็บไว้ที่ 5% ถึง 8% ของจำนวนไซต์งานในโซนนั้น และจัดเก็บแบบครบวงจร ไม่ใช่แยกเดี่ยว เนื่องจากไม่มีใครมีเวลาจับคู่เซลล์ในไซต์งานหลังพายุไต้ฝุ่น คลังสินค้ายังต้องเก็บสายรัดเชื่อมต่อ ฝาครอบขั้วต่อ เครื่องมือหุ้มฉนวน และอุปกรณ์ทดสอบความจุด้วย ข้อมูลภาคสนามแสดงรายการที่หายไปบ่อยที่สุดในสถานที่บูรณะไม่ใช่แบตเตอรี่ แต่เป็นสายรัดและประแจแรงบิด การฝึกซ้อมควรได้รับการออกแบบสำหรับสถานการณ์ที่ไม่มีโครงข่าย ไม่มีถนน และไม่มีเครือข่าย: สมมติว่าไซต์งานขาดการติดต่อ ส่งทีมงานออกไปพร้อมรายชื่อไซต์ที่เป็นกระดาษและกุญแจกล ชาร์จใหม่จากเครื่องกำเนิดไฟฟ้าในสถานที่ และเปลี่ยนสายทั้งหมดให้เสร็จสิ้น ทั้งหมดนี้ทำได้โดยใช้นาฬิกาจับเวลา ดำเนินการหนึ่งครั้งก่อนฤดูมรสุมแต่ละฤดู และเปรียบเทียบเวลาจริงกับเป้าหมาย 2 ชั่วโมง ช่องว่างคือรายการงานในปีหน้า ผู้ปฏิบัติงานที่เจาะลึกอย่างจริงจังมักจะกู้คืนไซต์งานได้มากกว่า 90% ภายใน 72 ชั่วโมง ผู้ที่ไม่มีแนวโน้มจะแพ้ในสัปดาห์แรกจะสับสน

สัปดาห์แรกหลังพายุไต้ฝุ่น: ลำดับการฟื้นฟู

การฟื้นฟูหลังภัยพิบัติไม่ใช่เรื่องของการซ่อมแซมทุกไซต์งานในคราวเดียว เป็นไปตามคำสั่งที่เข้มงวด และการสั่งผิดจะทำให้เวลาในการฟื้นตัวโดยรวมเพิ่มขึ้น สิ่งสำคัญอันดับแรกคือจุดรวมการส่งข้อมูลและโหนดหลัก เนื่องจากเมื่อเกิดความล้มเหลว ไซต์ดาวน์สตรีมหลายสิบแห่งจะไม่สามารถแบ็คฮอลได้แม้ว่าจะมีไฟฟ้ากลับมาแล้วก็ตาม การซ่อมแซมไซต์เหล่านั้นไม่ได้ผลอะไรเลย ลำดับความสำคัญที่สองคือไซต์ที่มีการสื่อสารฉุกเฉินและสายส่วนตัวขององค์กร ซึ่งโดยทั่วไปแล้วรัฐบาลกำหนดให้ต้องได้รับการบูรณะก่อนหลังเกิดภัยพิบัติ โดยความล่าช้าทำให้เกิดแรงกดดันในการปฏิบัติตามข้อกำหนดเพิ่มเติม ลำดับความสำคัญที่สามคือไซต์ขนาดใหญ่ที่ครอบคลุมประชากรหนาแน่นซึ่งมีการจราจรหนาแน่น พื้นที่ชานเมืองและชนบทมาเป็นอันดับสี่ คำสั่งนี้ควรได้รับการแก้ไขเป็นรายการก่อนเริ่มฤดูกาล และออกให้กับทีมงานฟื้นฟู ผู้จัดส่งเครื่องกำเนิดไฟฟ้า และโกดังอะไหล่ แทนที่จะตัดสินใจในการประชุมฉุกเฉินในภายหลัง ขั้นตอนที่พลาดเป็นประจำอีกประการหนึ่งคือกำลังเทียบกับลำดับการส่งสัญญาณ ทีมงานจำนวนมากเชื่อมต่อเครื่องกำเนิดไฟฟ้าก่อน จากนั้นจึงพบว่าระบบแบ็คฮอลหยุดทำงาน ทำให้สิ้นเปลืองพลังงาน ยืนยันสถานะการเชื่อมต่อแบ็คฮอลก่อนตัดสินใจว่าจะเริ่มเครื่องกำเนิดไฟฟ้าหรือไม่ สุดท้าย บันทึกทุกอย่าง: เวลาที่มาถึง เวลาการบูรณะ สิ่งที่ถูกเปลี่ยนและสิ่งที่เหลืออยู่ในแต่ละไซต์ บันทึก ณ จุดนั้นและรายงานกลับ บันทึกดังกล่าวเป็นทั้งพื้นฐานสำหรับการเคลมประกันและข้อมูลในการฝึกซ้อมครั้งถัดไป รับคำสั่งซื้อและบันทึกที่ถูกต้องในสัปดาห์ที่หนึ่งและอีกสามสัปดาห์ต่อมาก็เป็นเพียงการดำเนินการ View Telecom Backup Power Selection