Q/GDW 12084-2021 输变电设备物联网无线传感器通信模组技术规范.pdf

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Q/GDW 12084-2021 输变电设备物联网无线传感器通信模组技术规范.pdf简介:

Q/GDW 12084-2021《输变电设备物联网无线传感器通信模组技术规范》是一部由国家电力公司(中国电力企业联合会)发布的技术标准,主要用于规范输变电设备物联网(LoT)中无线传感器通信模组的设计、制造、选型和使用。该规范旨在提升输变电设备的智能化水平,通过无线传感器收集设备运行数据,实现设备状态的实时监控、故障预警和远程维护。

该技术规范涵盖了无线传感器通信模组的基本要求、功能、性能指标、测试方法、安全防护、数据传输等方面的内容,包括但不限于通信协议、功耗、数据准确性和可靠性、抗干扰能力、防护等级等。它对于推动电力行业物联网技术的发展,提高电力设备的运行效率和安全性具有重要意义。

总的来说,Q/GDW 12084-2021 是一项旨在提升电力设备智能化运维水平的重要技术指导文件。

Q/GDW 12084-2021 输变电设备物联网无线传感器通信模组技术规范.pdf部分内容预览:

通用异步收发传输器universalasynchronousreceiver/transmitter 嵌入式设计中,一种用于主机与辅助设备之间实现全双工发送和接收的通信收发器。以下简称 UART。

通用异步收发传输器universalasynchronousreceiver/transmitter 嵌入式设计中,一种用于主机与辅助设备之间实现全双工发送和接收的通信收发器。以下简称 UART。

下列缩略语适用于本文件。 SMT:表面贴装技术(SurfaceMountedTechnology)

GB∕T 33503-2017 含铅玻璃化学成分分析方法5. 1通信模组的分类

5.1.1通信模组按协议标准分类

通信模组按照协议标准可分为两类: a)微功率通信模组:符合Q/GDW12020标准中物理层、链路层的规定; b)低功耗通信模组:符合Q/GDW12021标准中物理层、链路层的规定。

5.1.2通信模组按应用场景分类

通信模组按应用场景可分为两类: a)输电类通信模组:用于输电场景下传感器的通信模组; b)变电类通讯模组:用于变电场景下传感器的通信模组。

5.2通信模组组成要求

通信模组应包含主控电路、无线收发电路、电源电路三个主要电路模块,按照外形和接口的不 多种型号,I型为通用型,接口定义见附录A。

通信模组外观应满足以下要求: a)通信模组的外观及零部件完整、整洁、无损伤; b)具有永久标识,文字及符号应简明清晰。

6. 3. 1数据传输

与传感器连接应采用UART串口方式,有线连接通信模组与传感器,接口配置宜符合附录B 互方式宜采用AT指令传输数据。 与节点设备连接通信模组应具备470MHz或者2.4GHz频段的无线通信能力,其中低功耗通信 符合Q/GDW12020中终端通信要求,微功率通信模组应符合Q/GDW12021中终端通信要求。

6.3.2工作模式配置

通信模组应至少具有主动、被动这两种工作模式中的一种: a)主动模式,通信模组控制整个传感器的工作,可主动唤醒、主动获取传感器数据,并通过

方式上传数据。 b)被动模式,通信模组接受传感器的控制,可被唤醒、被断电,工作时用于传输传感器的数据。

通信模组与传感器通信时,模组内部应至少可以缓存10KB数据。

应满足以下要求: a) 微功率通信模组应符合Q/GDW12020 b)低功耗通信模组应符合Q/GDW12021; C) 支持以Q/GDW12079格式进行业务数据交换。

CSS调制方式下,无线传感器通信模组性能要求参见表1

表1CSS调制下无线通信指标要求

6. 6. 1低温性能

通信模组高温性能应满足以下要求: a)输电类通信模组,I级应满足GB/T2423.2中规定的严酷等级为温度70℃、持续时间72h的高 温试验要求;ⅡI级和IⅢI级应满足温度85℃、持续时间72h的高温试验要求。 b)变电类通信模组,I级和IⅡI级应满足GB/T2423.2中规定的严酷等级为温度70℃、持续时间2h 的高温试验要求。

6.6.3恒定湿热性能

变电类通信模组,应能承受GB/T2423.3中规定的严酷等级为温度(40土2)℃,相对湿度(93土3)%, 持续时间48h的恒定湿热试验要求。

6. 6.4 交变湿热性能

通信模组交变湿热性能应满足以下要求: a)输电类通信模组,应满足GB/T2423.4中规定的交变湿热试验要求:高温温度为55℃,试验周 期48h(2个循环)。 b)变电类通信模组,应满足GB/T2423.4中规定的交变湿热试验要求,高温温度为55℃,循环次 数2次。

6.6.5温度变化(冲击)性能

通信模组工作应满足以下要求: a) 工作电源:直流,标称3.3V(2.4V~3.6V),纹波≤1%。 b) 通信模组休眠情况下,工作电流不大于3.5uA。 C) 通信模组接收情况下,工作电流不大于16mA。 d) 在10dBm射频发射功率下,2.4G频段的通信模组工作电流不大于35mA。 e) 在17dBm射频发射功率下,470M频段的通信模组工作电流不大于100mA

通信模组工作应满足以下要求: 工作电源:直流,标称3.3V(2.4V~3.6V),纹波≤1%。 6) 通信模组休眠情况下,工作电流不大于3.5uA。 ) 通信模组接收情况下,工作电流不大于16mA。 d) 在10dBm射频发射功率下,2.4G频段的通信模组工作电流不大于35mA。 e) 在17dBm射频发射功率下,470M频段的通信模组工作电流不大于100mA。

通信模组工作可靠性应满足以下要求: a)通信模组的平均无故障工作时间(MTBF)不低于5年。 b)通信模组的使用寿命不少于8年。 c)终端与节点通信的数据丢包率小于1%。 d掉电后,通信模组配置参数不丢失。

各项检验宜在如下正常试验大气条件下进行: a)环境温度:15℃~35℃。 b)相对湿度:25%RH~75%RH。 大气压力:860hPa~1060hPa。 d)工作电源:直流3.3V,纹波≤1%

7.2.1外观与结构检查

采用且测法对6.2中的要求逐项进行检查, 结果应满足外观与结构要求

7. 2. 2 基本功能试验

根据6.3的要求逐项进行检查。

根据6.3的要求逐项进行检查。

.2.3协议一致性试验

成进传感器进行整体测试,满足Q/GDW12082

7.2. 4无线通信性能试验

7.2.4.1最大射频输出功率

按照YD/T1484.1中5.3的方法在微波暗室中测试。通信模组进入发射机检测模式,设置发射端设 备为最大发射功率,工作模式为发送数据,在微波暗室中通过空口测试信号强度。测试结果需满足6. 的要求。

7. 2. 4. 2 发射带宽

通信模组进入发射机检测模式,设置发射端设备为最大发射功率,工作模式为发送数据,设置带宽, 使用频谱分析测试发射带宽。测试结果需满足6.5的要求。

.2.4.3发射频率容

通信模组进入发射机检测模式,设置发射端设备为最大发射功率,工作模式为发送数据,带宽使用 默认配置,使用测试设备测试发送中心频率,与设置频率对比。测试结果需满足6.5的要求。

7. 2. 4. 4 杂散发射

按照YD/T1484.1中的方法在微波暗室中测试。通信模组进入发射机检测模式,设置发射端设备为 最大发射功率,工作模式为发送数据,使用测试设备测试标准要求频段内的杂散强度。测试结果需满足 6.5的要求。

7.2.4.5接收灵敏度

按照YD/T1484.1中6.3.1的方法在微波暗室中测试。通信模组进入接收机检测模式,使用3c 天线。设置发射端发射功率使得接收端信号强度为要求信号灵敏度信号强度,查看接收设备接收类 试结果需满足6.5的要求。

7.2.4.6接收频率容差

通信模组进入接收机检测模式,使用3B全向天线。设置发射、接收设备为相同频率和参数配置, 查看接收设备接收数据。修改发射设备中心频率,通过测试设备校准发射中心频率偏差为±50ppm。通 过同轴线缆和衰减器连接发射、接收设备,查看接收设备接收数据,信号强度、信噪比、丢包率应相同。 测试结果需满足6.5的要求。

.2.5环境适应性试验

7. 2. 5. 1低温试验

7. 2. 5. 2高温试验

7.2.5.3恒定湿热试验

7.2.5.4交变湿热试验

根据6.6.4的要求,按GB/T2423.4中规定的试验方法进行交变湿热试验。试验期间和试验后 组应能正常工作

7.2.5.5温度变化(冲击)试验

根据6.6.5的要求,按GB/T2423.22中规定的试验方法进行温度变化(冲击)试验。试验期间利 通信模组应能正常工作

7. 2. 6 电气性能试验

DL/T 1922-2018 架空输电线路导地线机械震动除冰装置使用技术导则.2.6.1电源纹波试验

7.2.6.2功耗电流试验

施加额定工作电压,分别施加土1%纹波,观察丢

向通信模组施加额定电压,并输入测试指令。分别测量通信模组的休眠、接收、发送功耗电

NB/T 47002.2-2019 压力容器用复合板 第2部分:镍-钢复合板按GB/T2689.1规定的加速寿命试验方法进行。

当出现下列情况之一时,应进行型式试验: 新产品定型前; b 正式生产后,因结构、材料、工艺有较大改变,可能影响监测装置性能时; C 停产一年后又恢复生产时; d) 生产设备重大改变时; e) 国家技术监督机构或受其委托的技术检验部门提出型式试验要求时

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