标准规范下载简介

Q／GDW 12083-2021 输变电设备物联网无线节点设备技术规范.pdf

无线节点设备的工作条件分为室内级、室外I级、室外II级、室外IⅢ级4种等级，其工作条件等级 划分参见表1。

表1无线节点设备工作条件

节点设备外观应满足以下要求： a）节点设备的外观完整、整洁、无损伤。 b）金属构件应采用耐腐蚀材料或经过耐腐蚀处理的材料，非金属构件采用耐老化材料或经过耐老 化处理的材料。 C）各零部件及相应连接线有防松措施屋面防水工程施工方案（详细），无机械损伤。 d）具有永久标识，铭牌、文字及符号应简明清晰。 e）户外节点设备应采用全封闭天线，满足户外运行环境要求。

接入节点应能够将传感网及其中设备的感知、状态数据能循环储存至少180天

应符合Q/GDW12081的要求。

6.5.1通信协议一致性

无线节点设备通信协议一致性应满足以下要求： a）无线节点设备之间、无线节点设备与II类无线传感终端的通信满足Q/GDW12021。 b）无线节点设备与I类无线传感终端的通信符合Q/GDW12020

无线节点设备通信协议一致性应满足以下要求： a）无线节点设备之间、无线节点设备与IⅡI类无线传感终端的通信满足Q/GDW12021 b）无线节点设备与I类无线传感终端的通信符合Q/GDW12020

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c）接入节点与上级平台通信满足IEC61850、IEC104或MQTT等标准协议要求。

6.5.2数据传输规约一致性

无线节点设备之间、无线节点设备与无线传感终端之间的数据交换格式满足Q/GDW12079。

6.6.1无线信号频段

6.6.2技术指标要求

6.6.2.1CSS调制方式

CSS调制方式下，节点设备无线通信性能要求参见表2.

表2CSS调制下无线通信指标要求

6.6.2.2IEEE802.15.4调制方式

EEE802.15.4调制方式下节点设备无线通信性能要求参见表3

表3IEEE802.15.4调制下无线通信指标要求

6.7.1.1测试条件

接入容量为节点设备接入无线感知终端的最大数量，测试条件如下： a）无线通信环境良好，环境噪声对通信无影响。 b）无线感知终端与节点设备之间的接收信号强度满足通信要求。 c）无线感知终端为标准测试无线传感终端，标准测试无线传感终端分类与参数要求见附录D

6. 7. 1. 2 指标要求

无线节点设备接入容量应满足以下要求： a）变电场景，接入节点支持采用直连或通过汇聚节点接入3000个以上的I类标准测试无线传感终 端，或接入1000个以上的I类标准测试无线传感终端。 b）变电场景，汇聚节点单频点支持1000个以上的类标准测试无线传感终端或500个以上的II类 标准测试无线传感终端接入。 c）输电场景，接入节点支持通过直连或汇聚节点接入(100×(最大多跳级数))个以上的I类标准测 试无线传感终端或(20×（最大多跳级数))个以上的I类标准测试无线传感终端接入（最大多跳级数 等于0代表不具备多跳组网能力）。 1）安装于输电场景的汇聚节点，单频点支持200个以上的1类标准测试无线传感终端或50个以上 ⅡI类标准测试无线传感终端接入。

6. 7.2 组网性能

接入节点和汇聚节点应具备以下组网能力： a）变电场景，接入节点和汇聚节点应支持树状组网，最大多跳级数不小于10跳。单个接入节点与 不少于30个汇聚节点组网。 b）输电场景，接入节点和汇聚节点宜支持多跳组网，最大多跳级数不小于10跳，

无线节点设备电源应满足以下要求： a）安装在室内的无线节点设备应采用市电或一次电池供电。若采用市电，电压偏差≤土10%，频 率偏差≤土1Hz：若采用一次电池供电，单组电池使用时间应不少于1年，电池性能及安全应符合 YD/T3729的要求。 b）安装在户外的节点设备可采用市电、太阳能电池或一次电池供电。若采用市电，电压偏差≤土 10%，频率偏差≤土1Hz；若采用太阳能电池供电，电池容量应满足在当地环境条件下连续工作至 少30天，电池寿命应不小于8年，电池性能和安全应符合GB/T35697的要求；若采用一次电池供 电，单组电池使用时间应不小于8年，电池性能及安全应符合YD/T3729的要求。

6. 9. 1 正常工作温度

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应满足GB/T2423中规定的高温试验和低温试验要求，考核温度和考核时间如表4所示

表4考核温度与考核时间

6.9.2交变湿热性能

的无线节点设备外接的蓄电池在进行高温试验考核时考格

应满足GB/T2423.4中规定的严酷等级为：高温温度为十55℃，试验周期48h（2个循环）的交变 湿热试验要求。

6. 9.3 盐雾腐蚀性能

安装于室外的节点设备应满足GB/T10125中规定的乙酸盐雾试验（AASS试验）或铜加速乙酸益 雾试验（CASS试验）要求。

干杆塔上的节点应满足GB/T35697中规定的对覆

节点设备应满足GB4208中的IP等级要求，其中电缆隧道内节点设备防护等级应满足IP68要 外节点设备防护等级应满足IP65要求，室内或遮蔽场但不放于机柜内或电缆隧道的节点设备应 31要求，放于机柜内的节点设备应满足IP20要求，

6. 11.1 绝缘性能

节点设备由市电供电时，应满足DL/T478中规定的绝缘电阻对绝缘电阻、介质强度、冲击电压的 要求。

6. 11.2雷击性能

安装于杆塔上时节点设备应满足GB/T35697中规定的对雷击性能的要求

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6.12.1抗扰度要求

节点设备应具备抗电磁于扰设计，抗扰度性能参见表5

表5节点设备电磁兼容抗扰度要求

5.12.2抗扰度性能判据

抗扰度性能判据如下： a）试验过程中，在技术要求限值内功能或性能正常，可判定为A级。 b）试验过程中，功能或性能暂时降低或丧失，但能自行恢复，可判定为B级。 c）试验过程中，功能或性能暂时降低或丧失，但需要人工干预或系统复位才能恢复，可判定为C 级。 d）试验过程中，出现设备（元件）或软件损坏（存储数据丢失、功能丧失，性能下降，即使人工 干预或系统复位也不能恢复，可判定为D级

6. 13. 1振动性能

应满足GB/T35697中规定的对振动性能的要求。

应满足GB/T35697中规定的对碰撞性能的要求。

6.13.3包装运输性能

应满足GB/T35697中规定的对包装运输性能的要求

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节点设备可靠性要求如下： a）节点设备使用寿命不少于8年，确保使用过程中的装置可靠性、系统稳定性、数据完整性 b）能够连续、准确、可靠地工作，在使用寿命期内，平均无故障工作时间（MTBF）不低于

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。 c）大气压力：860hPa～1060hPa

将被测节点设备通电，与其他节点设备和无线传感终端搭建传感网系统，施加相应信号或查看 置。接入节点应对5.2.1、5.2.2、5.2.3、5.2.4.、5.2.5逐项检验，汇聚节点应对5.3.1、5.3.2、5.3 检验。

7.5.1最大射频输出功率

7. 5. 2 发射带

节点设备进入发射机检测模式，工作模式为发送数据或单载波，使用频谱分析仪表计算发射 试结果需满足6.6的要求。

7. 5. 3发射频率容差

节点设备进入发射机检测模式，工作模式为发送数据，设置发射频率，带宽使用默认配置，使 分析仪表计算中心频率，并与节点设备设置发射频率对比。测试结果需满足6.6的要求，

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7.5.6接收频率容差

节点设备进入接收机检测模式。暗室内发射机信号发射功率高于6.6给出的节点设备接收灵敏度 3dB，逐级调整发射频率，发送数据包，将节点设备接收数据与信号源发射数据进行比对，计算节点设 备丢包率。丢包率≤1%，说明该频点发射信号可成功接收。上下限结合中心频率可计算得到频率容差， 测试结果需满足6.6要求，

.6接入容量及组网性能

接入容量和组网性能测试方法及判断准则参见附录C

7. 7. 1 太阳能电池

太阳能电池应进行额定容量、30天持续供电、荷电保持、能量恢复能力试验及高温能量保持 温能量保持率、过充电保护、过放电保护、过电流保护试验。应按照Q/GDW11449中规定的方 定准则进行试验。

7. 7. 2 一次电池

按照GB/T2423.1中规定的方法进行试验。试验中及试验后，节点设备丢包率≤1%。

按照GB/T2423.4中规定的方法进行试验。试验中及试验后，节点设备丢包率≤1%

按照Q/GDW11449中规定的方法和判定准则进

7. 8. 6 老化试验

照Q/GDW11449中规定的方法和判定准则进行

按照GB4208中规定的方法和判定准则进行试验。

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包括绝缘电阻、介质强度、冲击电压试验，按照DL/T478中规定的方法和判定准则进行试验

7. 10.2雷击性能

满足本标准6.12中引用的标准规定的方法进行试验，按照6.12.2的标准进行评级。

7.12. 1振动试验

按照Q/GDW11449中规定的方法和判定准则进行试验

7.12. 2碰撞试验

按照Q/GDW11449中规定的方法和判定准

7.12.3包装运输试验

照Q/GDW11449中规定的方法和判定准则进行

照Q/GDW11449中规定的方法和判定准则进行

8. 2 型式试验

8. 2 型式试验

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当出现下列情况之一时，应进行型式试验： a）新产品定型前； b）正常生产时，每4年进行一次； c）停产1年后又恢复生产时； d）生产设备重大改变时； e）正式生产后，因结构、材料、工艺有较大改变，可能影响无线传感终端性能时： f）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。

8. 2.3 结果评定

样品通过全部型式试验为合格。

样品通过全部型式试验为合格。

羊品通过全部型式试验为

8. 3. 1检验规则

应对节点设备进行逐台检验。

应对节点设备进行逐台检验。

8. 3. 2 结果评定

中出现任一检验项目不合格，均判该节点设备为

安型号对节点设备进行入网认证检验。

按型号对节点设备进行入网认证检验。

样品通过全部试验为合格

根据供货节点设备的类型、数量，应在到货的节点设备中随机抽样。如单机供货数量在3台及！ 按实际台数全部抽取：超过3台的，按实际台数的10%抽取，但单机样品不应少于3台。

a）对抽检样品进行逐台检验，检验中有1台以上（包含1台）单机不合格时，应加倍抽取该节点 设备按照抽样检验相关项目经行检验。若仍有不合格时，则判该批节点设备不合格；若全部检验合 格，则除去第一批抽样不合格的单机节点设备，该批节点设备判为合格。 b）应在抽样检验合格后进行现场安装与调试。抽样检验报告仅对本次工程项目有效，

9标志、包装、运输和贮存

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节点设备的显著位置应有不锈钢名牌，内容至少应包括： a）节点设备名称、型号； b）生产厂名、商标、产地； c）出厂编号； d)出厂年月。

9. 2. 1基本要求

节点设备的包装应满足GB/T13384，符合牢固、美观和经济的要求，做到结构合理、紧凑、 靠，在正常储运、装卸条件下，保证节点设备不致因包装不善而引起设备损坏、散失、锈蚀、长 低准确度等

9.2.2包装环境要求

9. 2. 3装箱要求

节点设备包装后，其包装件中心应尽量靠 节点设备装在箱内应予以支撑、垫平、 点设备可移动的部分应移至 并加以固定

9. 2.4 分体包装

9.2.6随机文件清单

随机文件应齐全，文件清单如下： a）装箱清单表； b）节点设备使用说明书； c）节点设备维护手册； d）节点设备出厂合格证； e）出厂检验报告。

9.2.7随机文件包装

包装完整的节点设备在运输过程中应避免雨、雪的直接淋袭，并防止受到剧烈的撞击和振动

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附录A （资料性附录） 节点设备、无线传感终端典型组网方式

日A.1节点设备、无线传感终端典型组网方式

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附录B （规范性附录） 节点设备检测模式

附录B （规范性附录） 节点设备检测模式

发射机检测模式下，节点设备应屏蔽数据接收功能，并能够与上位机进行交互、配置。 具体满足如下要求： a）应具备通过外部端口设置进入测试模式功能，实现单载波和数据发送。 b）应可配置数据包长度、发送间隔等数据包参数。 ）应可配置扩频因子、带宽、编码率、前导长度、工作频点、发射功率等物理层参数。

接收机检测模式下，节点设备应屏蔽数据发送功能，并能够与上位机进行交互，对设备 进行配置。具体满足如下要求： a）应可配置扩频因子、带宽、编码率、前导长度、工作频点等物理层参数。 b）具备向上位机数据传输功能，传输数据应包括：接收数据包内容、接收数据包信号 强度、接收数据包信噪比。

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C.1.1陪测节点设备

附录C （规范性附录） 接入容量及组网性能试验

（规范性附录） 接入容量及组网性能试验

用于在接入容量及组网性能测试中与被测节点设备组成传感网陪测，可以是独立的实体 也可以是测试平台的一项功能，要求如下： a）陪测接入节点应具备5.2.1规定的数据接入与转发功能和5.2.3规定的数据解析功能。 b）陪测汇聚节点具备5.3.1规定的数据接入与转发功能

C.1.2标准测试无线传感终端

标准测试无线传感终端分为I类和I类，要求如下： a）I类模拟无线传感终端应符合Q/GDW12020要求。发送数据长度为24byte，周期为 5分钟。满足Q/GDW12079对于无线通信性能的要求。 b）II类模拟无线传感终端应符合Q/GDW12021要求。发送数据长度为14400byte，周 期为4小时。满足Q/GDW12082对于无线通信性能的要求。

1.3模拟无线传感终端

模拟无线传感终端应能够批量模拟标准测试无线传感终端行为，测试时可替代标准测试 无线传感终端，要求如下： a）I类模拟无线传感终端应具备批量模拟I类标准测试无线传感终端的功能。 b）Ⅱ类模拟无线传感终端应具备批量模拟ⅡI类标准测试无线传感终端的功能

C.3.1.1汇聚节点设备测试方法

传感网系统由被测汇聚节点，陪测接入节点，I类、II类标准测试无线传感终端（或标 准测试无线传感终端）组成。改变模拟无线传感终端的模拟数量，运行240分钟以上，统计 收到数据的传感器数量和丢包率。

C.3.1.2接入节点设备测试方法

传感网系统由被测接入节点，陪测汇聚节点，I类、II类模拟无线传感终端（或标准测

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式无线传感终端）组成。设置模拟无线传感终端的模拟数量，运行240分钟以上，统计收到 数据的传感器数量和丢包率。

C. 3. 2 判定准则

拟的无线传感终端数量符合6.7.1的要求，丢包圣

C. 4. 1 试验方法

将多台汇聚节点和1台接入节点通过射频线相连，构成组网通信测试环境。每台汇聚节 点接入模拟无线传感终端，设置模拟无线传感终端的模拟数量。运行240分钟以上，查看数 据解析结果和传感网系统拓扑关系，统计丢包率，

符合6.7.2的要求.数据解析、拓扑关系正确，丢包率≤5%

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附录D （规范性附录） 无线节点设备协议一致性测试

附录D （规范性附录） 无线节点设备协议一致性测试

则试拓扑1汇聚节点测试见图D.1。测试拓扑2组合节点测试见图D.2。

图D.1汇聚节点设备入网一致性测试总体架构

D.2.1汇聚节点测试要求

汇聚节点的主要测试项和测试要求见表D.

图D.2节点设备入网一致性测试总体架构

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表D.1汇聚节点协议一致性测试要求

D.2.2接入节点测试要求

汇聚节点的主要测试项和测试要求见表D.2

2接入节点一致性测讯

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表 D. 2 (续)

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输变电设备物联网无线节点设备技术规范

编制主要原则、 H 与其他标准文件的关系.. 主要工作过程 标准结构和内容. 25 条文说明. 26

GB／T 37369-2019标准下载Q/GDW12083202

本标准依据《国家电网公司关于下达2020年度国家电网公司第一批技术标准制修订计划通知》（国 家电网科（2020）21号文）的要求编写。 无线节点设备作为输变电设备物联网感知层中的通信设备，是实现输变电设备运行、检修管理，提 升生产运行管理精益化水平的重要技术手段。为科学规范对输变电设备物联网无线节点设备进行设计、 开发、应用及测试，确保输变电设备物联网无线节点设备技术标准和无线传感器协调一致，促进无线节 点设备功能完整统一、性能稳定可靠、技术先进适用，特制定本标准。 本标准编制的主要目的是指导公司输变电设备物联网无线节点设备的设计、开发、应用及测试。

本标准主要根据以下原则编制： a）贯彻“统一标准、统筹规划、协调推进”方针，遵循全面性、适用性、合理性和前瞻性的原则， b）本标准规范了输变电设备物联网感知层设备中的无线节点设备的通用技术要求。 c）本标准项目计划名称为“输变电设备物联网技术规范第5部分：节点设备”，审查专家建议“节 点设备”修改为“无线节点设备”，与标准规定的内容相匹配，编写组与专家商定，更名为“输变电设 备物联网无线节点设备技术规范”

3与其他标准文件的关系

本标准与相关技术领域的国家现行法律、法规和政策保持一致。 本标准不涉及知识产权问题

2020年6月，按照公司制修订计划，项目启动，召开标准编制启动会。 2020年7月，成立编写组，制定编制计划。 2020年9月，完成标准大纲编写，组织召开大纲研讨会，确定标准主要内容。 2020年10月，编写组对初稿进行评审，形成征求意见稿。 2020年11月，国家电网TC04工作组发文对标准进行意见征求。编写组收集、整理回函意见，进 行内部讨论，完成标准送审稿编写。 2020年11月，由国家电网设备管理技术标准工作组（TC04）工作组在北京主持召开了标准送审稿 审查会，邀请了运行单位、电力科研院所、生产厂家等业内专家，对本标准送审稿进行了评审。评审顺 利通过，审查结论为：审查组协商一致，同意修改后以技术标准形式报批。 2020年11月，编写组根据审香会专家提出意见进行修改，形成报批稿

本标准按照《国家电网公司技术标准管理办法》（国家电网企管（2018）222号文）的要求统 本标准的主要结构和内容如下：

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本标准主题章分为6章，由功能要求、技术要求、试验、检验规则和标志、包装、运输、贮存组 成。第5章说明了无线节点设备的功能要求SY／T 4203-2019标准下载，第6章说明了无线节点设备的技术要求，第7章、第8 章说明了无线节点设备的试验和检验规则，第9章给出了无线节点设备的标志、包装、运输和贮存要求。 本标准可指导输变电设备物联网感无线节点设备的设计、制造、使用和验收。