電力傳感器自供電技術(shù)規(guī)范 第2部分：技術(shù)要求

1GB-T8897.1-2013原電池第1GB/T8897.2-2013原電池第2部分:外形尺寸和電性能GB/T17626.3-2016電磁兼容試驗和GB/T2423.1-2008電工電子產(chǎn)品環(huán)境GB/T2423.2-2008電工電子產(chǎn)品環(huán)境GB/T2423.4-2008電工電子產(chǎn)品環(huán)境試驗第2部分:試驗方法試驗Db:交變濕熱(12h+12h循環(huán))GB/T2423.6-1995電工電子產(chǎn)品環(huán)境試驗第2部分:試驗方法試驗Eb和導(dǎo)則:碰撞GB-T16422.3-2014塑料實驗室光GB-T16422.2-2014塑料實驗室光源暴露試GB/T2423.24-2022環(huán)境試驗第2部分:試驗方法試驗S:模擬地面上的太陽輻射及太陽輻射試驗GB/T3512-2014硫化橡膠或熱塑性橡膠熱空氣加速老化和GB/T4208-2017外殼防護(hù)等級(QJ/T815.2-1994產(chǎn)品公路運(yùn)輸加速模擬試GB/T34071—2017物聯(lián)網(wǎng)總體技術(shù)智能傳感器可靠性設(shè)計方法與GB/T29768-2013信息技術(shù)射頻識別800/900MHz空中GB/T29910.3-2013工業(yè)通信網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)場總線規(guī)范類型20：HART規(guī)范第3部分：應(yīng)用層服務(wù)GB/T29910.4-2013工業(yè)通信網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)場總線規(guī)范類型20:HART規(guī)范GB/T29910.5-2013工業(yè)通信網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)場總線規(guī)范類型20:HART規(guī)范第5部分:WirelessHART無線GB/T29910.6-2013_工業(yè)通信網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)場總線規(guī)范類型20:HART規(guī)范第6部分:應(yīng)用層附加服務(wù)定義GB/T26790.1-2011工業(yè)無線網(wǎng)絡(luò)WIA規(guī)范第1部分:用于過程自動化的WIA系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與通信規(guī)范GB/T26790.2-2015工業(yè)無線網(wǎng)絡(luò)WIA規(guī)范第2部分:用于工廠自動化的WIA系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與通信GB/T26790.3-2015工業(yè)無線網(wǎng)絡(luò)WIA規(guī)范第3部分:WIA-PA協(xié)議一致性GB_T26790.4-2020工業(yè)無線網(wǎng)絡(luò)WIA規(guī)范第4部分:WIA-FA協(xié)議一致性2WirelesscommunicationnetwoIEEE802.11國際電機(jī)電子工程學(xué)會信息技術(shù)標(biāo)第11部分：無線局域網(wǎng)媒體訪問控制和物理層規(guī)范[IEEEStandardforInformationtechnology-Layer(PHY)Specificat藍(lán)牙核心規(guī)范4.0（BluetoothCoreSpecificationversZigBee-2007規(guī)范（ZigBee-2007SpecificGB/T33905.1—2017、GBT7665-4.1概述4.2能量收集單元能量收集單元是自供電電力傳感器實現(xiàn)自供電的核心單元。它的主要功能是將環(huán)境能量轉(zhuǎn)換為直能量收集單元一般由能量轉(zhuǎn)換前端、能量管理電路、儲能單元4.2.1能量轉(zhuǎn)換前端4.2.2能量管理單元能量管理單元的主要功能是將能量轉(zhuǎn)換前端輸出的微弱不穩(wěn)定電能進(jìn)行電能變換和調(diào)度，形成穩(wěn)量轉(zhuǎn)換前端獲取電能在儲能單元與傳感單元、數(shù)據(jù)處理單元、通信單元等用電單元間的流動。3除電能變換和調(diào)度等主要功能外，能量管理電路還應(yīng)具備通過外委電阻電路進(jìn)行電能調(diào)度參數(shù)配4.2.3儲能單元儲能單元的主要功能是將環(huán)境能量轉(zhuǎn)換的微弱電能進(jìn)行儲存并積累，以供能量管理4.3傳感單元傳感單元功能參照GB/T33905.1-2017中4.3規(guī)定的4.4數(shù)據(jù)處理單元數(shù)據(jù)處理單元是自供電電力傳感器進(jìn)行采樣處理與通信控制的核心，它的主要功能參照GB/T33905.1-2017中4.2規(guī)定的內(nèi)容執(zhí)行.4.5通信單元5.2數(shù)據(jù)采集和無線通信要求5.3工作模式要求5.4遠(yuǎn)程配置要求5.5備用電源要求a）含備用電源的自供電電力傳感器，備用電源應(yīng)采用不可充電的原電池，原電池技術(shù)要求參照GB/T8897.1-2013、GB/T8897.2-2013中技4-40℃~+70℃(工業(yè)級)或-40℃~+125℃（擴(kuò)展6.2自供電性能通用要求磁場取能自供電傳感器的冷啟動電流或冷啟動磁場強(qiáng)度應(yīng)根據(jù)帶電導(dǎo)線長期運(yùn)行電流范圍或磁場a)用于10kV/35kV場景的環(huán)型/開環(huán)型工頻磁場取能自供電傳感器冷啟動電流宜不大于1A，用于110kV及以上電壓等級場景的環(huán)型/開環(huán)型工頻磁場取能自供電傳感器冷啟動電流宜不大于b)用于10kV及以上電壓等級場景的平面型工頻磁場取能自供電傳感器冷啟動工頻磁場強(qiáng)度宜不電場取能自供電傳感器應(yīng)可在10kV、35kV、110kV、220kV、330k振動取能自供電傳感器的冷啟動振動加速度應(yīng)根據(jù)應(yīng)用場景的長期振動特性確定，應(yīng)能保證長期b)用于架空線路場景的振動取能自供電傳感器冷啟動振動加速度宜不大于1g。溫差取能自供電傳感器的冷啟動溫差應(yīng)根據(jù)應(yīng)用場景的長期溫差特性確定，應(yīng)能保證長期連續(xù)供光照取能自供電傳感器的冷啟動光照強(qiáng)度應(yīng)根據(jù)應(yīng)用場景的長期光照特性確定，應(yīng)能保證長期連b)用于室內(nèi)的照明光光照取能自供電傳感器冷啟動光照強(qiáng)度宜不大于200lux。風(fēng)取能自供電傳感器的冷啟動風(fēng)速應(yīng)根據(jù)應(yīng)用場景的長期風(fēng)速特性確定，應(yīng)能保證長期連續(xù)供電a)用于輸電場景的風(fēng)取能自供電傳感器冷啟動風(fēng)速宜不大于3m/s；5b)用于配電場景的風(fēng)取能自供電傳感器冷啟動風(fēng)速宜不大于1.5m/s。射頻取能自供電傳感器的冷啟動射頻強(qiáng)度應(yīng)根據(jù)應(yīng)用場景的長期射頻特性確定，應(yīng)能保證長期連a)對于含自建激勵源的射頻取能自供電傳感器，冷啟動射頻強(qiáng)度宜不大于-15dbm；b)對于基于公網(wǎng)射頻激勵的射頻取能自供電傳感器，冷啟動射頻強(qiáng)度宜不大于-80dbm。波≤±25mV。6.3電磁兼容性能應(yīng)能承受“GB/T17626.3—20章規(guī)定的試驗等級為3級的輻射電磁場干擾試驗。在試驗期間及試驗后，導(dǎo)線溫度采集單元能正常工6.4氣候防護(hù)性能驗。在試驗期間及試驗后，自供電電力傳感器能正常工度為50℃±2℃,溶液Ph=3.1~3.3，氯化銅溶液濃度：0.26g/L±0.02g/L，試驗周期24h的銅加速乙酸66.5防護(hù)等級要求對于工業(yè)級應(yīng)用的自供電電力傳感器，應(yīng)滿足GB4208中規(guī)定的IP67等6.6使用壽命要求a)包裝后的自供電電力傳感器應(yīng)能承受GB/Tb)包裝后的自供電電力傳感器應(yīng)能承受QJ/T86.8備用電源性能要求b）對于工業(yè)級應(yīng)用的自供電電力傳感器備用電源55℃±5℃高溫環(huán)境下持續(xù)供電時間應(yīng)不低于25℃c）對于工業(yè)級應(yīng)用的自供電電力傳感器備用電源-40℃±5℃低溫環(huán)境下持續(xù)供電時間應(yīng)不低于應(yīng)標(biāo)注磁場取能自供電傳感器的主體結(jié)構(gòu)為環(huán)型、開環(huán)型或平應(yīng)標(biāo)注磁場取能自供電傳感器在冷啟動磁場激勵條件下的工作7a）應(yīng)標(biāo)注環(huán)形/開環(huán)型磁場取能自供電傳感器可按設(shè)置參數(shù)定周期工作所需的導(dǎo)體電流激勵范圍，應(yīng)標(biāo)注磁場取能自供電傳感器在定周期工作磁場激勵下限條件下，可設(shè)置的定周期工作參數(shù)范圍。7.2電場取能自供電傳感器應(yīng)根據(jù)7.2.3中規(guī)定的工作電壓等級，分別標(biāo)注電場取能自供電傳感器定周期模式可配置的工作周應(yīng)標(biāo)注電場取能自供電傳感器耐沖擊的最高7.3振動取能自供電傳感器應(yīng)分別標(biāo)注7.3.2中振動取能頻率范圍下限與上限條件下，振動取能自供電傳感器定周期工作所需8應(yīng)分別標(biāo)注7.3.2中振動取能頻率范圍下限與上限的定周期工作振動激勵下限條件下，振動取能自應(yīng)分別標(biāo)注振動取能自供電傳感器耐沖擊的振動頻率和振動加應(yīng)以冷端溫度為25℃,標(biāo)注溫差取能自供電傳感器冷啟動的溫差值。應(yīng)以冷端溫度為25℃,標(biāo)注溫差取能自供電傳感器定周期工作所需溫差激勵范圍。應(yīng)標(biāo)注7.4.4中定周期工作溫差激勵下限條件下，溫差取能自供電傳感器定周期工作模式可配置的7.5光照取能自供電傳感器應(yīng)標(biāo)注光照取能自供電傳感器的取能光照類型為太陽光、照明光等應(yīng)標(biāo)注光照取能自供電傳感器冷啟動所需光7.6風(fēng)取能自供電傳感器應(yīng)標(biāo)注風(fēng)取能自供電傳感器的結(jié)構(gòu)形態(tài)為風(fēng)致轉(zhuǎn)動型或風(fēng)致振9應(yīng)提供風(fēng)取能自供電傳感器的結(jié)構(gòu)圖，并標(biāo)注結(jié)構(gòu)邊緣的最大投影長、寬、高尺寸。應(yīng)標(biāo)注風(fēng)取能自供電傳感器的取能風(fēng)向為定向、全向或某一方a）對于定向或某一方向角風(fēng)取能自供電傳感器應(yīng)在傳感器本體顯著b）對于全向或某一方向角風(fēng)取能自供電傳感器應(yīng)在傳感器本體顯著位置標(biāo)注輸出功率最小和最應(yīng)標(biāo)注風(fēng)取能自供電傳感器定周期工作所需風(fēng)速激勵范圍，其中對于全向或某一方向角風(fēng)取能自應(yīng)標(biāo)注7.6.6中規(guī)定定周期工作所需最小風(fēng)速下，風(fēng)取能自供電傳感器定周期模式可配置的工作周7.7射頻取能自供電傳感器a）對于取能天線獨(dú)立式的射頻取能自供電傳感器應(yīng)分別標(biāo)注取能電線和傳感器本體的結(jié)構(gòu)邊緣應(yīng)標(biāo)注7.7.6中規(guī)定的定周期工作環(huán)境射頻激勵下限條件下，射頻取能自供電傳感器定周期模式可7.8多源取能自供電傳感器應(yīng)標(biāo)注多源取能自供電傳感器整體結(jié)構(gòu)邊緣的最大投影長、寬、8.2ZigBee支持ZigBee接口的自供電電力傳感器，其技術(shù)規(guī)范應(yīng)符合ZigBee-20078.3LoRa8.4藍(lán)牙8.5無線局域網(wǎng)支持無線局域網(wǎng)（WLAN）接口的自供電電力傳感器，其技8.6RFID8.8WIA-PA支持ISA100接口的自供電電力傳感器，其技術(shù)規(guī)范應(yīng)符合IEC627349.2供電可靠性設(shè)計9.2.1可靠性設(shè)計要求9.2.1.1自供電電力傳感器在研制任務(wù)書中應(yīng)明確規(guī)定供電可靠性的定性和定量要求。9.2.1.2供電可靠性設(shè)計的定性要求包括響應(yīng)的環(huán)境能量類型、響應(yīng)環(huán)境能量的方向性、有無備用電9.2.1.4供電可靠性設(shè)計是自供電電力傳感器設(shè)計的一部分，應(yīng)與自供電電力傳9.2.2可靠性各階段設(shè)計要求9.2.2.1方案論證階段9.2.2.1.1方案設(shè)計階段的可靠性設(shè)計要求包括9.2.2.1.2方案設(shè)計階段形成的文件資料包括9.2.2.2技術(shù)設(shè)計階段9.2.2.2.1技術(shù)設(shè)計階段的供電可靠性設(shè)計要求包括：9.2.2.2.2技術(shù)設(shè)計階段應(yīng)提交的技術(shù)文件資料包括：9.2.2.3詳細(xì)設(shè)計階段9.2.2.3.1詳細(xì)設(shè)計階段的可靠性設(shè)計要求包括：a)在自供電電力傳感器的供電可靠性設(shè)計中可采用冗余設(shè)計、熱設(shè)計、環(huán)境防護(hù)設(shè)計、抗沖擊、9.2.2.3.2詳細(xì)設(shè)計階段的應(yīng)提交技術(shù)文件資料包括：9.2.2.4試生產(chǎn)階段a)應(yīng)編制自供電電力傳感器能量收集單元關(guān)鍵件明細(xì)表，規(guī)定重點(diǎn)9.3硬件可靠性設(shè)計參照GB/T34071-2017中4.9.4軟件可靠性設(shè)計參照GB/T34071-2017中4.9.5通信可靠性設(shè)計參照GB/T34071-2017中4.10.1概述自供電電力傳感器性能試驗的理想測試環(huán)境應(yīng)為真實應(yīng)用環(huán)境，然而真實環(huán)境下評定自供電電力試驗期間，應(yīng)檢查除模擬的特定環(huán)境能量激勵條件外所有可能影響自供電電力傳11.1試驗機(jī)構(gòu)試驗機(jī)構(gòu)應(yīng)具備電場、磁場、振動、溫差、光和試驗人員應(yīng)在GB/T33905.1-2017中10.2規(guī)定基礎(chǔ)上，明確自供電電力傳感器對環(huán)境能量激勵的響能量激勵強(qiáng)度特性測量儀表，環(huán)境能量模擬