配电智能网关技术规范书

配电智能网关（站房型）技术规范书-配电智能网关技术规范书

目录TOC\o"1-2"\h\z\u1总则 12工作范围 12.1工程概况 12.2范围和界限 12.3服务范围 23应遵循的主要标准 24使用条件 34.1正常使用条件 34.2工程条件 45技术要求 45.1技术要求 45.2设计与结构要求 66性能要求与试验 86.1性能要求 86.2型式试验 126.3抽样试验 126.4出厂试验 127调试与验收 127.1现场调试 127.2现场验收 138技术文件要求 138.1一般要求 138.2投标方在投标阶段应提交的资料及说明 138.3其他文件资料 138.4设计联络 149标志、包装、运输及储存 149.1标志 149.2包装 149.3运输 149.4储存 141总则1.1本招标技术文件适用于有限责任公司电网建设工程项目采购的配电智能网关（站房型），它对该设备本体及附属设备在功能、结构、性能和安装流程等方面的技术要求进行了规定。1.2本招标技术文件提出的是最低限度的技术要求。凡本招标技术文件中未规定，但在相关设备的行业标准、国家标准或IEC标准中有规定的规范条文，投标方应按相应标准的条文进行设备设计、制造、试验和安装。对国家有关安全和环保等强制性标准，必须满足其要求。1.3如果投标方没有以书面形式对本技术规范书的条文提出异议，则意味着投标方提供的设备完全符合本技术规范书的要求。如有异议，不管是多么微小，都应在报价书中以“对技术规范书的意见和同技术规范书的差异”为标题的专门章节中加以详细描述。1.4本技术规范书所使用的标准如遇与投标方所执行的标准不一致时，按较高标准执行。1.5本技术规范书经买、卖双方确认后作为订货合同的技术附件，与合同正文具有同等的法律效力。1.6本技术规范书未尽事宜，由买、卖双方协商确定。1.7投标方在应标技术规范书中应如实反映应标产品与本技术规范书的技术差异。如果投标方没有提出技术差异，而在执行合同的过程中，招标方发现投标方提供的产品与其应标技术规范书的条文存在差异，招标方有权利要求退货，并将对下一年度的评标工作有不同程度的影响。1.8投标方应在应标技术部分按本技术规范书的要求如实详细的填写应标设备的标准配置表，并在应标商务部分按此标准配置进行报价，如发现二者有矛盾之处，将对评标工作有不同程度的影响。1.9投标方应充分理解本技术规范书并按本技术规范书的具体条款、格式要求填写应标的技术文件，如发现应标的技术文件条款、格式不符合本技术规范书的要求，则认为应标不严肃，在评标时将有不同程度的扣分。2工作范围2.1工程概况本技术规范书采购的设备适用的工程概况详见专用部分。2.2范围和界限1）本规范书适应于所供配电智能网关（站房型）的设计、制造、装配、工厂试验、交付、现场安装和试验的指导、监督以及试运行工作。2）运输运输条件详见专用部分。3）现场安装和试验在投标方的技术指导和监督下由招标方完成。4）本规范书未说明，但又与设计、制造、装配、试验、运输、包装、保管、安装和运行维护有关的技术要求，按条款3所规定的有关标准执行。2.3服务范围1）投标方应按本规范书的要求提供全新的、合格的配电智能网关（站房型）、备品备件、专用工具和仪器。投标方所提供的组件或附件如需向第三方外购时，投标方应对质量向招标方负责，并提供相应出厂和验收证明。2）供货范围一览表供货设备技术规格一览表详见专用部分。备品备件及专用工具等详见专用条款。3）工厂试验由投标方在生产厂家内完成，但应有招标方代表参加，参加工厂验收的人数及天数等规定详见规范书商务部分。4）现场安装和试验在投标方的技术指导下由招标方完成，投标方协助招标方按标准检查安装质量，处理调试投运过程中出现的问题，并提供备品、备件，做好销售服务工作。投标方应选派有经验的技术人员，对安装和运行人员免费培训。安装督导的工作范围及人数和天数等规定详见规范书商务部分。5）设计联络会议的地点及招标方参加人员的人数和天数等规定详见规范书商务部分。6）设备安装、调试和性能试验合格后方可投运。设备投运并稳定运行后，投标方和招标方（业主）双方应根据相关法律、法规和公司管理制度签署合同设备的验收证明书。该证明书共两份，双方各执一份。9）如果安装、调试、性能试验、试运行及质保期内技术指标一项或多项不能满足合同技术部分要求，买卖双方共同分析原因，分清责任，如属制造方面的原因，或涉及索赔部分，按商务部分有关条款执行。3应遵循的主要标准除本技术规范的规定外，投标方所提供的设备均按规定的标准和规程的最新版本进行设计、制造、试验和安装。如果这些标准内容有矛盾时，应按最高标准的条款执行或按双方商定的标准执行。如果投标方选用本技术规范规定以外的标准时,则需提交所替换的标准供审查和分析。仅在投标方已证明替换标准相当或优于标书规定的标准，并从招标方处获得书面的确认和认可才能使用。主要引用标准如下：GB/T2423.1-2008 电工电子产品环境试验第2部分：试验方法试验A：低温GB/T2423.2-2008 电工电子产品环境试验第2部分：试验方法试验B：高温GB/T2423.4-2008 电工电子产品基本环境试验规程试验Db:交变湿热试验方法GB/T2423.8-1995 电工电子产品环境试验第2部分:试验方法试验Ed:自由跌落GB/T2423.3-2016 环境试验第2部分：试验方法试验Cab：恒定湿热试验GB/T2423.10-2008 电工电子产品环境试验第2部分:试验方法试验Fc和导则:振动(正弦)GB4208-2008外壳防护等级（IP代码）GB/T17626.2电磁兼容试验和测量技术静电放电抗扰度试验GB/T17626.3电磁兼容试验和测量技术射频电磁场辐射抗扰度试验GB/T17626.4电磁兼容试验和测量技术电快速瞬变脉冲群抗扰度试验GB/T17626.5电磁兼容试验和测量技术浪涌（冲击）抗扰度试验GB/T17626.12电磁兼容试验和测量技术振荡波抗扰度试验GB/T36478.1-2018物联网信息交换和共享第1部分：总体架构GB/T36478.2-2018物联网信息交换和共享第2部分：通用技术要求DL/T721配电网自动化系统远方装置国家发展和改革委员会2014年第14号令《电力监控系统安全防护规定》国家能源局国能安全[2015]36号《电力监控系统安全防护总体方案》4使用条件4.1正常使用条件4.1.1海拔高度：≤3500m4.1.2环境温度最高温度：+40℃最热月平均温度：+30℃最高年平均温度：+20℃最低气温：-25℃（户外）4.1.3太阳辐射强度：0.1W/cm24.1.4耐地震能力地震烈度8度：地面水平加速度3m/s²地面垂直加速度1.5m/s²共振、正弦拍波试验法，激振5次，每次持续时间5个周波，各次间隔2s，并考虑其端部连接导线振动和导线张力的影响。安全系数不小于1.67。4.1.5湿度日相对湿度平均值100%4.1.6污秽等级对于d级以下污秽等级的地区统一按d级防污选取设备的爬电比距。d级污秽地区及以上污秽等级的地区统一按e级防污选取设备的爬电比距。4.1.7风速≤35m/s（离地面10m高处、10分钟平均最大值）。4.1.8覆冰厚度：20mm4.2工程条件4.2.1系统概况本招标技术文件规定的设备，应适用于下列电力系统：系统额定频率：50Hz系统标称电压：0.4kV系统中性点接地方式：不接地、消弧线圈接地和小电阻接地。5技术要求配电智能网关在满足电力二次系统安全防护规定、二次系统安全防护总体方案及相关安全规范要求前提下，应满足各类传感器数据接入，获取设备状态监测、环境安防监控、电气量监测等数据，并支持用户依据实际业务需求进行二次应用开发。对下与各类传感器设备相连，实现不同协议内容的传感器数据转换，转换为JSON格式，以物联网MQTT协议向上对接物联网平台。配电智能网关具备边缘计算及容器功能，可接收物联网平台联动策略对终端设备进行本地联动控制和将数据上传物联网平台，可接收物联网平台的指令实现对终端设备远程控制，配电智能网关需预留足够的扩展能力和接口，实现电气设备自带传感器或采集终端的数据采集。配电智能网关需具备路由交换功能，为视频监控提供网络通道服务。5.1技术要求5.1.1硬件性能网关主CPU应满足单芯多核，CPU芯片应为国产工业级芯片，具体参数如表1。表1核心硬件参数CPU非x86架构，双核，>＝500MHzDRAM容量>＝512MBFlash容量>＝512MB功能设备管理、群组管理、数据协议适配和采集、数据传输（HTTP+MQTT）、数据模型、边缘计算、插件框架(OSGI)、实时视频处理(Onvif、Qos)5.1.2网络层协议（1）网关应支持TCP/IP协议中网络层IP协议IPv4，TCP，UDP，ICMP，NAT，静态路由。（2）网关远程通信应使用一个无线通信通道，业务和管理数据流应使用不同端口号。5.1.3应用层协议（1）网关本地通信应满足与智能传感器、二次设备等终端的通信要求。（2）网关支持远程通信物联网平台，通信规约应满足全域物联网平台的技术要求。5.1.4硬件接口（1）设备无线远程通信接口：网关应具备2个外置天线接口，1个LTE主天线和一个LORA天线，支持DC-HSPA+、TD-SCDMA、FDDLTE、TDDLTE等网络协议。（2）设备有线远程通信接口：网关应至少4个以太网接口，支持IP网络协议，接口速率可自适应10/100/1000Mbit/s。（3）网关本地通信接口：网关应至少具备4个RS-485通信接口，工作模式满足半双工要求，波特率支持1200/2400/4800/9600/19200/38400/57600/115200。5.1.5软件平台功能操作系统应基于物联网领域开发的一个基于实时内核的轻量级操作系统。基础内核应支持任务管理、内存管理、时间管理、通信机制、中断管理、队列管理、事件管理、定时器等操作系统基础组件，应支持低功耗场景、高实时性、高稳定性、Tickless机制、持定时器对齐等，基础内核体积应支持裁，支持功能静态裁剪，要求应包括：（1）网关应支持PLC、LTE、LoRa等互联技术扩展，支持被第三方扩展程序管理。支持IoT不同协议的设备互联互通，可应用于智能配电房传感器、工业互联等多种场景，在业务层面支持开放的API和业务设备描述文件。（2）支持集成面向物联网的应用开发框架，支持集成轻量级物联网设备JavaScript开发，支持集成JS框架、JS虚拟机和OS协同优化性能和功耗，支持提供独立用户空间和应用隔离，保护应用安全。（3）设备平台软件支持设置/查询本地时间和时区。本地设置网关设备的时间和时区，5s内立刻生效。本地查询网关设备的时间和时区，5s内展示查询结果。（4）设备平台软件支持网关网络配置的修改和查询。本地修改网关的网络配置，5s内立刻生效。本地查询网关的网络配置，5s内展示查询结果。（5）设备平台软件支持设置和查看系统的CPU占用率、内存占用率等。本地查询系统的CPU占用率、内存占用率等，5s内展示查询结果5.1.6容器功能（1）设备平台软件提供容器安装、卸载功能。容器安装时间不超过300s，容器卸载时间不超过180s,容器安装完成后，容器的CPU占用率在整机10%以内，容器的内存使用率在整机50%以内，容器的内部存储占用率在整机80%以内。容器的安装、卸载过程中，设备不会出现重启、挂死、模块异常复位等现象。（2）设备平台软件支持容器运行管理，包括容器启动、停止等。容器启动时间不超过120s，容器停止时间不超过60s。容器的启动、停止过程中，设备不会出现重启、挂死、模块异常复位等现象。（3）设备平台软件支持本地查询容器信息功能，包括CPU占用率、内存使用率、存储资源等。本地查询容器信息，5s内展示查询结果。（4）整机支持容器数量不少于3个。5.1.7通信采集功能应能正确采集配网设备状态监测装置（如开关柜局放、开关柜温度、配电变压器温度监测等）信息，其通讯方式支持以太网或RS485。5.1.8远程浏览功能支持系统远程登录与信息浏览功能。5.1.9报文存储功能网关支持开发报文存储功能，报文存储功能满足以下要求：（1）记录故障时的电流、电压数据，至少保存50条；（2）记录SOE事件，至少记录256条；（3）记录远方控制和就地边缘计算控制信息，至少记录50条；（4）正确读取网关内存储的各种记录包括事件、历史数据等。5.1.10边缘计算功能设备支持开发边缘计算应用软件，实现越限阀值设定，采集数据进行相关运算后，对超过阀值的相关下游设备进行本地联动。5.1.11自动恢复功能装置重新上电或复位后，应具有自动恢复功能，保持原有的各项设置值；若装置掉电，装置不能丢失数据；若装置死机，具备重启功能。5.1.12安全防护装置需具备软件看门狗和硬件看门狗。5.1.13电源要求（1）单电源，输入范围AC85V-265VORDC40-370V，频率47-63Hz；（2）设备正常工作时整机功耗不大于25W；（3）网关宜采用超级电容作为后备电源，并集成于装置内部。当装置主电源故障时，超级电容能自动无缝投入，并应维持装置及其通信模块正常工作至少5秒，具备三次上报数据至平台的能力；（4）电源恢复后保存数据不丢失，内部时钟正常运行；（5）超级电容免维护时间不少于8年。5.2设计与结构要求5.2.1网关结构要求（1）盒体材质：金属（2）盒体尺寸（W×D×H）不大于：224mm×225.6mm×44mm（3）安装方式：支持挂墙安装和导轨安装。5.2.2屏柜设计要求配电智能网关（站房型）柜配置有标准电源模块、电源管理保护开关、接线端子、标准可拆卸式导轨安装辅助配件，实现各类设备（如配电智能网关（站房型））快速安装。（1）通用技术要求1）挂壁安装，预留孔洞可穿电源线、通信线和天线。2）所有连接于端子排的内部配线，应以标志条和有标志的线套加以识别。3）屏上的设备均应有便于识别铭牌或标签框。4）一个端子只允许接入一根导线。端子排间应有足够的绝缘。端子排应根据功能分段排列，并加入可进行标注的隔离件，至少留有10%的备用端子，且可在必要时再增加。端子排间应留有足够的空间，便于外部电缆的连接。5）预留足够长的导轨，便于设备安装。（2）机柜技术参数1）屏柜尺寸：高宽深不大于：650*500*190mm2）屏柜颜色：RAL70353）屏柜厚度：1.2mm4）屏柜门锁：高强度锌合金连杆锁5）屏柜丝印：丝印清晰6）屏柜接地：机柜需配有接地柱或接地端子（3）电源模块技术要求1）输入电压：85-264VAC2）输出电压：12VDC/24VDC3）输出电流：≥0-8.5A4）额定功率：≥200W5）效率：≥88%6）保护：需具备过载、短路、过压保护（4）空气开关技术要求1）输入电压：220VAC2）灭弧方式：磁吹式3）产品极数：2P4）额定电流：10A5）产品功能：过载/短路保护6）安装方式：导轨安装（5）IO数字量采集技术要求主要功能：将传感器I/O信号转换成数据通过RS485接口上送给网关。1）供电电压：12VDC2）信号：16路输入信号，全光电隔离3）输入信号：5V-24VDC高电平信号.4）物理接口：RS4855）通信协议：支持Modbus-RTU5.2.3设计寿命在本技术规范书规定的环境条件，并根据产品使用说明书正常安装、维护和运行，设计寿命为10年。5.2.4标志（1）装置或主要附件应在明显位置设置清晰的永久性标志或标识（2）产品和包装上标志应包括：产品名称、型号、制造厂全称及商标和关键识别参数；（3）以上标志、标识应符合GB/T191的规定6性能要求与试验6.1性能要求6.1.1绝缘性能（1）绝缘电阻1）在正常大气条件下绝缘电阻的要求见表2；表2正常条件绝缘电阻额定绝缘电压Ui（V）绝缘电阻要求（MΩ）Ui≤60≥5（用250V兆欧表）Ui＞60≥5（用500V兆欧表）（2）湿热条件：在温度40±2℃，相对湿度90%～95%的恒定湿热条件下绝缘电阻要求见表3；表3湿热条件绝缘电阻额定绝缘电压Ui（V）绝缘电阻要求（MΩ）Ui≤60≥1（用250V兆欧表）Ui＞60≥1（用500V兆欧表）6.1.2绝缘强度在正常试验大气条件下，设备的被试部分应能承受表4规定的50Hz交流电压1min的绝缘强度试验，无击穿、无闪络现象。试验部位为非电气连接的两个独立回路之间，各带电回路与金属外壳之间。表4绝缘强度额定绝缘电压Ui（V）试验电压有效值（V）Ui≤6050060＜Ui≤1251000125＜Ui≤25025006.1.3冲击耐压设备电源回路自对地和无电气联系的各回路之间，应耐受6kV的冲击电压峰值，正负极性各10次。试验时无破坏性放电（击穿跳火、闪络或绝缘击穿）；试验后，装置或传感器存储的数据应无变化，功能和准确度应满足相应要求。6.1.4电磁兼容性能满足GB/T15153.1中规定的试验等级为Ⅳ级的试验要求。6.1.5电压突降和电压中断适应能力（1）按GB/T15153.1中的有关规定执行；（2）直接和公用电网或工厂及与电厂的低压供电网连接时，在电压突降ΔU为100%，电压中断为0.5s的条件下应能正常工作。6.1.6抗高频干扰的能力（1）按GB/T15153.1中的有关规定执行。（2）在正常工作大气条件下设备处于工作状态时，在信号输入回路和交流电源回路，施加以下所规定的高频干扰，由电子逻辑电路组成的回路及软件程序应能正常工作。6.1.7高频干扰波特性：（1）波形：衰减振荡波，包络线在3～6周期衰减到峰值的50%；（2）频率：(1±0.1)MHz；（3）重复率：400次/s；（4）高频干扰电压值如表5的规定。6.1.8抗快速瞬变脉冲群干扰的能力（1）按GB/T17626.4中的有关规定执行；（2）在施加如表5规定的快速瞬变脉冲群干扰电压的情况下，设备应能正常工作。6.1.9抗浪涌干扰的能力（1）按GB/T15153.1中的有关规定执行；（2）在施加如表5规定的浪涌干扰电压和1.2/50μs波形的情况下，设备应能正常工作。表5高频干扰、快速瞬变和浪涌试验的主要参数试验项目级别共模试验值(*)试验回路高频干扰32.5kVP信号、控制回路和电源回路42.5kVP信号、控制回路和电源回路快速瞬变31.0kVP信号输入、输出、控制回路2.0kVP电源回路42.0kVP信号输入输出回路、控制回路4.0kVP电源回路浪涌32.0kVP信号、控制回路和电源回路44.0kVP信号、控制回路和电源回路级别说明：3级安装于没有特别保护环境中的设备：居民区或工业区内的设备。4级严重骚扰环境中的设备：设备极为靠近中、高压敞开式和GIS（气体绝缘开关设备）或真空开关装置。注：*差模试验电压值为共模试验值的1/2。6.1.10抗静电放电的能力（1）按GB/T15153.1中的有关规定执行；（2）设备应能承受表6规定的静电放电电压值。在正常工作条件下，在操作人员通常可接触到的外壳和操作点上，按规定施加静电放电电压，正负极性放电各10次，每次放电间隔至少为1s。表6静电放电试验的主要参数试验项目级别试验值接触放电空气放电静电放电3±6kV±8kV4±8kV±15kV级别说明：3级安装在具有湿度控制系统的专用房间内的设备。4级安装在不加控制环境中的设备。6.1.11抗工频磁场和阻尼振荡磁场干扰的能力（1）按GB/T15153.1中的有关规定执行；（2）设备在表7规定的工频磁场和阻尼振荡磁场条件下应能正常工作。表7工频磁场和阻尼振荡磁场试验主要参数试验项目级别电压/电流波形试验值（A/m）工频磁场3连续正弦波304连续正弦波100阻尼振荡磁场3衰减振荡波304衰减振荡波100级别说明：3级安装于典型工业环境中的设备：工厂、电厂或处于特别居民区内的设备。4级处于恶劣的工业环境或严重骚扰环境中的设备：极为靠近中、高压敞开式和GIS或真空开关装置或其他电气设备的设备。6.1.12抗辐射电磁场干扰的能力（1）按GB/T17626.3中的有关规定执行；（2）设备在表8规定的辐射电磁场条件下应能正常工作。表8辐射电磁场试验主要参数试验项目级别电压/电流波形试验值V/m辐射电磁场380MHz～1000MHz连续波1041.4GHz～2.0GHz连续波30级别说明：3级安装于典型工业环境中的设备：工厂、电厂或处于特别居民区内的设备。4级处于恶劣的工业环境或严重骚扰环境中的设备：极为靠近中、高压敞开式和GIS或真空开关装置或其他电气设备的设备。6.1.13强弱电安全距离强电、弱电接线端子应采用不同种类端子排，分离布置。正常使用条件下，装置裸露的带电部分对地和对其他带电部分之间，以及出线端子螺钉对金属盖板之间的最小电气间隙和爬电距离应符合如下表9要求。表9最小电气间隙和爬电距离表额定绝缘电压V最小电气间隙mm最小爬电距离mmUi≤2511.525＜Ui≤602260＜Ui≤25034250＜Ui≤380456.1.14外壳防护等级安装在室内场所，不低于IP30。6.1.15机械振动性能设备应能承受频率f为2～9Hz，振幅为0.3mm及f为9Hz～500Hz，加速度为1m/s2的振动。振动之后，设备不应发生损坏和零部件受振动脱落现象。6.1.16连续通电的稳定性设备完成调试后，在出厂前进行不少于72h连续稳定的通电试验，交流电压为额定值。6.1.17温度、湿度适应性能（1）装置在正常使用条件下应连续正常运行；（2）正常工作温度（-25℃-40℃）下，装置应能在连续工作；（3）极限工作温度（-40℃-70℃）下，装置应保持功能正常。6.1.18时钟误差（1）装置内部时钟走时误差不大于±2s/天；（2）装置与主站对时误差不超过±3s。6.1.19可靠性设备本体平均无故障工作时间（MTBF）应不低于50000h；装置（不含电源）的使用寿命应不低于10年。6.2型式试验6.2.1绝缘性能试验（1）正常条件绝缘电阻试验设备的接口回路和电源回路，按6.1.1中的规定，用相应电压的兆欧表测量绝缘电阻，测量时间不小于5s。其测量结果应满足规定的要求。（2）绝缘强度试验设备的接口回路和电源回路，按6.1.2中的规定，用工频耐压测试仪进行绝缘强度试验。试验电压从0开始，在5s内逐渐升到规定值并保持1min，随后迅速安全放电。其测试结果应满足规定的要求。6.2.2整机功耗试验用伏安法测试其整机的功耗。其结果应满足5.1.13的要求。6.2.3连续通电稳定性试验连续通电72h，而且在72h期间每8h抽测一下，进行试验，其测试结果应满足5.1的功能要求。连续通电72h后，进行试验，其测试结果应满足5.1的技术要求。6.2.4可靠性质量跟踪对投入运行的检测装置质量跟踪，平均无故障工作时间（MTBF）应不低于8760h。6.3抽样试验抽样试验按批进行，在一批产品中随机抽取试验样品，试验项目参照GB/T2317.4-2008或按客户要求进行抽样试验。6.4出厂试验每批产品按照GB/T2828.1—2012规定，选取一般检验水平为S-2，接收质量限（AQL）为4.0，进行抽样。7调试与验收7.1现场调试7.1.1产品现场安装，招标方如有需要可通知中标方人员到场指导安装。中标方应派出有经验的技术专家提供相关技术服务。7.1.2在安装调试过程中，若发现产品存在不正常工作情况，中标方应负责更换。7.2现场验收7.2.1现场验收应在所有产品安装调试完毕，且产品准备投入试运行前进行,使用方出具书面测试报告。7.2.2备品备件、文档资料均作为验收的一部分。8技术文件要求8.1一般要求8.1.1投标方提供的图纸、资料、文件应使用国家法定单位制即国际单位制，语言为中文。8.1.