国网Ⅰ型集中器5G远程通信模块需求规范书.docx
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国网Ⅰ型集中器5G远程通信模块需求规范书
国网Ⅰ型集中器5G远程通信模块
需求规范书
2019年11月
1.范围
本技术规范适用于中国移动通信集团公司(以下简称“移动公司”)国网Ⅰ型集中器5G远程通信模块(以下简称“5G模块”)的招标与采购,包括结构、工作环境、技术参数、型式规范以及电磁兼容性等要求。
本规范适用于移动公司用电信息采集系统国网Ⅰ型集中器5G远程通信模块等相关设备的制造、检验、使用和验收。
2.规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。
凡是注日期的引用文件,仅所注日期的版本适用于本文件。
凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件
Q/GDW1376.3-2013《电力用户用电信息采集系统通信协议第3部分:
集中器远程通信模块接口协议》
Q/GDW1375.2-2013《电力用户用电信息采集系统型式规范第2部分:
集中器型式规范》
Q/GDW1379.3-2013《电力用户用电信息采集系统检验技术规范第3部分:
集中抄表集中器检验技术规范》
Q/GDW1379.4-2013《电力用户用电信息采集系统检验技术规范第4部分:
通信单元检验技术规范》
DLT698.45-2017《电能信息采集与管理系统第4-5部分:
通信协议—面向对象的数据交换协议》。
3GPPTS27.0073rdGenerationPartnershipProject;TechnicalSpecificationGroupTerminals;ATcommandsetforUserEquipment(UE)
3.环境条件
3.1参比温度及参比湿度
参比温度为23℃,参比湿度为40%~60%。
3.2温度、湿度范围
表3.1环境参数
场所类型
级别
空气温度
湿度
范围℃
最大变化率℃/h
相对湿度%
最大绝对湿度g/m3
户外
C3
-40~+70
1
10~100
35
3.3大气压力
64.0kPa~108.0kPa(海拔4000m及以下),特殊要求除外。
4.技术规范要求
4.1术语与定义
4.1.1国网Ⅰ型集中器5G远程通信模块
国网Ⅰ型集中器5G远程通信模块(以下简称“5G模块”)安装于国网Ⅰ型集中器(以下简称“集中器”)右模块仓,5G模块通过标准接口与集中器进行数据传输,能够将集中器数据通过5G网络传至主站,可以实现数据的远程采集及参数的远程下发等功能。
4.1.2主站通信协议
表4.1通信协议
用电信息采集系统主站与集中器通信协议
DLT698.45-2017《电能信息采集与管理系统第4-5部分:
通信协议—面向对象的数据交换协议》。
4.25G模块功耗参数
表4.2功耗参数
工作电压
4±0.2V
网络制式
5GNR、LTE-FDD、LTE-TDD
静态功耗(常温)
≤4V×500mA
瞬时最大功耗(常温)
≤4V×2A
4.35G模块频段
表4.3网络制式
网络制式
频段号
5GNR
n41/n77/n78/n79
LTE-FDD
B1/B3/B5/B7/B8/B20/B28
LTE-TDD
B34/B38/B39/B40/B41
表4.45G频段
网络制式
频段号
频段范围(MHz)
双工模式
5GNR
n41
2496-2690
TDD
n77
3300-4200
TDD
n78
3300-3800
TDD
n79
4400-5000
TDD
4.45G模块发射功率
(1)Class2forn41/n77/n78/n79
(2)Class3forLTE-FDDbands
(3)Class3forLTE-TDDbands
5.电磁兼容性要求
5G模块的试验应可与标准(合格)集中器连接在一起进行测试。
试验结果应依据5G模块在试验中的功能丧失或性能降低现象进行分类,电磁兼容性试验结果评价等级见表5.1。
A级:
试验时和试验后集中器均能正常工作,不应有掉线现象。
B级:
试验时集中器可出现短时通信中断,试验后无需人工干预,集中器应可以自行恢复(原则上短时不应超过5分钟)。
表5.1 电磁兼容性试验结果评价等级
试验项目
试验结果评价
试验时
试验后
电压暂降和短时中断
——
A
工频磁场抗扰度
A
A
射频电磁场辐射抗扰度
A
A
射频场感应的传导骚扰
A
A
静电放电抗扰度
A/B
A
电快速瞬变脉冲群抗扰度
A/B
A
阻尼振荡波抗扰度
A/B
A
浪涌抗扰度
A/B
A
5.1外观结构
进行外观和结构检查时,不应有明显的凹凸痕、划伤、裂缝和毛刺,镀层不应脱落,颜色均匀,标牌文字、符号应清晰、耐久,接线应牢固。
5.2外壳着火试验
外壳的热丝试验温度为650℃±10℃,试验时间为30S。
在施加灼热丝器件和在其后的30S内,观察样品的端子以及端子周围,试验样品应无火焰或不灼热;或样品在施加灼热丝器件产生火焰或灼热,但应在灼热丝移去后30s内熄灭。
5.3高温试验
将被试集中器在非通电状态下放入高温试验箱中央,升温至+70℃,保温6h,然后通电0.5h,试验后5G模块能工作正常。
5.4低温试验
将被试集中器在非通电状态下放入高温试验箱中央,降温温至-40℃,保温6h,然后通电0.5h,试验后5G模块能工作正常。
5.5湿热试验
试验箱内保持温度(40±2)℃、相对湿度(93±3)%,试验周期为2d。
试验结束前0.5h,在湿热条件下测绝缘电阻应不低于2MΩ。
试验结束后,在大气条件下恢复1h~2h,受试5G模块能工作正常。
5.6电压暂降和短时中断试验
集中器在通电状态下,按下述条件进行试验:
a)电压试验等级40%UT
——从额定电压暂降60;
——持续时间:
1min,3000个周期;
——降落次数:
1次。
b)电压试验等级0%UT
——从额定电压暂降100;
——持续时间:
1s,50个周期;
——中断次数:
3次,各次中断之间的恢复时间10s。
c)电压试验等级0%UT
——从额定电压暂降100;
——中断时间:
20ms,1个周期;
——中断次数:
1次。
以上电源电压的突变发生在电压过零处。
试验时5G模块不应发生损坏或死机现场,试验后应能工作正常。
5.7工频磁场抗扰度试验
将集中器置于与系统电源电压相同频率的随时间正弦变化的、强度为400A/m的稳定持续磁场的线圈中心,5G模块应能保持正常在线。
5.8射频电磁场辐射抗扰度试验
集中器在正常工作状态下,按下述条件进行试验:
a)一般试验等级
——频率范围:
80MHz~1000MHz;
——严酷等级:
3;
——试验场强:
10V/m(非调制);
——正弦波1kHz,80%幅度调制。
b)抵抗数字无线电话射频辐射的试验等级
——频率范围:
800MHz~960MHz以及1.5GHz~2GHz;
——严酷等级:
4;
——试验场强:
30V/m(非调制);
——正弦波1kHz,80%幅度调制。
试验时在非工作频带内,5G模块应工作正常。
5.9射频场感应的传导骚扰抗扰度试验
集中器在正常工作状态下,按下述条件进行试验:
——频率范围:
150kHz~80MHz;
——严酷等级:
3;
——试验电平:
10V(非调制);
——正弦波1kHz,80%幅度调制。
试验电压施加于集中器的供电电源端和保护接地端,试验时应能正常工作。
5.10静电放电抗扰度试验
集中器在正常工作状态下,按在下述条件进行试验:
——严酷等级:
4;
——试验电压:
8kV
——直接放电。
施加部位:
在操作人员正常使用时可能触及的外壳和操作部分;
——间接放电。
施加部位:
设备各个侧面;
——每个敏感试验点放电次数:
正负极性各10次,每次放电间隔至少为1s。
如5G模块的外壳为金属材料,则直接放电采用接触放电;如集中器的外壳为绝缘材料,则直接放电采用空气放电。
试验时,集中器可以出现短时通信中断和液晶显示瞬时闪屏,其他功能和性能应正常;试验后5G模块能工作正常。
5.11电快速瞬变脉冲群抗扰度试验
集中器在正常工作状态下,按下述条件下进行试验:
a)5G模块在工作状态下,试验电压分别施加于信号输入/输出的每一个端口和保护接地端之间:
——严酷等级:
3;
——试验电压:
±1kV;
——重复频率:
5kHz或100kHz;
——试验时间:
1min/次;
——施加试验电压次数:
正负极性各3次。
b)5G模块在正常工作状态下,试验电压施加于集中器交流电源端口之间。
——严酷等级:
4;
——试验电压:
±2kV;
——重复频率:
5kHz或100kHz;
——试验时间:
1min/次;
——施加试验电压次数:
正负极性各3次。
c)5G模块在正常工作状态下,试验电压施加于集中器的供电电源端和保护接地端。
——严酷等级:
4;
——试验电压:
±4kV;
——重复频率:
2.5kHz、5kHz或100kHz;
——试验时间:
1min/次;
——施加试验电压次数:
正负极性各3次。
d)5G模块在正常工作状态下,用电容耦合夹将试验电压耦合至通信信号输入/输出线路上。
——严酷等级:
3;
——试验电压:
±1kV;
——重复频率:
5kHz或100kHz;
——试验时间:
1min/次;
——施加试验电压次数:
正负极性各3次。
在对各回路进行试验时,允许出现短时通信中断和液晶显示瞬时闪屏,其他功能和性能应正常;实验后,5G模块应能正常工作。
5.12阻尼振荡波抗扰度试验
集中器在正常工作状态下,按下述条件进行试验:
——电压上升时间(第一峰):
75ns±20%;
——振荡频率:
1MHz±10%;
——重复率:
至少400/s;
——衰减:
第三周期和第六周期之间减至峰值的50%;
——脉冲持续时间:
不小于2s;
——输出阻抗:
200Ω40Ω;
——电压峰值:
共模方式2.5kV、差模方式1.25kV(电源回路)
——试验次数:
正负极性各3次。
——测试时间:
60s;
在对各回路进行试验时,可以出现短时通信中断和液晶瞬时闪屏,其它功能和性能应正常;试验后,5G模块应能正常工作。
5.13浪涌抗扰度试验
集中器在正常工作状态下,按下述条件进行试验:
——严酷等级:
电源回路4级
——试验电压:
电源电压两端口之间2kV,电源电压各端口与地之间4kV。
——波形:
1.2/50s;
——极性:
正、负;
——试验次数:
正负极性各5次;
——重复率:
1min/次。
试验时,可以出现短时通信中断和液晶瞬时闪屏,其它功能和性能应正常;试验后,5G模块应能正常工作。
6.包装、运输和安装
6.1包装
卖方提供的所有合同设备应包装牢固,保证设备免受潮湿、生锈,雨淋和振动。
包装
应能够承受大批量搬运和装卸以及长距离空运、陆运运输。
保证设备安全抵达用户现场而无损坏。
设备包装应符合下述条件:
——所有设备包装应便于装卸、转运和现场安装。
——在运输和存储期间,设备的电气绝缘应防止受潮和灰尘进入。
——对于那些受冲击和振动易于损坏的设备,应按要求用于运输的方法包装。
6.2运输
从卖方到目的地的运输由卖方负责。
目的地为甲方指定的地点:
——在设备到达目的地后,卖方组织、买方参加,开箱验收。
——现场交接的最终验收完成之后,卖方代表将设备移交买方进行储存。
6.3安装和调试
6.3.1安装说明
集中器需尽量安装在信号较好处(可通过随身携带的手机网络来判定信号好坏,一般安装在信号显示3-4格处)。
应安装在开阔的地方,避免安装在排水道、排烟口等位置。
6.3.2安装配置
集中器通过5G模块与主站进行通讯,需要给集中器设置上行参数,即集中器通信参数设置、主站IP地址和端口、虚拟专网用户名和密码、集中器上行通信工作方式。
设置完成后,需要等待集中器与主站建立连接。
附录A
(规范性附录)
国网Ⅰ型集中器5G远程通信模块型式要求
A15G模块结构要求
5G模块外形结构应符合Q/GDW1375.2-2013《电力用户用电信息采集系统型式规范第2部分:
集中器型式规范》要求。
具体外形尺寸如下图所示。
图A.1模块外观结构
A25G模块接口定义
5G模块接口定义应符合Q/GDW1375.2-2013《电力用户用电信息采集系统型式规范第2部分:
集中器型式规范》要求,5G模块接口采用2*15双排插针作为连接件,接口管脚定义如下所示。
图A.2接口信号定义
表A.1接口管脚定义
模块对应管脚编号
信号类别
信号名称
信号方向(针对模块)
说明
1
电源地
GND
I
电源地输入,比其他信号管脚的插针长0.5mm
2
电源地
GND
I
3
电源
VCC4V
I
通信模块由电源输入,直流电压为4V±0.2V,正常工作电流500mA,电压纹波小于30mV;最大电流2A,可持续1ms
4
电源
VCC4V
I
5
信号
DCE_TXD
O
模块串口输出信号(3.3V/TTL)
6
信号
DCE_RXD
O
模块串口输入信号(3.3V/TTL)
7
信号
I/01
I/O
预留I/O(3.3V/TTL)
8
信号
I/02
I/O
预留I/O(3.3V/TTL)
9
信号
I/03
I/O
预留I/O(3.3V/TTL)
10
信号
USB+
I/O
11
信号
USB-
I/O
12
信号
PCTRL
I
SIM卡加热控制信号,为“0”是关断(3.3V/TTL)
13
电源地
GND
O
通信模块电源地输入
14
模块控制
RST
I
通信模块复位控制信号,为“0”时通信模块处于复位状态(3.3V/TTL)
15
信号
ON/OFF
I
通信模块控制信号,低电平持续1S为开机信号(3.3V/TTL)
16
状态识别
STATE0
O
模块未插入时,其管脚不可悬空,在集中器侧对状态识别管脚做弱上拉处理,模块侧的状态识别管脚为“0”时做强下拉处理或者直接接地
17
状态识别
STATE1
O
18
状态识别
STATE2
O
19
状态识别
STATE3
O
20
状态识别
STATE4
O
21
预留
22
预留
23
预留
24
预留
25
预留
26
预留
27
电源
VCC3V3
I
逻辑电路工作电源,可用于网络变压器、电平转换、指示灯驱动等,3.3V±0.3V,电流不小于50mA,电压纹小于30mV
28
电源
VCC3V3
I
29
电源地
GND
I
电源地输入,比其他信号的插针稍长0.5mm
30
电源地
GND
I
表A.2“状态识别”管脚分层定义
远程通信模块管脚
含义
STATE0
STATE1
STATE2
STATE3
STATE4
1
1
1
1
1
无模块
0
1
1
1
1
有模块,响应标准AT指令
0
0
1
1
1
有模块,不响应AT指令
其他
预留
A.35G模块状态指示
图A.35G模块指示灯
电源灯——模块上电指示灯,红色,灯亮表示模块上电,灯灭表示模块失电;
NET灯——通信模块与无线网络链路状态指示灯,绿色;
T/R灯——模块数据通信指示灯,红绿双色,红灯闪烁表示模块接收数据,绿灯闪烁表示模块发送数据;
LINK灯——以太网状态指示灯,绿色,灯常亮表示以太网口成功建立连接;
DATA灯——以太网数据指示灯,红色,灯闪烁表示以太网口上有数据交换。
表A.3NET灯信号指示
NET灯点亮方式
模块工作状态
持续低电平(灯灭)
受限的网络服务;无SIM卡或许输入PIN码;正在搜索网络
持续高电平(灯亮)
模块处于待机状态
低电平1.8s(灯灭);高电平0.2s(灯亮)
PDP激活状态,并已获取IP地址
低电平0.2s(灯灭);高电平1.8s(灯亮)
Socket连接已建立
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- 关 键 词:
- 国网 集中器 远程 通信 模块 需求 规范