基站断电传感器及FSU软件技术要求.docx

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基站断电传感器及FSU软件技术要求

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基站断电传感器及FSU软件技术要求

基站断电传感器及FSU软件技术要求

中国铁塔股份有限公司建维部

2016-06-26

一、工作原理

基站外市电断电传感器是检测判断外市电断电情况的设备。

此传感器通过感知电场变化，侦测交流电场是否存在，从而判断市电有无。

基站外市电断电传感器采用非接触式安装，在靠近基站机房内外市电供电线路时，感应供电线路中的电场，当供电线路有市电时，产生电场，传感器感应到此电场，指示有电；当供电线路无市电时，电场消失，传感器指示停电。

断电传感器和传统接线式电压变送器的对比：

1、断电传感器检测对象为电场，与电流无关，即使电流为零，因为电场的存在，仍然能检测出有无市电；

2、断电传感器的检测点在市电断路器上端，检测时不受人工断电影响，人为拉闸停电只能停掉断路器下端，断电传感器检测市电正常，有效避免了人为拉闸造成的“假停电”；

3、断电传感器为非接触感应式，安全可靠，避免带电操作可能引起的安全风险和触电事故；

4、断电传感器安装简单易行。

二、技术规范

、近端市电检测技术要求

输入信号：

外市电交变电场信号

输出信号：

AC220V有电时（85V以上）输出5V±AI信号；

AC220V停电时（85V以下）输出±AI信号

线路断开或设备故障时输出0V

与FSU接线定义

+12V（红）

地线（黑）

AI量输出（绿色）

传输距离

小于100米

防雷

共模3kA；差模2kA

供电电压

DC12V±20%（FSU供电）

设备功耗：

功耗<1W

工作环境：

温度－30℃～＋70℃，

相对湿度≤90%RH

感应距离：

感应天线与感应对象轴心距离3-10mm,绝缘表皮接触感应

感应条件：

被测电缆内只有火线，没有零线；

判断方式：

断电传感器能同时检测以捆绑方式集中布放的三相交流电缆中的每一相，只要其中任一相有电即判断为市电有电；

安装方式

非接触安装方式:

断电传感器的感应探头与被测三相交流电缆紧靠安装.

安装位置

远端型断电传感器安装于基站机房外部市电断路器（刀闸）或计量电表前端；

近端型断电传感器安装于基站机房内部交流进线市电断路器（刀闸）前端。

防拆功能

断电传感器采用金属铅封或防拆扎带等手段固定，实现防拆功能;

防剪断/拔除功能

当断电传感器自身故障、AI口被剪断或拔除、通信故障时，模块AI输出为0V；

阻燃防爆性能

断电传感器采用半导体无触点开关元件制造，通断动作时不产生继电器开关的拉弧现象，具有良好的防爆性能。

高压隔离

感应探头与交流电缆的绝缘电压大于1500V

、远端市电检测技术要求

远端市电断电传感器适用于发电点与基站距离超过100米，或发电点与基站需跨越建筑物的场合，断电传感器由远端交流感应及无线发送模块和基站端无线接收转换模块组成。

远端交流感应及无线发送模块由交流感应探头、整流、电量放大调理及无线信号发送等电路组成，基站端无线接收转换模块由无线信号接收、模拟信号输出等电路组成，具有通过非接触方式实时判断三相市电断电、来电的检测及信号输出功能，通过433M公用无线频段实现信号的远距离传输。

、基站端无线接收转换模块

输入信号

通过433M无线频段接收市电断电/来电的信号

输出信号

远端交流220V有电时（85V以上）输出5V±AI信号；

远端交流220V停电时（85V以下）输出±AI信号

供电电压:

DC12V±20%（FSU供电）

供电电流

小于80mA

防剪断/拔除功能

当断电传感器自身故障、AI口被剪断或拔除、433M通信故障时，模块AI输出为0V；

工作环境

温度：

－30℃～＋70℃

相对湿度:

≤90%RH

、远端交流感应及无线发送模块

输入信号

市电交变电场信号

输出信号:

通过433M无线频段向接收端发送市电断电/来电信号，信号格式为数字量。

供电电压

AC220V±20%，内置电池不小于250mAh，油机发电时远端模块供电电源恢复

供电电流

小于100mA

无线传输性能

传输距离：

普通型1000米；增强型3000米（空旷地带）

灵敏度：

-132dBm@810bps

LoRa扩频调制方式（减小功率、增加距离）

零等待唤醒，具有空中唤醒功能

待机电流。

其它性能同近端型断电传感器

、FSU软件逻辑

市电停电起止时间

断电传感器“交流输入停电告警”&开关电源“交流输入A相（B相或C相）停电告警”全部出现，并保持30s——>进入市电中断状态，发出断电传感器“交流输入停电告警”，市电断电起始计时——>——>如告警消失市电恢复，市电计时终止。

断电传感器采集故障告警的判断条件：

断电传感器向FSUAI接口输入0V电压，即判定断电传感器采集故障，FSU上报“非智能设备采集器通信状态告警”

注：

出现断电传感器“非智能设备采集器通信状态告警”后，FSU不再启动发电取信判别程序，待告警消失后才能进行判别。

油机发电状态告警起止时间

油机发电状态告警开始时间：

在市电停电状态下，若开关电源直流母线电压回升超过1V且无一次下电告警，则判断为油机开始发电；

在市电停电状态下，出现了一次下电告警，若一次下电告警消除，且市电未恢复，则判断为油机开始发电（即：

油机发电消除开关电源一次下电告警）；

油机发电状态告警结束时间：

若断电传感器“交流输入停电告警”消除，则15分钟（正常操作时间）后认为油机停止发电。

在市电停电状态下，开关电源直流母线电压下降，则视为油机停止发电。

FSU重启后的发电判断

如果FSU因各种原因重启或人为断电，重启后断电传感器若判断处于市电停电状态，开关电源“交流输入A相（B相或C相）停电告警”有停电告警，FSU判断当前依旧处于停电状态。

进入正常的油机发电判断流程。

蓄电池故障导致FSU无电时发电判断:

FSU加电后，在进入循环判断开关电源母线直流电压前，先判断一次市电状态，如有电则进入正常流程；如市电无电,但开关电源输入有电，则判断为油机发电状态。

三、安装规范

、前期准备

工具：

验电笔1支、万用表1只、小号一字螺丝刀1把、斜口钳1把，

电源线缆：

RVVZ铜芯阻燃聚氯乙烯绝缘聚氯乙烯护套软电缆；

安装辅材：

扎带、标签

、近端型断电传感器安装

将断电传感器固定在交流配电箱内市电断路器前端交流线路上，将探头或感应天线与电缆的相线（火线）表皮紧贴或绕一圈，用扎带绑扎探头模块及信号线，要求绑扎整齐、美观；

、线路连接：

将断电传感器输出连接至FSU相应AI接口

断电传感器输出线为3芯电缆，定义要求为

红色：

+12V

黑色：

0V

绿色：

AI信号输出

、远端型断电传感器安装

基站侧设备安装

天线安装固定及线路连接:

天线信号接收杆统一安装在FSU设备外箱顶上，同轴信号线沿FSU外箱连到433M接收模块，不能拉紧，要预留1厘米宽松度，导线弯曲半径大于90°；如图一

图一

至FSU输出线路连接

传感器的信号输出线路，进入走线槽，连接到FSU的AI接口；

市电引入端设备安装

天线固定及线路连接:

发射天线应固定安装在配电箱顶部或周围利于无线信号发射的地方，同轴线进入箱内连接到发射设备，有线槽的进入线槽，没有线槽的用扎带扎好，不能拉紧要预留1厘米宽松度，导线弯曲半径大于90°；如图二

远端感应探头安装方式与近端型断电传感器相同

感应器电源施工方法：

感应器供电电源为交流220V，施工时断开配电箱内断电开关，连接上相线（火线）与零线，红色线接火线，接在空气开关输出端的任一相线上，黑色线接零线，扎带绑扎整齐、美观。

如图二

图二：

连线示意图

四、验收标准

发电取信测试报告

项目编号

项目名称

编制

审批

方案说明

1、近端发电场景的取信方案：

在交流电输入开关前端安装断电传感器，通过有线传输方式连接至FSUAI接口。

FSU结合市电状态和开关电源直流母线电压变化自动识别基站供电性质，平台输出发电统计报表。

2、远端发电场景的取信方案：

在远端交流电输入开关前端安装断电传感器，采用无线传输模式,通过433MHZ无线通道，将远端的市电状态信息传输至机房内的FSU。

FSU结合市电状态，开关电源直流母线电压变化自动识别基站供电性质，计算发电时长输出至总部平台。

基站断电传感器测试项目（必检）

测试时间：

测试站点：

产品型号：

建设方：

参加测试单位：

建设单位：

签字：

生产单位：

签字：

动环厂家：

签字：

施工单位：

签字：

代维单位：

签字：

序号

项目名称

测试结果

结论

备注

1

传输方式

有线/无线

正常

无线方式测试至少3次

2

传输距离

正常

3

市电任意一相有电时输出电压

正常

4

市电三相均断电时的输出电压

正常

5

通信故障时的输出电压

正常

FSU测试项目（抽检）

场景一：

市电停电后，电池放电至一次下电，通过油机发电，恢复设备供电，步骤如下：

序号

事项

呈现状态

时间

备注

1

实际操作停电

-

2

停电告警

FSU呈现断电传感器停电

3

FSU呈现开关电源停电

4

平台呈现断电传感器停电

5

平台呈现开关电源停电

6

一次下电

开关电源一次下电告警

7

FSU呈现一次下电告警

8

平台呈现一次下电告警

9

油机发电

油机实际开始发电

10

FSU呈现发电告警

11

平台呈现发电告警

12

一次下电消除

开关电源一次下电消除

13

FSU呈现一次下电消除

14

平台呈现一次下电消除

15

市电来电

市电来电

16

FSU呈现市电正常

17

平台呈现市电正常

18

油机发电结束

油机实际停机

19

FSU呈现发电告警消除

20

平台呈现发电告警消除

场景二：

停电后，不发生一次下电，油机发电，市电来电前，停油机发电，步骤如下

序号

事项

呈现

时间

备注

1

实际操作停电

-

2

停电告警

FSU呈现断电传感器停电

3

FSU呈现开关电源停电

4

平台呈现断电传感器停电

5

平台呈现开关电源停电

8

油机发电

油机实际发电

9

FSU呈现发电告警

10

平台呈现发电告警

11

油机停机

油机实际停机

12

FSU呈现发电告警消除

13

平台呈现发电告警消除

14

市电来电

市电来电

15

FSU呈现市电正常

16

平台呈现市电正常

17

断开断电传感器

FSU呈现断电传感器故障

18

平台呈现断电传感器故障

测试结论：

测试对象

测试结论

1

基站断电传感器

2

FSU呈现

3

平台呈现