Q GDW 10646-2016 智能插座技术规范.pdf
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1、Q/GDW 10646 2016 代替 Q/GDW/Z 646 2011 智能插座技术规范 Technical specification of smart socket 2017 - 03 - 24发布 2017 - 03 - 24实施 国家电网公司 发 布ICS 29.240 Q/GDW 国 家 电 网 公 司 企 业 标 准 Q/GDW 10646 2016 I 目 次 前言 . II 1 范围 . 1 2 规范性引用文件 . 1 3 术语和定义 . 1 4 符号、代号和缩短语 . 2 5 分类 . 3 6 功能配置及要求 . . 3 7 技术要求 . 5 8 检验规则 . 9 9 标识
2、、包装、贮存和运输 . 10 附录 A(规范性附录) 智能插座的通信性能 . 12 编制 说明 . 15 Q/GDW 10646 2016 II 前 言 为规范国家电网公司智能插座设备的设计、制造、使用和检验,顺利推进智能小区、智能用电及智能家居等业务的发展,制定本标准。 本标准由指导性技术文件智能插座技术规范( Q/GDW/Z 646 2011)转化。 本标准由国家电网公司 营销部、全球能源互联网办公室 提出并解释。 本标准由国家电网公司科技部归口。 本标准起草单位:北京国电通网络技术有限公司、 国网信息通信产业集团有限公司、南京 南瑞集团有限公司、 国网江苏省电力公司。 本标准主要起草人:
3、景晓松、李博、 颜 庆 国、 薛溟枫、 王茜、 王一蓉、刘军雨、 姚学鹏、 钱立军、王伟、 李刚 、 马佳琦、刘琼芳、郁秋霞。 本标准首次发布。 本标准在执行过程中的意见或建议反馈至国家电网公司科技部。 Q/GDW 10646 2016 1 智能插座技术规范 1 范围 本标准规定了智能插座的功能要求、电气性能、通信性能、电磁兼容要求、机械性能、适应环境、可靠性要求、检验规则。 本标准适用于智能插座的研发、生产、使用和检验。 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
4、件。 GB/T 191 2008 包装储运图示标志 GB 1002 2008 家用和类似用途单相插头插座 型式、基本参数和尺寸 GB 2099.1 2008 家用和类似用途插头插座 第 1部分:通用要求 GB 2099.3 2015 家用和类似用途插头插座 第 2-5部分 : 转换器的特殊要求 GB/T 4208 2008 外壳防护等级( IP代码) GB/T 6113.102 2008 无线电骚扰和抗扰度测量设备和测量方法 第 1-2部分:无线电骚扰和抗扰度设备 辅助设备 传导骚扰 GB 9254 2008 信息技术设备的无线电骚扰限值和测量方法 GB/T 15629.15 2010 信息技
5、术 系统间远程通信和信息交换 局域网和城域网 特定要求 第 15部分:低速无线个域网( WPAN)媒体访问控制和物理层规范 GB/T 17215.301 2007 多功能电能表 特殊需求 GB/T 17626.1 2006 电磁兼容 试验和测量技术 GB/T 17626.2 2006 电磁兼容 试验和测量技术 静电放电抗扰度试验 GB/T 17626.3 2006 电磁兼容 试验和测量技术 射频电磁场辐射抗扰度试验 GB/T 17626.4 2008 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/T 17626.5 2008 电磁兼容 试验和测量技术 浪涌 (冲击 )抗扰度试验
6、GB/T 17626.6 2008 电磁兼容 试验和测量技术 射频场感应的传导骚扰抗扰度 GB/T 17626.8 2006 电磁兼容 试验 和测量技术 工频磁场抗扰度试验 GB/T 20138 2006 电器设备外壳对外界机械碰撞的防护等级( IK代码) GB/T 22239 2008 信息 安全技术 信息 系统 安全等级保护基本 要求 DL/T 395 2010 低压电力线通信宽带接入系统技术要求 JB/T 10923 2010 电子式电能表用磁保持继电器 JJG 596 2012 电子式交流电能表检验规程 信息产业部令第 39号 电子信息产品污染控制管理办法 信部无 2005 423号
7、微功率(短距离)无线电设备的技术要求 3 术语和定义 Q/GDW 10646 2016 2 下列术语和定义适用于本文件。 3.1 智能插座 smart socket 用于连接电源与用电设备 、能够采集接入用电设备的用电信息,并能将数据传输给 家用智能网关 ,可实现电源远程通断等智能化功能的电源插座 及转换器。 3.2 家用智能 网关 smart home gateway 一种用于家庭智能型电器的网关设备, 用于家庭局域网与互联网的 连接 ,并完成这两个网络之间进行通信方式与通信协议转换,可与家庭智能用电 设备、服务 中心 主站进行数据交互,支撑承载智 能用电业务 ,可以是专用设备,也可以是在通
8、用电信网关的基础上进行功能扩展而衍生出的设备 。 3.3 家庭局域网 home network 在家庭范围内,由 家用智能网关 的下行通信单元与其他智能用电设备遵循下行通信协议组建而成的通信网络。 3.4 智能用电设备 intelligent electrical equipment 利用传感器、微处理器和网络通信等技术, 具备数据采集、远程 通信等功能, 满足 用户 远程、智能化控制需求 的 电器 设备 。 3.5 智能家居系统 smart homesystem 利 用计算机 控制 、网络通信和传感等技术,将 家庭 用电 设备和 服务端 有机地结合到一起,既可以在家庭内部实现 信息采集、 共
9、享、通信和控制,又可以与家庭外部网络进行信息交换,实现 智能用电、双向互动、需求响应和 对家居设备的远程控制与管理 等应用 的系统 。 3.6 服务中心主站 master station 一个包括软件和硬件的 计算机网络系统, 是智能家居系统的管理中心,管理全系统的数据传输、处理和应用 ,保障 系统的运行和安全, 管理 用户设备, 并 与 其它系统 进行 数据交换。 4 符号、代号和缩短语 下列符号、代号和缩略语适用于本文件。 ASK: 幅移键控( Amplitude Shift Keying) BPSK: 二进制相移键控 ( Binary Phase Shift Keying) FSK: 频
10、移键控 ( Frequency Shift Keying) GFSK:高斯频移键控( Gauss Frequency Shift Keying) ITU:国际电信联盟( International Telecommunication Union) Q/GDW 10646 2016 3 MTBF:平均无故障时间( Mean Time Between Failure) MSK: 最小移频键控 ( Minimum Shift Keying) OFDM:正交频分复用( Orthogonal Frequency Division Multiplexing) PLC:电力线通信( Power Line C
11、ommunication) QAM:正交幅度调制 ( Quadrature Amplitude Modulation) QoS: 服务质量 ( Quality of Service) QPSK:四相相移键控( Quadrature Phase Shift Keying) SNMP:简单网络管理协议( Simple Network Management Protocol) TDMA: 时分多址 ( Time Division Multiple Access) WPAN:无线个域网( Wireless Personal Area Network) 5 分类 按 照 智能插座的安装及使用方式 分类
12、,可 将智能插座 分为固定式和移动式 两种: a) 固定式智能插座:用于与固定布线连接的智能插座; b) 移动式智能插座:同时具有插销和插套,在与电源连接时易于从一地移到另一地的智能插座。 6 功能配置及要求 . 6.1 功能配置 智能插座的功能配置 应满足 表 1中的要求。 表 1 智能插座的 功能配置 序号 项目 必备 选配 1 电参数及电 能量测量 电流 电压 频率 有功功率 无功功率 视在功率 正向有功总电能 量 功率因数 2 数据存储 历史数据 冻结 校时 3 通信 双向数据传输 4 信息显示 电能 数据显示 工作状态显示 5 电源 控制 整机通、断电 6 状态监测 状态反馈 7 维
13、护 恢复出厂设置 Q/GDW 10646 2016 4 6.2 功能要求 6.2.1 电能量测量 智能插座 应能测量 当前 接入 用电设备 的用电数据,测量数据项应符合表 1中的要求;所测量电参数的量纲应符合以下规定: a) 电流 : A b) 电压: V c) 有功功率: kW d) 无功功率: kvar e) 视在功率: VA f) 正向有功总电能量: kWh 智能插座的测量精度 应满足 JJG 596 2012中对 2级 电子电能表 的精度要求 。 接入 电压在规定工作范围内变化时引起的允许误差改变量极限应满足 GB/T17215.301 2007的相关要求。 6.2.2 数据存储 6.
14、2.2.1 历史数 据 冻结 智能插座不断电情况下应能冻结并存储接入用电设备的正向有功总电能,满足至少存储 7d,每天 96点的用电数据的 要求 。 6.2.2.2 校时 智能插座应具有校时功 能,应接收并执行 家用智能网关 下发的校时命令。智能插座应具有软时钟或硬件时钟,对于软时钟,其日计时误差 5s/d;对于硬件时钟,其日计时误差 2s/d。 6.2.3 通信 智能插座应能通过微功率无线、 WPAN、 WIFI、电力线通信等技术中的一种或几种与 家用智 能网关 进行双向信息交互。 6.2.4 信息显示 6.2.4.1 电能 数据显示 具有显示屏的智能插座应至少能显示接入用电设备的实时有功功
15、率、当前正向有功总电能量等用电数据。 6.2.4.2 工作状态显示 智能插座应能通过 LED指示灯或显示屏方式,实时、准确的指示通、断电状态。 6.2.5 电源 控制 智能插座可接收 并执行 家用智能网关 下发的指令, 接通 或断开与用电设备相连 的电源 。 6.2.6 状态监测 智能插座应能实时向 家用智能网关 反馈通、断电状态,以及过载等信息。 智能插座应能按照 家用智能网关 的要求,定时或实时向 家用智能网关 反馈接入用电设备的用电数据。 Q/GDW 10646 2016 5 6.2.7 维护 智能插座应能接收 并执行 家用智能网关 下发的指令,将自身恢复为出厂设置,并清除所有存储数据。
16、 7 技术要求 7.1 电源及工作 环境要求 7.1.1 电源参比值及允许偏差 智能插座应支持本地单相交流供电方式,输入交流电压及其波动范围要求为: a) 电压: 85265VAC; b) 频率: 50/60Hz,允许偏差 -5%+5%; c) 额定 切换 电流 : 10A 或 16A。 7.1.2 功率消耗 智能插座在未接入负载时静态有功功耗 应不 高于 0.5W,峰值有功功耗 2W。 7.1.3 环境要求 智能插座在以下环境中应能 正常 工作: a) 工作 温度 : -25 +55; b) 湿度 : 10%95 无凝结; c) 大气压力: 63kPa108kPa(海拔 4000m 及以下)
17、。 7.2 电气性能 7.2.1 绝缘电阻 正常试验条件下,智能插座各电气回路对地和各电气回路之间的绝缘电阻不小于 5M ;在湿热试验后绝缘电阻应不低于 2M 。 7.2.2 抗电强度 7.2.2.1 交流耐压 使用频率在 45Hz和 65Hz之间的近似正弦波,在智能插座的电源回路对地、无电气联系的回路之间进行试验。根据设备的额定绝缘电压,选取表 2中对应的试验电压,试验时间 1min。试验中不得出现击穿、闪络现象,泄漏电流不应大于 5mA。 表 2 绝缘强度要求 额定绝缘电压 U 试验电压有效值 U 60V 500V 60VU 125V 1000V 125VU 250V 2000V 额定绝缘
18、电压 U 试验电压有效值 250VU 400V 2500V Q/GDW 10646 2016 6 7.2.2.2 冲击耐压 用 1.2/50 s的标准冲击波在智能插座的电源回路对地、通信接口对地,以及无电气联系的回路之间分别做正、负极性耐压试验各 10次,两次试验之间最少间隔 3s,根据设备的额定绝缘电压,选取表 3中对应的试验电压,试验时应无破坏性放电(击穿跳火、闪络或绝缘击穿)现象。 表 3 冲击电压峰值 额定绝缘电压 U 试验电压有效值 U 60V 2000V 60VU 125V 5000V 125VU 250V 5000V 250VU 400V 6000V 7.3 继电器性能要求 智能
19、插座中使用的继电器应满足 JB/T 10923 2010第 5章的要求。 7.4 通信性能 7.4.1 数据传输误码率 智能插座的数据传输误码率不应大于 10-5。其中电力线载波信道数据传输误码率不应大于 10-5,无线信道数据传输误码率不应大于 10-6,光纤信道数据传输误码率不应大于 10-9,其他信道的数据传输误码率应符合相关标准要求。 7.4.2 响应时间 智能插座收到 家用智能网关 发送的指令到发送返回指令的 最长时间 不应 超过 500ms。 7.4.3 通信性能 智能插座通信性能 应符合附录 A的要求。 7.5 电磁兼容 性要求 7.5.1 抗扰度 智能插座在未接入用电设备时,
20、抗扰度 应 符合 GB/T 17626.1 2006中的规定,表 4中 列出了要求 。 表 4 电磁兼容性要求 电磁骚扰源 参考标准 严酷等级 骚扰施加值 施加端口 评价等级 要求 工频磁场 GB/T 17626.8 2006 2 3A/m 整机 A 射频辐射电磁场 GB/T 17626.3 2006 2 3V/m 整机 A 静电放电 GB/T 17626.2 2006 2 4kV 接触放电 B 3 8kV 空气放电 B 表 4 (续) Q/GDW 10646 2016 7 电磁骚扰源 参考标准 严酷等级 骚扰施加值 施加端口 评价等级 要求 电快速瞬变脉冲群 GB/T 17626.4 200
21、8 3 1.0kV, 5kHz 屏蔽的 I/O 和通信线 B 3 2.0kV, 5kHz 电源端口 B 射频场感应的 传导骚扰 GB/T 17626.6 2008 2 3V 电源端口 B 浪涌(冲击) GB/T 17626.5 2008 3 1kV(共模) NA(差模) 屏蔽的 I/O 和通信线 B 3 2kV(共模) 1kV(差模) 电源端口 A 抗扰度性能按照设备的运行条件和功能要求分为如下四级: a) A 级:在本标准给出的试验值内,性能正常; b) B 级:在本标准给出的试验值内,功能或性能暂时降低或丧失,但能自行恢复; c) C 级:在本标准给出的试验值内,功能或性能暂时降低或丧失,
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- GDW 10646 2016 智能 插座 技术规范
