無線無源SF6微水密度傳感器
1. 概述
DHP145LZ型無線無源SF6三合一傳感器是集壓力、溫度、微水諸多傳感器于一身，采用高密度鋰電池供電，使用無線通信技術進行遠距離通信，并參考國網《Q/GDW XXX 輸變電設備物聯網系列協議》研發而成的一款高性能SF6智能傳感器。
DHP145LZ型無線無源SF6三合一傳感器采用一體化設計，傳感器、高性能能處理器、高密度鋰電池、無線傳輸裝置都內置傳感器腔體內，安裝方法和傳統機械式傳感器相同，無需額外工序，部署到位后，按下按鍵，激活傳感器，即可正常工作，傳感器自行搜網，搜尋管理匯聚節點，完成組網功能后，自行上報業務監測數據，配合邊緣物聯代理網關，實現數據的可視化呈現、設備監控、異常報警等核心管理功能。
2. 設計標準
DL/T 506-2018 六氟化硫電氣設備中絕緣氣體濕度測量方法
DL/T 1054-2007 高壓電氣設備絕緣技術監督規程
DL/T 846.5-2004 高電壓測試設備通用技術條件 第5部分： 微量水分儀。
Q/GDW 534-2010 變電設備在線監測系統 技術導則
Q/GDW 172-2008 SF6高壓斷路器狀態檢修導則
Q/GDW 12020-2019 輸變電設備物聯網微功率無線網通信協議
Q/GDW 12021-2019 輸變電設備物聯網節點設備無線組網協議
Q/GDW 12082-2020 輸變電設備物聯網無線傳感器通用技術規范
Q/GDW 12083-2021 輸變電設備物聯網無線節點設備技術規范
Q/GDW 12184-2021 輸變電設備物聯網傳感器數據規范
Q/GDW 12186-2021 輸變電設備物聯網通信安全規范
3. 特點
（1）傳感器滿足《Q/GDW 12184-2021》、《Q/GDW 12020-2019》、《Q/GDW 12021-2019》、《Q/GDW 12082-2020》等相關國家標準，采用LoRa無線通訊技術，實現無線網在GIS設備站的全覆蓋運行；
（2）在線監測SF6氣體的壓力、溫度、微水，并按照預置的時間間隔以無線通訊的形式將監測數據定時發送至匯聚節點或接入節點；
（3）傳感器、鋰電池、天線為一體化設計，滿足結構緊湊的同時，還具有優異的IP65防護等級；
（4）內置鋰電池供電，電池壽命5年以上，無需另外敷設電纜，無損安裝；
（5）采用微功耗設計，具備休眠、喚醒等多種模式，喚醒和休眠時間可任意設置，為用戶提供更多的靈活選擇；
（6）采用內置全向天線、2.4G或470MHz工作頻段、通訊距離遠。信息傳輸采用加密技術，抗信息干擾，信息安全標準符合《Q/GDW 12186-2021 輸變電設備物聯網通信安全規范；
（7）具有網絡狀態指示燈和工作狀態指示燈，指示燈定時閃爍，通過兩種指示燈的不同閃爍組合直觀顯示傳感器的工作狀態；
（8）具有多功能按鍵，通過按鍵觸發和指示燈的狀態指示綜合判斷傳感器的工作狀態或異常代碼，也可以通過按鍵開關機傳感器；
（9）全溫度范圍溫度補償、測量精度高、可監測20℃微水含量；
4. 性能與指標
4.1技術參數
項目 | 參數 | |
無線通訊性能 | 射頻方案 | LoRa |
工作頻段 | 470MHz或2.4GHz | |
通訊速率 | 1.2~62.8kbps | |
發送電流 | 108mA | |
接收電流 | 10mA | |
休眠電流 | 30uA±10%uA | |
MAX發射功率 | 22dBm | |
接收靈敏度 | -140dBm | |
發射字節 | 230 byte | |
無線通訊協議 | Q/GDW12020-2019輸變電設備物聯網微功率無線網通信協議、Q/GDW12020-2019輸變電設備物聯網微功率無線網通信協議、或自定義協議 | |
傳感器響應時間 | 露點: | 10S(20℃) |
壓力: | <0.5S(20℃ | |
溫度 | 2S(20℃) | |
測量參數 | 露點范圍 | -50...+20℃ |
壓力范圍 | 100...1000kPa | |
溫度范圍 | -40...+60℃ | |
計算參數 | 微水值 | 10…2000ppm |
壓力值（密度） | 1 ...10bar | |
SF6混合密度 | 0 ...100 kg/m3 | |
輸出參數 | 20℃的氣體壓力值(限SF6氣體)：100...1200kPa SF6氣體的密度：0...100kg/m3 20℃微水含量：10...2000ppm | |
測量精度 | 露點 | ±3℃ |
壓力 | ±1%.FS | |
溫度 | ±1℃ | |
工作環境 | 被測氣體 | SF6氣體或SF6/N2混合氣體 |
變送器工作溫度 | -40...+60℃ | |
過載安全壓力 | 0 ... 50 bar | |
相對濕度 | 0...95%RH | |
一般參數 | 工作電壓 | 3.6V鋰電池供電 |
電池壽命 | 如果是微功率傳感器，每隔5分鐘采集上報一次情況下，電池壽命5年以上。其他類型傳感器壽命，和傳感器的具體類型（微功率還是低功耗）和收發間隔時間以及傳感器工作的環境溫度有關。 | |
防護等級 | IP65 | |
機械接口 | G1/2 | |
漏氣率 | ≤10-9Pa.m3/s（氦氣檢測） | |
天線及電池安裝形式 | 天線內置、電池內置 | |
傳感器外形尺寸 | 47×117mm（直徑×外漏部分高度） | |
安全實驗GB4943.1-2001 | 抗電強度測試 | 700 VDC |
絕緣阻抗測試 | 3200MΩ | |
振動測試 | B/T 11287一2000 | |
沖擊與碰撞試驗 | GB/T 14537一1993 | |
4.2外觀
4.3現場應用
5. 系統組網方案
(1) 基于《輸變電站設備物聯網技術》和LoRa無線通訊技術的GIS微水密度在線監測系統主要由傳感器、匯聚節點、接入節點組成，示意圖如下：
(2) SF6傳感器信號和匯聚節點之間通過無線通訊的方式連接，理論上一個匯聚節點可以和1000個以上的無線傳感器通訊；
(3) 接入節點和匯聚節點之間通過無線通訊的方式連接，理論上一個接入節點可以和2000個以上的匯聚節點通訊；
(4) 接入節點和業務服務器、網管之間，均通過以太網或光纖通訊。
6. 中國電科院數字化表計集中檢測
7.現場應用案例
