无线无源 SF6微水密度传感器
1. 概述
DHP145LZ 型无线无源 SF6 三合一传感器是集压力、温度、微水诸多传感器于一身，采用高密度锂电池供电，使用无线通信技术进行远距离通信，并参考国网《 Q/GDW XXX 输变电设备物联网系列协议》研发而成的一款高性能 SF6 智能传感器。
DHP145LZ 型无线无源 SF6 三合一传感器采用一体化设计，传感器、高性能能处理器、高密度锂电池、无线传输装置都内置传感器腔体内，安装方法和传统机械式传感器相同，无需额外工序，部署到位后，按下按键，激活传感器，即可正常工作，传感器自行搜网，搜寻管理汇聚节点，完成组网功能后，自行上报业务监测数据，配合边缘物联代理网关，实现数据的可视化呈现、设备监控、异常报警等核心管理功能。
2. 设计标准
DL/T 506-2018 六氟化硫电气设备中绝缘气体湿度测量方法
DL / T 1054-2007 高压电气设备绝缘技术监督规程
DL / T 846.5-2004 高电压测试设备通用技术条件 第 5 部分： 微量水分仪。
Q / GDW 534-2010 变电设备在线监测系统 技术导则
Q / GDW 172-2008 SF6 高压断路器状态检修导则
Q / GDW 12020-2019 输变电设备物联网微功率无线网通信协议
Q/GDW 12021-2019 输变电设备物联网节点设备无线组网协议
Q/GDW 12082-2020 输变电设备物联网无线传感器通用技术规范
Q/GDW 12083-2021 输变电设备物联网无线节点设备技术规范
Q/GDW 12184-2021 输变电设备物联网传感器数据规范
Q/GDW 12186-2021 输变电设备物联网通信安全规范
3. 特点
（1） 传感器满足《 Q/GDW 12184-2021 》、《 Q/GDW 12020-2019 》、《 Q/GDW 12021-2019 》、《 Q/GDW 12082-2020 》等相关国家标准，采用 LoRa 无线通讯技术，实现无线网在 GIS 设备站的全覆盖运行 ；
（2） 在线监测 SF6 气体的压力、温度、微水，并按照预置的时间间隔以无线通讯的形式将监测数据定时发送至汇聚节点或接入节点；
（3） 传感器、锂电池、天线为一体化设计，满足结构紧凑的同时，还具有优异的 IP65 防护等级；
（4） 内置锂电池供电，电池寿命 5 年以上，无需另外敷设电缆 ， 无损安装；
（5） 采用 微功耗设计，具备 休眠、唤醒 等多种 模式 ，唤醒和休眠时间可任意设置，为用户提供更多的灵活选择；
（6） 采用内置全向天线、 2.4G 或 470MHz 工作频段、通讯距离远。信息传输采用加密技术，抗信息干扰，信息安全标准符合《 Q/GDW 12186-2021 输变电设备物联网通信安全规范；
（7） 具有网络状态指示灯和工作状态指示灯，指示灯定时闪烁，通过两种指示灯的不同闪烁组合直观显示传感器的工作状态；
（8） 具有多功能按键，通过按键触发和指示灯的状态指示综合判断传感器的工作状态或异常代码，也可以通过按键开关机传感器；
（9） 全温度范围温度补偿、测量精度高、可监测 20 ℃微水含量；
4. 性能与指标
4.1 技术参数
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项目 |
参数 |
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无线通讯性能 |
射频方案 |
LoRa |
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工作频段 |
470MHz 或 2.4GHz |
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通讯速率 |
1.2~62.8kbps |
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发送电流 |
108mA |
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接收电流 |
10mA |
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休眠电流 |
30uA ± 10%uA |
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MAX发射功率 |
22dBm |
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接收灵敏度 |
-140dBm |
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发射字节 |
230 byte |
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无线通讯协议 |
Q/GDW12020-2019 输变电设备物联网微功率无线网通信协议、 Q/GDW12020-2019 输变电设备物联网微功率无线网通信协议、或自定义协议 |
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传感器响应时间 |
露点 : |
10 S(20 ℃ ) |
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压力 : |
<0.5S(20 ℃ |
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温度 |
2S(20 ℃ ) |
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测量参数 |
露点范围 |
-50...+20 ℃ |
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压力范围 |
100...1 0 00kPa |
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温度范围 |
-40...+60 ℃ |
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计算参数 |
微水值 |
10 … 2000ppm |
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压力值（密度） |
1 ...1 0 bar |
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SF6 混合密度 |
0 ...100 kg/m3 |
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输出参数 |
20 ℃ 的 气体压力值 ( 限 SF6 气体 ) ： 100...1200kPa S F 6 气体的密度 ： 0...100kg/m ³ 20 ℃微水含量： 10 ... 2 000ppm |
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测量精度 |
露点 |
± 3 ℃ |
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压力 |
± 1%.FS |
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温度 |
± 1 ℃ |
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工作环境 |
被测气体 |
SF6 气体或 SF6/N2 混合气体 |
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变送器工作温度 |
-40...+60 ℃ |
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过载安全压力 |
0 ... 50 bar |
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相对湿度 |
0...95%RH |
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一般参数 |
工作电压 |
3.6V 锂电池供电 |
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电池寿命 |
如果是微功率传感器，每隔 5 分钟采集上报一次情况下，电池寿命 5 年以上。其他类型传感器寿命，和传感器的具体类型（微功率还是低功耗）和收发间隔时间以及传感器工作的环境温度有关。 |
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防护等级 |
IP65 |
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机械接口 |
G1/2 |
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漏气率 |
≤ 10-9Pa . m3/s （氦气检测） |
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天线及电池安装形式 |
天线内置、电池内置 |
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传感器外形尺寸 |
47 × 117mm （ 直径 × 外漏部分高度） |
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安全实验 GB4943.1-2001 |
抗电强度测试 |
700 VDC |
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绝缘阻抗测试 |
3200M Ω |
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振动测试 |
B/T 11287 一 2000 |
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冲击与碰撞试验 |
GB/T 14537 一 1993 |
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4.2 外观
4 .3 现场应用
5. 系统组网方案
(1) 基于《输变电站设备物联网技术》和 LoRa 无线通讯技术的 GIS 微水密度在线监测系统主要由传感器、汇聚节点、接入节点组成，示意图如下：
(2) SF6 传感器信号和汇聚节点之间通过无线通讯的方式连接，理论上一个汇聚节点可以和 1000 个以上的无线传感器通讯；
(3) 接入节点和汇聚节点之间通过无线通讯的方式连接，理论上一个接入节点可以和 2000 个以上的汇聚节点通讯；
(4) 接入节点和业务服务器、网管之间，均通过以太网或光纤通讯。
6. 中国电科院数字化表计集中检测
7.现场应用案例
