T-CASME 1001-2023 变电站无人机机库应用技术规范

ICS27.100CCSF23T/CASMETechnicalspecificationforapplicationofUAVhangarinsubstationIT/CASME1001—2023前言 II 12规范性引用文件 13术语和定义 14总体要求 25机库 25.1功能要求 25.2技术要求 36控制平台 4技术指标 5基本功能 技术指标 57接口 57.1通用要求 57.2通信协议 57.3数据通信 57.4技术指标 58验收 68.1总体要求 68.2监造 68.3出厂验收 68.4开箱验收 78.5初步验收 78.6最终验收 79安装调试与维护 79.1安装 79.2调试 79.3维护 7T/CASME1001—2023本文件按照GB/T1.1—2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定起草。请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。本文件由内蒙古电力（集团）有限责任公司内蒙古超高压供电分公司提出。本文件由中国中小商业企业协会归口。本文件起草单位：内蒙古电力（集团）有限责任公司内蒙古超高压供电分公司、内蒙古电力（集团）有限责任公司、平高新松电力智能装备（河南）有限公司、中国中小商业企业协会。本文件主要起草人：翟春雨、武剑灵、韩高飞、张永峰、安盛东、杨建忠、陈少宏、陈富国、李中旗、杨玉田、白贺文、蔡杰、张千帆、王姗。1T/CASME1001—2023变电站无人机机库应用技术规范本文件规定了变电站无人机机库（以下简称“机库”）的总体要求、机库、控制平台、接口、验收、安装调试与维护。本文件适用于变电站无人机机库的应用。2规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；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。GB/T2423.17电工电子产品环境试验第2部分：试验方法试验Ka：盐雾GB/T4208—2017外壳防护等级（IP代码）GB/T11920电站电气部分集中控制设备及系统通用技术条件GB/T13729—2019远动终端设备GB/T16435.1远动设备及系统接口（电气特性）GB/T18700.1远动设备和系统第6部分：与ISO标准和ITU-T建议兼容的远动协议第503篇：TASE.2服务和协议GB/T18700.2远动设备和系统第6部分：与ISO标准和ITU-T建议兼容的远动协议第802篇：TASE.2对象模型GB/T21050信息安全技术网络交换机安全技术要求GB/T22239信息安全技术网络安全等级保护基本要求GB/T39680信息安全技术服务器安全技术要求和测评准则CH/T3014数字表面模型机载激光雷达测量技术规程DL/T476电力系统实时数据通信应用层协议DL/T634.5101远动设备及系统第5-101部分：传输规约基本远动任务配套标准DL/T634.5104远动设备及系统第5-104部分：传输规约采用标准传输协议集的IEC60870-5-101网络访问DL/T664带电设备红外诊断应用规范DL/T667远动设备及系统第5部分：传输规约第103篇：继电保护设备信息接口配套标准DL/T860.3变电站通信网络和系统第3部分：总体要求3术语和定义下列术语和定义适用于本文件。3.1变电站无人机机库UAVhangarinsubstation由机库及控制平台组成，用于存储、维修、调配和管理无人机的场所。2T/CASME1001—20234总体要求机库应部署在社会安全性高、易于维护、便于管理、通信便利性高的地点。机库应部署在社会安全性高、易于维护、便于管理、通信便利性高的地点。4.3机库部署应考虑空域管控，不应在空域管制区域部署。4.3.1应按无人机容量及类型设计，遵循实用、可靠、经济原则，做到操作简单、安装方便、易于维护。4.3.2机库按使用环境分为室内运行及户外运行两种，在以下环境和供电条件下应能正常工作：a)环境温度：-20℃~50℃;b)相对湿度：5％RH～95％RH；c)供电电源：电压220V±22V，频率50Hz±1Hz。4.3.3机库应配备不间断电源。4.3.4机库应支持有线、无线方式接入网络。4.3.5机库应单点良好接地，配备防雷及漏电保护装置。4.3.6机库应至少具备1架小型无人机的存储空间，物流机库宜留有物品专用存储空间。4.3.7机库应具备控制常规机电动作的实体按钮或触控屏，至少应包含开关机库、重启复位和急停按钮。4.3.8机库打开时间不应大于3min。4.3.9机库连续无故障运行时间应不小于3000h，正常维保状态下整体寿命应不小于3年。4.3.10控制平台宜由计算机设备、通信设备、软件及服务器组成，对无人机进行运行监视、控制和管理。应采用按功能分层、主设备按物理位置分布的方式。平台控制系统符合下列要求：d)硬件宜采用技术成熟、运行可靠、通用性强的产品；e)应用软件宜选择经现场运行考验的稳定、可靠、成熟、开放的产品；f)在选择操作系统时，应充分考虑实时性、开放性、安全性和可靠性要求。4.3.11电气性能应符合GB/T11920的要求；电磁兼容应符合GB/T13729—2019的3级要求；信息安全防护应符合GB/T39680、GB/T21050、GB/T22239的规定。5机库5.1功能要求5.1.1精准降落引导机库应具备全天候引导无人机精准降落功能，无人机起飞与降落中心点允许偏差为20cm。5.1.2自检及告警5.1.2.1机库应具备自检功能，包括机械控制、网络通讯、主备电源、环境感知、操控系统自检及配套无人机自检等项目，自检时间不应大于5min。5.1.2.2任一项自检项目不满足要求时，应能定位故障部位或原因并生成自检日志，同时发出提示和告警功能。5.1.3无人机补能5.1.3.1换电式机库应能存放不少于4组无人机动力电池，电池更换时间应不大于2min。3T/CASME1001—20235.1.3.2充电式机库在环境温度25℃±2℃时，对无人机动力电池单次充电，电量从10％～90％的时间宜小于45min，并具备电池温度监测、告警功能。5.1.3.3全机库应具备无人机动力电池健康监控功能，可对电池定期充放电，并具备电池健康告警功5.1.4环境感知与保持5.1.4.1机库应具备环境感知功能，能自动采集温度、湿度、雨量、风速、风向等传感器信息，可视频实时监控周边环境及机库工作状态。5.1.4.2机库宜具备内部温湿度调节功能，能自动控制温度和相对湿度。5.1.5任务管理机库应具备远程控制无人机飞行作业能力，可对无人机任务进行管理。5.1.6图像数据及处理5.1.6.1图像处理功能：a)应具备对可见光图像、红外图谱数据自动命名的功能；b)可见光图像分辨率应不低于1200万像素，红外图谱分辨率应不低于640×480；c)应具备设备外观缺陷或异常自动识别、标注及命名功能，缺陷或异常命名应包括电压等级、变电站名称、设备类型、设备名称、巡检部位、缺陷或异常描述等信息；d)宜支持查询红外热图任意点温度功能；e)宜具备表计读取和设备状态识别功能。5.1.6.2数据分析处理：a)可见光数据应依据变电站一次设备缺陷分类标准进行数据分析；b)红外热成像仪的数据处理应符合DL/T664要求；c)宜具备激光雷达的数据处理功能，应符合CH/T3014的要求；d)应具备巡检数据分析功能，包括历史数据对比分析、任务完成情况分析等。5.1.7应急管理5.1.7.1机库应具备控制无人机自动返航和断点续飞功能。返航航点、速度等参数可预先设置，可支持设置的航点个数应不少于10个。5.1.7.2机库在设备故障、电源中断、网络中断、气候异常等情况时，应能自动或手动触发自动返航功能，并自动进入待机保护模式直至故障解除。5.1.7.3机库应具备无人机低电量报警并自动返航功能。5.1.7.4机库应具备消防告警功能，宜具备自动灭火功能。5.1.7.5机库应具备飞行轨迹记录功能，在出现异常事件后能及时定位并分析异常原因，协助无人机查找。5.1.7.6机库应具备备降点设置功能，无人机降落异常时可告警并切换降落至备降点。5.1.8升级机库应具备就地或远程升级功能，至少应包含驱动程序和固件升级。5.2技术要求5.2.1外观结构4T/CASME1001—20235.2.1.1机库整机表面应有保护涂层或防腐设计，外表应光洁、均匀，无伤痕、毛刺等缺陷。5.2.1.2机库标识应清晰，电源与电机传动部分等危险区域应有明显警告标识。5.2.1.3机库明显位置应具备指示灯指示当前机库运行状态。5.2.1.4机库伺服电机、支架等可更换部件和易损部件应有对应的安装方式标识。5.2.1.5连接线应排列整齐、固定牢靠、走向合理，便于安装、维护，并用醒目的颜色和标志加以区5.2.1.6机库整机结构应坚固，连接件、紧固件应有防松措施。5.2.2防护等级户外运行的机库防护等级应不低于GB/T4208—2017规定的IP54。5.2.3防盐雾性能按GB/T2423.17进行96h盐雾试验后，应符合5.2.1的要求。6控制平台6.1基本功能6.1.1计划管理控制平台应具备下列计划管理功能：a)同时支持至少16台无人机的任务下发；b)支持下发周期性、临时性任务；c)支持展示任务的实时进度、每日计划、任务完成结果和历史计划信息查询。6.1.2航线管理控制平台应支持航线存储、调用、管理功能。6.1.3装备及电池管理控制平台应可实时录入和查询无人机装备及电池的属性、状态、使用情况、维保情况及存放位置等信息。6.1.4应急提醒无人机出现状态异常、电池电压低、飞出适航区域等情况时，控制平台应报警提示。出现报警时，控制平台应支持无人机安全降落。6.1.5应急接管在无人机出现状态异常时，控制平台应能对无人机进行应急接管，下发返航、悬停等指令。6.1.6媒体文件管理控制平台应能存储、管理、下载、播放影像视频。6.1.7维护控制平台应具备系统自检、实时测控和维护升级功能。5T/CASME1001—20236.2技术指标7接口7.1通用要求7.1.1控制平台、机库应具有硬件接口和通信接口。硬件接口应能接入开关量输入、开关量输出的空接点及4mA～20mA直流输入的模拟量。通信接口应支持RS-232、RS-485、CAN总线、以太网及工业现场总线。通信载体可采用双绞线、双绞屏蔽线、光纤和无线。注：CAN为控制器局域网（ControllerAreaNetwork）。7.1.2涉及开停机控制和设备安全的重要信息宜采用硬件接口接入监控系统，也可以硬件接口为主、通信接口为辅的接入方式。7.1.3接口应完全独立，接口发生故障时不应影响其他接口正常工作。应采取光电隔离、继电器隔离等措施。不便采取隔离措施的，应加装抗干扰器件和防过电压器件。7.2通信协议DL/T667、DL/T860.3等通信协议和数据文件标准。7.3数据通信7.3.1机库应具备有线或无线通讯方式，宜具备多通道冗余通讯链路。7.3.2有线通讯方式应满足信号传输带宽需要，宜采用以太网通信协议。7.3.3无线通讯功率和带宽应满足信号传输需要，高带宽模式宜采用5G/4G/WiFi技术，窄带（非视频）模式宜采用NB-IoT技术。注1：5G为第五代移动通信技术（5thGenerationMobileCommunicationTec注2：4G为第四代移动通信技术（4thGenerationMobileCommunicationTec注4：NB-IoT为窄带物联网（NarrowBandInternetof7.3.4机库与无人机之间的无线电通讯频段应符合无线电相关管理规定。7.3.5机库配套的无人机如未直接向无人机空中交通管理信息服务系统报送飞行动态数据，应由机库向无人机空中交通管理信息服务系统报送无人机飞行动态数据。7.3.6通信规约宜采用DL/T860.3或DL/T667。7.4技术指标7.4.1串行接口应符合GB/T16435.1的规定。7.4.2电以太网接口应采用RJ45屏蔽接口。7.4.3光纤以太网接口光纤以太网接口应符合以下要求：a)光纤类型：多模光纤；6T/CASME1001—2023b)光纤芯径：62.5/125μm或50/125μm；c)光纤波长：采用1310nm波长光纤；d)光纤发送功率范围：-20dBm～-14dBm；e)光接收灵敏度：-31dBm～-14dBm；f)光纤连接器类型：宜采用LC接口，也可采用ST等接口。8验收8.1总体要求8.1.1每个机库都应进行出厂验收和现场验收，现场验收包括开箱验收、初步验收和最终验收。8.1.2应按机库订货数据表、质量计划、试验大纲、图样等有关质量检验文件、技术文件和相关标准进行验收。8.1.3机库可在出厂验收前的整个制造过程中接受需方或需方委托具有执业资质的第三方（监造方）对其实施监造。8.1.4机库制造完成后，应在需方或第三方监督见证下，由制造厂完成出厂检验，由需方或第三方签署验收意见。8.1.5机库到达需方现场后，应由需方组织，邀请制造方及第三方参加，共同完成现场验收。8.1.6各阶段机库文件检查验收项目应按表1的规定。表1机库文件检查验收项目1√√ - 2√√ -3√√ - 4√√ - 5√√ - 6√√ - 7 -√√ 8.2监造8.2.1订货合同中有监造要求时，制造方应提前通知监造方，监造方委派的监造人员应按监造时间抵达生产现场进行监造验收。8.2.2监造人员应对制造方承制机库的质量控制监检点、质量检验报告和记录进行监督检查，并负责归纳整理监造过程形成的文件等资料，监造结束后应出具验收报告并签字签章。8.3出厂验收8.3.1机库出厂调试完成后，供方应通知需方对产品进行出厂验收。8.3.2机库出厂性能试验项目和要求应按5.1、5.2.1的规定。8.3.3出厂验收完成后，供需双方应在机库出厂验收报告上签字盖章。7T/CASME1001—20238.4开箱验收8.4.1机库发运至现场，安装之前，需方应通知供方到现场进行开箱验收。8.4.2需方应根据机库订货数据表、供货清单（装箱单）仔细核对机库、零部件及配套件、备品备件、专用工具的名称、型号规格、数量，检查外观质量，确认各部分规格、数量准确无误，外形完好无损。8.4.3检查机库质量合格证、使用说明书等随机资料，资料应正确、完整。8.4.4开箱验