配电物联网智能终端技术规范（征求意见稿）

1T/JXEA091—2025配电物联网智能终端技术规范本文件规定了配电物联网智能终端的技术架构、功能要求、硬件设计、软件与数据、通信接口、安全与可靠性、测试验证、安装运维及报废管理等方面的技术要求。本文件适用于交流额定电压不超过35kV的配电网中使用的各类物联网智能终端，包括：智能配电终端（如DTU、FTU、TTU）；故障指示器及接地故障判别装置；电能质量监测与治理终端；分布式光伏、储能、充电桩等分布式能源控制器；无功补偿装置智能控制器；其他具备数据采集、通信、控制功能的配电物联网终端设备。本文件适用于终端的设计、开发、生产、检验、集成、运维及报废处理等全过程。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电工电子产品环境试验系列标准GB/T17626电磁兼容试验和测量技术系列标准GB/T35697电力系统实时动态监测系统技术规范GB/T36572电力监控系统网络安全防护导则DL/T721配电网自动化终端通用技术条件DL/T890电力系统数据通信协议DL/T1747配电物联网技术导则Q/GDW12016配电物联网智能终端功能规范IEC61850变电站通信网络和系统系列标准IEC62056电能计量数据交换系列标准3术语和定义下列术语和定义适用于本文件。2T/JXEA091—20253.1配电物联网基于物联网技术，实现配电网设备状态感知、数据融合、智能决策与协同控制的网络化系统。3.2智能终端部署于配电网现场，具备数据采集、处理、存储、通信、控制及边缘计算能力的嵌入式设备。3.3边缘计算在终端侧或近终端侧完成数据预处理、模型推理、逻辑判断等计算任务的技术模式。3.4数据模型用于描述终端所管理设备属性、状态、事件及控制命令的结构化数据集合。3.5通信协议栈实现终端与主站、终端之间数据交换的通信层次结构及协议集合。3.6硬件在环测试通过仿真设备与实际终端硬件连接，验证终端功能与性能的测试方法。3.7安全启动终端上电时通过验证软件签名确保系统代码完整性与可信性的安全机制。3.8远程维护通过网络对终端进行软件更新、参数配置、故障诊断及状态监视的技术手段。4终端总体架构与功能要求4.1总体架构配电物联网智能终端应采用分层模块化架构，包括硬件平台、操作系统、应用软件、通信接口及安全管理等部分。架构应支持功能扩展与软硬件解耦，具备良好的可配置性与可维护性。典型架构如下：感知控制层：传感器、执行器、模拟量/开关量采集模块；硬件平台层：主控芯片、存储器、电源模块、通信模块、时钟模块；系统软件层：嵌入式操作系统、驱动软件、中间件；应用功能层：数据采集、协议解析、边缘计算、控制逻辑、本地人机交互；通信服务层：有线/无线通信协议栈、数据加密、远程维护接口；安全管理层：身份认证、访问控制、安全审计、固件保护。4.2基本功能终端应具备以下基本功能：a)数据采集：支持电压、电流、功率、电能、频率、功率因数等电气量采集；支持开关状态、设备温度、环境温湿度等状态量采集；采集精度应符合DL/T721要求。T/JXEA091—20253b)事件记录与告警：记录设备状态变化、越限事件、通信中断等，并生成带时标的事件报告；支持本地与远程告警输出。c)控制执行：支持远程/就地分合闸控制、无功投切、保护软压板投退等；具备防误操作与安全闭锁机制。d)边缘计算：支持数据滤波、统计计算、故障判别、电能质量分析、负荷预测等本地处理功能。e)数据存储：支持历史数据、事件记录、参数配置的本地存储，存储容量应满足至少30天数据保存f)对时功能：支持SNTP、PTP或北斗/GPS对时，时钟误差不超过±1秒/天。g)本地交互：具备LED指示灯、按键、显示屏或本地通信接口，用于状态指示与参数设置。4.3高级功能根据应用场景，终端可选配以下高级功能：a)拓扑识别：自动识别终端所在配电网络拓扑关系。b)故障定位与隔离：基于电气量变化与逻辑判断，实现故障区段定位并执行隔离控制。c)电能质量监测与评估：实时监测谐波、电压暂降、不平衡度等，生成电能质量报告。d)分布式能源协调控制：实现对光伏、储能等设备的功率控制与并网保护。e)负荷识别与分解：基于电流波形特征识别负荷类型与用电行为。f)容器化应用支持：支持轻量级容器技术，实现应用灵活部署与隔离。4.4性能指标终端性能应满足以下要求：模拟量采集误差：不超过±0.5%（额定值）；状态量响应时间：≤10ms；控制命令响应时间：≤100ms；事件顺序记录分辨率：≤1ms；平均无故障工作时间（MTBF）：≥50000小时；整机功耗：≤10W（静态），≤15W（工作峰值）。5硬件设计规范5.1硬件组成终端硬件应包括以下基本模块：主控单元：微处理器或微控制器，主频不低于200MHz，支持浮点运算；存储单元：Flash不少于64MB，RAM不少于32MB；支持外置MicroSD扩展；电源模块：支持交流或直流供电，电压范围85V-265VAC或100V-350VDC；具备过压、过流、防反接保护；T/JXEA091—20254采集模块：模拟量输入通道不少于8路，开关量输入不少于12路，开关量输出不少于6路；通信模块：至少支持以太网、RS485、4G/5G、无线专网中的两种；时钟模块：内置硬件时钟，备用电池续航不少于5年；外壳与防护：防护等级不低于IP54，金属或阻燃塑料材质。5.2环境适应性终端应满足以下环境适应性要求：工作温度：40℃至+70℃;存储温度：40℃至+85℃;相对湿度：5%-95%（无凝露）；海拔高度：≤4000m；机械振动：符合GB/T2423.10中严酷等级要求；电磁兼容：符合GB/T17626系列标准，静电放电抗扰度不低于8kV，浪涌抗扰度不低于4kV。5.3电源与功耗管理终端应具备低功耗设计，支持以下电源管理模式：正常工作模式：全功能运行；休眠模式：关闭非必要外设，维持通信监听与时钟运行；深度睡眠模式：仅维持RAM数据与唤醒电路；功耗切换时间：模式切换时间不超过2秒。5.4硬件安全设计硬件层面应采取以下安全措施：关键芯片应采用工业级或车规级；通信接口应具备隔离设计，隔离电压不低于2500V；支持硬件加密模块（如SE、TPM），用于密钥存储与安全运算；调试接口（如JTAG、UART）应具备物理或逻辑禁用机制；电源与信号线应具备防雷与过压保护。6软件与数据规范6.1软件架构终端软件应采用分层架构，包括：引导程序：支持安全启动与恢复模式；操作系统：实时操作系统（如FreeRTOS、RTThread）或嵌入式Linux；设备驱动：外设驱动程序，统一设备访问接口；中间件：协议栈、数据库、消息队列、边缘计算框架；T/JXEA091—20255应用软件：实现业务功能的模块化应用程序。6.2数据模型终端数据模型应遵循统一信息模型规范，建议采用IEC61850或DL/T890扩展模型。数据模型应包括：设备模型：描述终端自身属性与状态；电气量模型：电压、电流、功率等实时数据；事件模型：状态变位、越限、故障等事件信息；控制模型：分合闸、参数设置、模式切换等控制命令；统计模型：电能累计、极值统计、合格率统计等。数据模型应支持动态扩展与远程配置。6.3边缘计算框架终端应支持边缘计算框架，提供以下能力：脚本引擎：支持Lua、Python或自定义脚本，用于逻辑定制；规则引擎：支持条件判断、定时任务、事件触发规则；轻量级机器学习推理：支持TensorFlowLite或类似框架，用于异常检测与负荷识别；数据压缩与聚合：支持历史数据压缩、周期统计与上报。6.4软件升级与维护终端应支持远程与本地软件升级，升级机制满足：支持全量升级与差分升级；升级过程具备断点续传与回滚能力；升级包应进行数字签名验证；升级期间不影响关键数据采集与通信功能。7通信与接口规范7.1通信协议终端应支持以下一种或多种通信协议：上行通信协议：IEC608705104DL/T634.5104MQTT3.1.1/5.0（支持TLS）HTTP/HTTPS（用于RESTfulAPI）CoAP（用于受限网络）下行通信协议：ModbusRTU/TCPT/JXEA091—20256DL/T645电能表通信协议CAN2.0BluetoothLowEnergy（用于本地调试）7.2接口定义终端应提供以下物理接口：以太网接口：10/100M自适应，RJ45或M12连接器；串行接口：至少2路RS485，隔离设计；无线接口：支持4G/5G模块或无线专网模块；调试接口：USB或MicroUSB，用于本地配置与日志下载；扩展接口：预留SPI、I2C、GPIO等扩展引脚。7.3通信性能通信性能应满足：网络连接建立时间：≤5秒；数据传输延迟（终端至主站）：≤3秒（正常网络条件）；通信中断恢复时间：≤30秒；支持同时连接不少于3个主站或云平台。7.4数据上报机制终端应支持以下数据上报模式：周期上报：可配置周期（1秒-24小时）；变化上报：数据变化超过阈值时触发；事件触发上报：发生事件时立即上报；主站召测：响应主站数据查询命令。8安全与可靠性要求8.1安全总体要求终端安全设计应遵循“纵深防御、主动防护”原则，符合GB/T36572与电力监控系统安全防护规定。8.2身份认证与访问控制终端应实现：设备身份唯一标识，支持数字证书或预置密钥；通信双方双向认证；基于角色的访问控制，区分维护人员、运行人员与管理员的权限；登录失败锁定机制，连续失败5次锁定30分钟。8.3数据安全T/JXEA091—20257数据传输应加密，支持TLS1.2及以上或国密SM2/SM4；敏感数据（如密钥、配置参数）本地存储应加密；支持数据完整性校验，防止篡改。8.4固件安全固件应具备签名机制，启动时验证签名；支持安全启动与可信链传递；固件更新包应加密与签名。8.5可靠性设计关键电路应采用冗余设计；软件看门狗与硬件看门狗双重防护；支持故障自诊断与状态上报；MTBF≥50000小时，可用性≥99.9%。8.6安全审计终端应记录以下安全事件：用户登录与操作日志；配置更改记录；通信异常与攻击尝试；日志本地存储不少于90天，支持远程导出。9测试与验证方法9.1测试分类终端测试应包括：型式试验：验证设计符合性与环境适应性；出厂试验：每台终端必须进行的例行检验；入网测试：在模拟或真实环境中验证终端与系统兼容性；现场测试：安装后验证终端实际运行性能。9.2测试内容9.2.1功能测试数据采集精度测试；控制逻辑验证；边缘计算功能测试；通信协议一致性测试。9.2.2性能测试T/JXEA091—20258响应时间测试；并发处理能力测试；存储与读写速度测试；长时间运行稳定性测试。9.2.3环境与电磁兼容测试高低温循环试验；湿热试验；振动与冲击试验；静电放电、浪涌、快速瞬变等EMI/EMC测试。9.2.4安全测试渗透测试与漏洞扫描；通信加密强度测试；固件安全机制验证；物理攻击防护测试。9.3测试工具与平台测试应基于标准化测试平台，支持自动化脚本测试与结果记录。推荐使用硬件在环（HIL）系统进行闭环测试。10安装、运维与报废管理10.1安装要求安装位置应避免直射阳光、强电磁干扰、腐蚀性气体；固定方式应牢固，接地符合电力设备接地规范；通信天线应合理布置，确保信号强度；安装后应