电力资产管理超高频RFID标签
技术规范
（草案）
辽宁电力公司
2018-10-18
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 电子标签技术要求 .................................................................. 3 编制说明 ............................................................................. 9
I
前 言
为规范公司电力资产管理超高频RFID标签的技术内容，加强公司资产全寿命周期管理，提升资产全寿命周期管理水平，特制订本技术规范标准。
本标准由国家电网公司科技部提出并负责解释。 本标准由国家电网公司科技部归口。
本标准起草单位：国网辽宁省电力有限公司、南瑞集团有限公司
本标准主要起草人：雷振江 杨壮观 刘坤 洪功义 王磊 胡小磊 储惠 杨超 乔林 汤宁 刘为 张子谦 金成明 李进
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。
1
电力资产管理超高频RFID标签技术规范
1 范围
本标准规定了电力资产管理超高频RFID标签的术语定义、技术指标、试验方法、检验规则、安装规范等要求。
本标准适用于全国电力行业联盟企业及所属单位的电力设备(强电环境)资产管理，指导超高频RFID标签的招标、检验、验收、粘贴与管理。
凡本标准中未述及，但在有关国家、电力行业或IEC等标准中做了规定的条文，应按相应标准执行。 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）适用于本文件。
GB/T 29768 信息技术 射频识别 800/900MHZ空中接口协议 GB/T 2423.22-2012 环境试验 第2部分：试验方法
GB/T 2423.5 电工电子产品环境试验 第2部分：试验方法 试验Ea和导则：冲击 HG/T 2406—2014
通用型压敏胶标签纸
GB/T 2408 塑料 燃烧性能的测定 水平法和垂直法 GB/T 1768
色漆和清漆 耐磨性的测定 旋转橡胶砂轮法
GB/T 2423.17 电工电子产品环境试验 第2部分：试验方法 试验Ka：盐雾 GB 4208 外壳防护等级(IP代码)
GB 9254-2008 信息技术设备的无线电骚扰限值和测量方法 GBT 17215.211 交流电测量设备通用要求、试验和试验条件 GB/T 17618-2015 信息技术设备 抗扰度 限值和测量方法 3 术语定义
下列术语和定义适用于本文件。
3.1
标签芯片 tag chip
应用于射频标签中实现收发、存储等核心功能的集成电路。 3.2
射频 RF radio frequency
2
无线发射使用的频率，范围为：30kHz～3GHz。 3.3
射频识别 RFID radio frequency identification
利用射频方式进行非接触的通信，以达到识别并交换数据的技术。 3.4
射频识别系统 RFID System
以射频标签与读写器为基础,实现非接触自动识别功能的系统。 3.5
无源射频识别系统 passive RFID System
射频标签内没有电池、不具有主动向读写器发送信息能力的射频识别系统。简称无源系统。 3.6
电子标签 electrical tag
用于物体或物品标识、具有信息存储机制的、能接收读写器的电磁场调制信号并返回响应信号的数据载体，一般也简称标签、射频卡。 3.7
天线 antenna
无线收发设备的基本单元，用于向空中辐射或从空中接收射频信号。 3.8
标签寿命 tag life
射频标签正常使用条件下的平均工作时间。 3.9
识别电场强度阈值 Identification electromagnetic field threshold 允许识别标签的最小电场强度。 3.10
读电场强度阈值 Reading electromagnetic field threshold
允许读取标签的最小电场强度。
写电场强度阈值 Writing electromagnetic field threshold
允许写标签的最小电场强度。
抗静电 resist electrostatic discharge
射频标签抵抗静电瞬间放电冲击的能力。 抗压力 resist pressure 射频标签抵抗一定压力挤压的能力。
3
3.11
3.12
3.13
3.14
抗冲击能力 resist strike 射频标签抵抗一定冲击的能力。 4 电子标签技术要求 4.1 通信规约
RFID电子标签通信规约应符合ISO/IEC 18000—6C或GB/T 29768空中接口要求。 4.2 芯片灵敏度
在强电场和强磁场干扰下，标签读取灵敏度不低于-18dBm，从而保证标签正常工作。芯片具有强场干扰抑制能力和自我保护电路。 4.3 芯片要求
RFID电子标签为无源超高频抗金属电子标签，芯片要求如下：
a）RFID 电子标签物品标识区存储容量应不小于128bits，用户数据区存储容量应不小于256bits，各专业部门可根据业务管理需求选择容量大小。
b) 电网资产实物“ID”宜采用 BCD 编码格式，宜存储于物品标识区，且物品标识区应具备编码锁定功能，编码锁定后不可更改。在满足使用条件的情况下，编码可存储于用户数据区，但应采取数据安全防护措施。 4.4 封装要求
RFID电子标签的使用寿命应达到十年以上。标签封装宜采用板上芯片或表面贴装技术，标签封装要求如下：
a）芯片与天线应采用焊接连接，且应保证焊接牢靠，防止出现虚焊、假焊或偏焊等缺陷； b)标签外壳封装宜采用高密封工艺，防止出现密封不严或开裂等缺陷；
c）特殊使用环境下，应根据应用场景在防水密封性、耐候性等方面进行特殊处理。 4.5 安全防护
RFID电子标签应具备国密安全算法功能，符合挑战应答双向身份鉴别机制，标签信息应满足《国家电网公司网络与信息系统安全管理办法》，应杜绝非授权的设备和程序获取相关信息。 4.6 擦写次数
RFID电子标签可擦写次数不少于10万次。 4.7 数据保持时间
RFID电子标签数据保持时间为10年以上。 4.8 物理性能要求 4.8.1 耐湿温度
在63kPa～106kPa（海拔4000m及以下）的大气压力下，标签的工作和贮存运输温湿度条件应符合表
4
3的要求。标签应能耐受高低温交变环境，在符合表1对工作温度下限值至上限值区间的变温环境下按GB/T 2423.22—2012中规定的方法进行高低温交变测试后，标签外观应无变化、无起翘，标签应能正常工作。
表1 标签耐温湿度要求
环境条件 温度 相对湿度 工作 贮存运输极限范围 年平均 30 天，一年中这些天以自然方式分 其余时间有时为 -40℃～85℃ -25℃～85℃ <75% 95% 85% 在极端温度范围外，贮存和运输最长期限仅限于 6h。环境的突然变化可能造成标签 扭曲。因此，包含标签的包装在被打开之前需要在周围的环境条件下稳定放置 30 分钟。
4.8.2 耐辐射
对需要暴露于阳光下的户外标签，标签应耐受阳光辐射，在总辐射强度≤1120W/m2的情况下，标签 表面的图形和数字的清晰度应不受影响，标签应能正常工作。 4.8.3 耐冲击
标签应能适应在使用、搬运、装卸和运输等过程中可能遭受的非重复性冲击，在GB/T 2423.5要求进行测试后，标签应不脱落并能正常工作。 4.8.4 耐振动
标签应能适应使用或运输等过程的振动环境，在GB/T 2423.10要求进行测试后，标签应不脱落并能正常工作。 4.8.5 耐弯曲
5
标签应能承受在使用、搬运、装卸和运输等过程中可能遭受的弯曲应力，标签不应有折痕，封装应无异常，标签应能正常工作。 4.8.6 抗扭曲 标签应能承受在使用、搬运、装卸和运输等过程中可能遭受的扭曲力，标签不应有折痕，封装应无异常，标签应能正常工作。 4.8.7 抗脱落 采用粘贴方式时，标签的180°剥离强度、持粘性、与隔离纸（底纸）的180°剥离强度和起翘性应符合HG/T 2406—2014中5.5的相应规定。 4.8.8 阻燃性 按照GB/T 2408规定的方法进行测试，标签的阻燃性应满足V-0等级。 4.8.9 抗摩擦
按照GB/T 1768规定的方法进行测试，标签表面应无异常，标签应能正常工作。
4.8.10 耐盐雾
按照GB/T 2423.17规定的方法进行测试，标签应满足耐盐雾96小时以上。 4.8.11 抗腐蚀 标签应能耐受户外雨水冲刷，耐油腐蚀，环境恶劣情况下标签表面应无异常，标签应能正常工作。 4.8.12 防污性 标签应具有良好的防污性能，在一些容易受到灰尘、变压器油等影响的环境下，标签表面应无异常， 标签应能正常工作。 RFID电子标签物理性能除应满足4.8.1——4.8.12的要求外，按照GB 4208选择标签的防护等级，户内RFID标签密封性应符合IP54的规定，户外RFID标签密封性应符合IP67的规定。 4.9 电气性能要求 4.9.1 工作频率
6
RFID电子标签的工作频率应符合920MHz～925MHz。 4.9.2 读写距离
使用天线端口传导功率为29.15dBm、天线增益为6dBi的读写器，天线为线极化天线，在微波暗室测试环境及使用工况测试环境下，RFID电子标签的读写距离应符合如下要求：
a）应用于线路杆塔、变电站室外设备及配网柱上设备的标签：
（1）读取距离：读写器天线和标签天线的方向为最佳耦合方向时，标准测试环境下可读距离不小于9米，使用工况下可读距离不小于5米；
（2）写入距离：读写器天线和标签天线的方向为最佳耦合方向时，标准测试环境下可写距离不小于5米，使用工况下可写距离不小于2.5米。
b）应用于除线路杆塔、变电站室外设备及配网柱上设备外的电厂设备及电网一次设备的标签：
（1）读取距离：读写器天线和标签天线的方向为最佳耦合方向时，标准测试环境下可读距离不小于4米，使用工况下可读距离不小于2米；
（2）写入距离：读写器天线和标签天线的方向为最佳耦合方向时，标准测试环境下可写距离不小于2米，使用工况下可写距离不小于1米。
c）应用于二次通信、自动化及其他设备的标签：
（1）读取距离：读写器天线和标签天线的方向为最佳耦合方向时，标准测试环境下可读距离不小于2米，使用工况下可读距离不小于1米；
（2）写入距离：读写器天线和标签天线的方向为最佳耦合方向时，标准测试环境下可写距离不小于1米，使用工况下可写距离不小于0.5米。
在对使用场景有特殊要求的情况下，可根据现场使用情况自行选择标签读写距离。 注1：使用工况测试环境宜为：环境温度20℃±10℃，湿度低于80%，室外空旷无遮挡环境。
4.10 电子标签抗静电放电能力 4.10.1 电子标签电场抗扰度
标签的抗静电能力，按照IS010373-6中规定进行，试验后标签应能正常工作。 电子标签分别暴露在强度为630V/m电场中6分钟。标签性能满足《电力物联应用组件电子标签技术规范》5.1.5所规定要求。
使用储能电容150 pF±15 pF，放电电阻330 Ω±33 Ω，充电电阻50 MΩ～100 MΩ的静电放电装置，设定电压为6 kV，对电子标签正面选择均匀分布的6个点，进行接触放电，储存
7
在标签内的数据不应改变，并能进行数据的读写。
在经过试验电压8kV的静电接触式放电或15kV的静电空气放电试验后，5.2.1规定的标签功能应完好，且5.2.3中规定的标签性能仍应满足。在试验中，功能或性能有短暂的降低或失去是容许的。
4.10.2 电子标签磁场抗扰度
参照GB 9254-2008和 GB/T 17618-2015 标准测试抗磁场强度；
按照GB/T 17215.211的7.5.3规定进行测试。标签在经过30V/m的试验场强辐射后，应能满足《电力物联应用组件电子标签技术规范》中规定的性能要求工作。
电子标签分别暴露在强度为640 kA/m的静磁场中6分钟。标签性能满足《电力物联应用组件电子标签技术规范》5.1.5所规定要求。
电子标签垂直于磁力线方向，以10 mm/s的速度，通过强度为640 kA/m的静磁场装置，储存在标签内的数据不应改变，并能进行数据的读写。 4.10.3 工频磁场抗扰度
按GB/T 17618中4.2.4的规定进行测试后，应能满足《电力物联应用组件电子标签技术规范》规定的性能要求工作。
4.11 标签天线带宽与带外抑制规范 4.11.1 标签天线带内电气特性
建议系统接收通道工作在国标920MHz-925MHz窄带范围内，可以有效减少带外干扰。标签天线必须与所选芯片进行严格的阻抗匹配设计，天线的回波损耗必须在带宽内小于-15dB，且在带内具备一定的平坦度，以提高标签的接收灵敏度,保证链路良好工作。 4.11.2 标签天线带外电气特性
为提高RFID系统的抗强电磁干扰能力，建议接收通道的上下频点±5MHz以外的带外频段抑制高(S11>-1dB)，从而使得带外强电磁场干扰信号不会灌入芯片内，对芯片起到保护作用。
4.12 标签天线极化特性与粘贴规范 4.12.1 标签天线极化特性
标签采用线极化天线，除近场电子标签外，天线交叉极化抑制须大于24dB。标签在两个正交极化方向的最远读取距离差别应在4倍以上。 4.12.2 标签天线安装方式
考虑到大地的影响，在地面1.8m以下，强电场基本以垂直极化为主，故标签天线极化建
8
议采用水平极化方式粘贴，从而进一步削弱强电场对标签的影响。 4.13 标签安装位置规范
建议标签粘贴位置应尽可能远离绝缘子、高压线等强场区域，以避免静电放电影响。标签须安装于电力设备接地壳体或设备接地附属物上，保证标签良好接地。特高压场景下，建议安装在附近铭牌、杆塔等建筑物上，从而减少强场的直接干扰。 4.14 阅读距离规范
在强场作用下，在频率925MHz，功率30dBm以及8dB圆极化天线(或等效天线)作用下，自然空旷环境下，标签与阅读器天线正对阅读距离不小于5m，从而方便使用。 4.15 标签天线电磁环境效应
由于延面闪络电压明显低于空气间隙击穿电压。强场作用下，电子标签天线必须进行倒角处理，避免天线尖角引起的静电放电现象，引发不必要的生产安全事故。抗金属标签的金属地也必须进行倒角处理，倒角曲率半径大于毫米量级。标签天线尽可能采用大面积覆铜或喷铝结构，避免细线结构导致的静电放电。
9
编 制 说 明
10
电网资产统一身份编码技术规范
目 次
1 编制背景 .......................................................................... 11 2 编制主要原则 ...................................................................... 11 3 与其他标准文件的关系 .............................................................. 11 4 标准结构和内容 .................................................................... 11 5 条文说明 .......................................................................... 12
11
1 编制背景
本标准依据《国家电网公司关于下达2017年度公司第一批技术标准制修订计划的通知》（国家电网科〔2017〕72号）的要求编写。
在国家电网十三五计划推动下，RFID技术在电网的应用将会大面积铺开，为保证在电力强场条件下，RFID标签能够稳定长效工作，需要对RFID标签进行一定的规范。另一方面，电力系统内静电放电现象明显，为避免标签放电而对电力系统产生影响，也需要对标签进行规范。
2 编制主要原则
本标准根据以下原则编制：
a）符合并贯彻国家现行的法律、法规和文件；
b）借鉴目前已经执行国家标准、电力行业已有企业标准或规定，结合具体情况，制订适用的标准；
c）本标准符合公司生产、建设、运营和管理要求。 本标准着重于对超高频电子标签的技术内容进行规范。 3 与其他标准文件的关系
本标准与相关技术领域的国家现行法律、法规和政策保持一致。 本标准不涉及专利、软件著作权等知识产权使用问题。 4 标准结构和内容
本标准按照《国家电网公司技术标准管理办法》（国家电网企管〔2014〕455号文）的要求编写。
本标准的主要结构和内容如下：
本标准主题章分为3章，由规范性引用文件、术语与定义、电子标签技术要求等章节组成。
本标准从先进性和实用性、操作性和可扩展性等原则，给出了电力资产管理超高频RFID标签的技术性能要求，以指导电网资产实管理建设工作。标准中所列出的电力资产管理超高频RFID标签的技术性能，是在现有标签应用基础上，提出的更高要求，高级应用功能的实现将更进一步为公司对电力物资的管理工作提供辅助决策支持。
本标准中，RFID标签的物理性能、电气性能、电子标签抗静电放电能力及电磁环境效
12
应技术规范，参照国标文件，进行规范。具体国标文件，详见本标准《规范性引用文件》章节。
本标准通过对超高频RFID电子标签多次实验及查阅相关案例资料，对标签以下技术内容进行相应的标准规范:
（1）RFID标签天线工作带宽
在本标准中，关于RFID标签天线的工作带宽要求，规定天线工作带宽应该满足噪声系数，提升阅读距离（公式）倒角，满足延面打火的公式要求。
（2）RFID标签粘贴方式
根据RFID标签实际应用场景，多次进行测试。通过对标签进行不同角度的粘贴方式，得出标签水平粘贴时效果最佳，读取距离最远，识别最灵敏。通过查找资料证实，将标签极化与大地垂直，可减少现场环境磁场对标签信号的干扰。
（3）RFID标签阅读距离
在强场作用下，在频率925MHz，功率30dBm以及8dB圆极化天线(或等效天线)作用下，自然空旷环境下，标签与阅读器天线正对阅读距离不小于5m，从而方便使用。
（4）RFID标签天线安装方式
在工况环境测试下，规范标签天线尽可能采用大面积覆铜或喷铝结构，避免细线结构导致的静电放电。
（5）RFID标签使用寿命
标签封装宜采用板上芯片或表面贴装技术，标签的使用寿命应达到十年以上，标签寿命测试工作可根据国家老化试验机构验证。
5 条文说明
本标准第4.1条中，RFID电子标签的通信规约可参照《GB/T 29768 信息技术射频识别800-900MHZ空中接口协议》和《ISO/IEC 18000—6C: 2004 / Amd1.1:2006 扩充C类及对A类和B类的更新（Extension with Type C and update of Types A and B）》执行，但应注意的是，基于GB/T 29768和ISO/IEC 18000—6C的RFID电子标签对读取设备要求不同，即不同通信协议的标签与相应读取设备配套使用，因此可根据实际使用情况选择RFID电子标签的通信协议。
13
因篇幅问题不能全部显示，请点此查看更多更全内容