1智慧能源數(shù)字網(wǎng)關裝置輕量化設計與評價方法本文件適用于智慧能源數(shù)字網(wǎng)關裝置的輕量化設計GB/T2423.10環(huán)境試驗第2部分：試驗方法試驗Fc：振動（GB/T2423.52電工電子產(chǎn)品環(huán)境試驗第2部分：試驗方法試驗73.1智慧能源數(shù)字網(wǎng)關裝置smartenergydigital集成多協(xié)議數(shù)據(jù)采集、邊緣計算、AI決策與高效傳輸功能，可實現(xiàn)臺區(qū)級源-網(wǎng)-荷-儲多元異構數(shù)據(jù)協(xié)同融合，支撐區(qū)域級智慧能源系統(tǒng)輕量化邊緣自治的終端設3.24技術要求輕量化設計后的智慧網(wǎng)關應滿足以下基本功能，且不低于輕量化設計前的基準水b)邊緣計算：支持數(shù)據(jù)濾波、異常報警閾值判斷等邊緣計算功能，單次計算響應時間≤100ms；c)數(shù)據(jù)傳輸：支持以太網(wǎng)、4G/5G、LoRa等傳輸方式，傳輸速率≥1Mbps（以太網(wǎng)）。2相較于同功能基準智慧網(wǎng)關，輕量化后重量降低比例4.3體積相較于同功能基準智慧網(wǎng)關，輕量化后體積縮減比例4,4結構強度與撞擊X、Y、Z三個方向，每個方向上掃頻循環(huán)次數(shù)為15設計方法5.1.1外殼材料優(yōu)先選用輕量化、高強度、耐候性的材料，具體選擇要求如密度1.15g/cm3),其中鋁合金材料應經(jīng)陽極氧化處理，表面硬度≥HV50；a)主板支撐件：選用尼龍66+30%GF（密度1.3g/cm3彎曲強度≥180MPa；3a)外殼與內(nèi)部支撐結構一體化：采用注塑或壓鑄工藝，減少連接件（如螺絲、卡扣）數(shù)量，連b)接口集成設計：將電源接口、通信接口（以太網(wǎng)、4G等）集成到同一面板，面板面積縮減比a)外殼鏤空設計：在不影響防護等級的前提下，對非受力區(qū)域采用鏤空結構，鏤空面積占比≤b)內(nèi)部支架拓撲優(yōu)化：通過有限元分析，對支架進行拓撲重構，去除冗余材料，支架重量降低比例≥20%，且結構強度滿足：在100N軸向力作用下，最大變形單個模塊重量≤0.3kg，體積≤80mm×60mm×30mm，便于單獨維護與升級，同時減少整體結構冗余。選用集成度高的主控芯片，優(yōu)先選擇“CPU+FPGA+采用高效率、小型化的開關電源模塊，電源模塊體積≤50m率≥90%（在50%負載下替代傳統(tǒng)分立元件電源方案，電源部分重量降低比例≥25%。5.4軟件精簡設計基于Linux系統(tǒng)進行裁剪，去除圖形界面、無用驅(qū)動等冗余功能，系統(tǒng)鏡像大小縮減至≤200MB，4從同一批次輕量化設計的智慧網(wǎng)關中隨機選取3臺作為驗證樣品，樣品應經(jīng)過外觀檢查，且基本功6.2基本功能6.2.1數(shù)據(jù)采集精度通過采用標準信號源輸入0%、25%、50%、75%、100%額定量程信號6.2.2協(xié)議兼容性通過搭建協(xié)議測試平臺，對Modbus、DL/T645等協(xié)議的6.3重量與體積計算平均值；與同功能基準智慧網(wǎng)關重量對比，記錄3臺樣品體積平均值；與同功能基準智慧網(wǎng)關體積對比，驗6,4結構強度與撞擊應建立“輕量化效果-性能保持-可靠性-經(jīng)濟性”四維評價指標體系，具體指標及權重57.2評價流程應成立由設計、測試、質(zhì)量管理等人員組成的人數(shù)大于3人的評價小組，并收集以下a)智慧網(wǎng)關輕量化設計方案（材料選型、結構圖紙、硬件清單、軟件裁剪說明c)基準智慧網(wǎng)關參數(shù)（重量、體積、成7.2.2.1根據(jù)輕量化性能驗證報告