forked from wandering1/DTU-Design
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**文档版本**：V0.0.0
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**项目名称**：站所终端
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**保密等级**：内部公开
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**编制单位**：阜阳师范大学
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**编制人**：王建锋
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**审核人**：王建锋
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**批准人**：王建锋
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**发布日期**：
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**生效日期**：
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## 版本修订历史
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| 版本号 | 修订日期 | 修订内容摘要 | 修订人 | 审核人 | 批准人 | 备注 |
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| V0.0.0 | 2026.06.01 | 初始版本发布 | | | | 正式生效 |
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## 目录
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1. 引言
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2. 总体描述
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3. 功能性需求
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4. 非功能性需求
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5. 接口需求
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6. 数据需求
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7. 验收测试标准
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8. 项目约束与交付要求
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9. 知识产权与合规声明
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10. 附录
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## 1 引言
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### 1.1 文档目的
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本文档为站所终端的嵌入式系统需求规格说明书，完整定义该产品的**功能需求、非功能需求、接口规范、验收标准**，是项目设计开发、测试验证、交付验收、运维升级的唯一核心依据。
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本文档预期覆盖产品全生命周期，所有变更需遵循正式的变更管控流程。
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### 1.2 项目范围
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#### 1.2.1 包含范围
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本项目旨在研发一款面向国家电网配电网场景，符合[GB/T 35732-2025](https://openstd.samr.gov.cn/bzgk/gb/index)等国家标准及企业规范，具备高可靠性、模块化可扩展的配电终端单元，实现：
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* 核心功能1：**配电网运行数据采集、处理、存储与远传，支持遥信、遥测等基础功能及故障检测、录波与处理功能**；
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* 核心功能2：满足信息安全防护要求，具备双向身份认证、数据加解密等功能，支持DL/T 634等标准通信规约；
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* 核心功能3：具备自诊断、自恢复及远程运维能力，适配复杂电网运行环境，可实现就地与远方控制切换。
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应用于**国家电网所辖配电网开关站、环网柜、箱式变电站、电缆分支箱等场景，支撑配电自动化系统稳定运行等领域**，覆盖从硬件设计、底层驱动、嵌入式软件开发、测试验证（含型式试验等合规检测）到量产交付（满足供货资质、生产能力及业绩要求）的全流程，且需符合国家电网供应商资质审核、产品标准及采购相关规范。
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#### 1.2.2 不包含范围
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1. 上位机平台软件的开发与维护
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2. 产品现场安装的土建、布线工程
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3. 超出本协议约定的定制化功能开发
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### 1.3 预期读者
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| 读者角色 | 阅读范围与用途 |
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| 项目经理 | 全文，用于项目管控、里程碑验收 |
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| 硬件工程师 | 第2、4、5、7章，用于硬件原理图设计 |
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| 嵌入式软件工程师 | 第3、4、5、6、7章，用于软件开发 |
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| 测试工程师 | 第3、4、7章，用于测试用例编写与执行 |
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| 产品经理 | 全文，用于需求管控与客户对接 |
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| 认证机构 | 第4、7、9章，用于产品合规认证 |
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| 客户方对接人 | 全文，用于需求确认与交付验收 |
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### 1.4 参考文档
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1. GB/T 9385-2008《计算机软件需求规格说明规范》
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2. 电力监控系统网络安全防护导则 GBT+36572-2018
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3. 配电自动化终端技术规范 GBT+35732-2025
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4. 继电保护和安全自动装置技术规程GBT+14285-2023
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5. 量度继电器和保护装置 第24部分：电力系统暂态数据交换GBT+4598.24-2017
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6. 配电自动化系统应用DLT+634.5101-2002
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7. 电测量设备（交流） 特殊要求 第21部分：静止式有功电能表 (A级、B级、C级、D级和E级)GBT+17215.321-2021
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### 1.5 术语与缩写定义
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| 术语/缩写 | 全称与定义 |
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| SRS | 需求规格说明书（Software Requirements Specification） |
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| RTOS | 实时操作系统（Real Time Operating System） |
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| MCU | 微控制单元（Microcontroller Unit），即主控芯片 |
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| MTBF | 平均无故障时间（Mean Time Between Failures） |
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| EMC | 电磁兼容（Electromagnetic Compatibility） |
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| OTA | 空中下载技术（Over-the-Air Technology），即远程固件升级 |
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| ADC | 模数转换器（Analog-to-Digital Converter） |
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| DTU | 站所终端 （Distribution Terminal Unit） |
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### 1.6 需求优先级定义
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| 优先级 | 定义 |
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| --- | ----------------------------------------- |
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| P0 | 核心必选需求，产品交付的必要条件，无此功能产品无法正常使用，必须在V0.0版本实现 |
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| P1 | 重要需求，提升产品核心竞争力，必须在V0.1版本实现 |
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| P2 | 优化需求，不影响产品核心功能，可在后续迭代版本实现 |
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| P3 | 可选需求，仅作为产品增值项，可根据项目进度与成本情况裁剪 |
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## 2 总体描述
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### 2.1 产品愿景与核心目标
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#### 2.1.1 产品愿景
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本产品旨在解决配电网站所侧数据采集不全面、故障处理响应慢、多通信方式适配难、电源供电稳定性不足的痛点，打造一款高可靠、强适配、智运维、高安全的站所配电自动化终端，成为中压配电网站所侧监测与控制的核心智能硬件产品。
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#### 2.1.2 核心目标
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1. 功能目标：实现遥信、遥控、遥测，满足环网柜的业务需求
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2. 性能目标：达到电压、电流0.2级，功率0.5级，频率±0.01级的采样精度
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3. 商业目标：量产BOM成本≤1500元、上市时间≤12个月
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4. 合规目标：
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### 2.2 产品整体功能框架
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【必填项，提供产品顶层功能框图，清晰展示硬件-软件的功能划分与交互逻辑，示例如下】
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```mermaid
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block-beta
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columns 1
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a["硬件层"]
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block:zucheng
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b1["主控单元"] b2["采集单元"] b3["通信单元"] b4["电源管理单元"] b5["人机交互单元"] b6["存储单元"]
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||
end
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||
```
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||
```mermaid
|
||
block-beta
|
||
columns 1
|
||
a["软件层"]
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||
block:zucheng
|
||
b1["数据采集模块"] b2["数据处理模块"] b3["通信协议模块"] b4["人机交互模块"] b5["固件升级模块"] b6["故障诊断模块"]
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||
end
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```
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### 2.3 运行环境
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#### 2.3.1 硬件运行环境
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1. 核心硬件平台
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- 主控芯片：STM32F407IGT6，Cortex-M4内核，主频168MHz
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- 内存：SRAM ≥ 192KB，外部SDRAM ≥ 8MB
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- 存储：片内Flash ≥ 1MB，外部SPI Flash ≥ 16MB
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- 核心外设：【16路12位ADC、2路CAN接口、4路RS485接口、1路网口
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2. 供电要求
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- 供电电压：24V
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- 额定功率：【如：≤5W】
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- 保护功能：反接保护、过压保护、过流保护、短路保护
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#### 2.3.2 软件运行环境
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1. 操作系统：RTthread
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2. 开发环境：Keil MDK 5
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3. 驱动与中间件：HAL库、LWIP协议栈、Modbus协议栈、FatFS文件系统
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4. 编译语言： C99
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#### 2.3.3 现场工况环境
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1. 气候环境
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- 工作温度范围：-40℃ ~ +
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- 存储温度范围：-40℃ ~ +70℃
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- 工作相对湿度：10% ~ 98%
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- 工作海拔高度：1000m~3000m
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2. 机械环境
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- 抗振动等级：【如：GB/T 2423.10，10-500Hz，2g加速度】
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- 抗冲击等级：【如：GB/T 2423.5，半正弦波，15g，11ms】
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3. 防护等级
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- 外壳防护等级：IP30 室内型
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4. 电磁环境
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- 静电放电抗扰度：【如：GB/T 17626.2，接触放电±6kV，空气放电±8kV】
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- 电快速瞬变脉冲群抗扰度：【如：GB/T 17626.4，±2kV】
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- 浪涌抗扰度：【如：GB/T 17626.5，电源口±2kV，信号口±1kV】
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### 2.4 用户特征
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1. 终端用户：
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2. 配置用户：
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3. 运维用户：
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4. 权限划分：
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### 2.5 通用约束
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1. 成本约束：量产 BOM 成本上限为 2000 元/台，核心器件选型不得超出成本预算
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2. 周期约束：项目总开发周期 12 个月，V0.0 版本量产交付时间为 2026 年 12 月 1 日
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3. 供应链约束：核心器件必须为车规级/工业级，优先选用国产芯片，禁用品级器件
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4. 合规约束：
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5. 国产化约束：主控芯片、核心通信模块必须为国产器件，国产化率≥80%
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### 2.6 假设与依赖
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1. 项目假设：核心器件供货周期稳定，无重大缺货风险；客户需求无重大变更
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2. 项目依赖：主控芯片规格书正式发布；第三方协议栈按时交付；认证机构测试排期正常
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## 3 功能性需求
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### 3.1 总体功能描述
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本产品为站所终端（DTU），依据 GB/T 35732—2025《配电自动化终端技术规范》要求设计，核心实现**数据采集、控制执行、通信协议、电源管理、故障诊断与保护**五大核心基础功能，配套**实现人机交互、数据存储与管理**等辅助功能，同时满足配电网分布式电源、储能装置接入的协调控制需求及智能运维要求，整体功能清单如下表：
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| 功能模块编号 | 功能模块名称 | 优先级 | 实现版本 | 功能依据GB/T 35732—2025核心要求 |
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| ------- | --------- | --- | ---- | ----------------------------------------------------------------------------------------------------- |
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| FUN-001 | 数据采集功能 | P0 | V0.0 | 6.2.1测量控制功能，需采集交流电压/电流、直流电压等模拟量，开关状态等状态量，支持模拟量越限告警、状态量变位优先传送，分布式电源接入点需采集双侧电压/频率 |
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| FUN-002 | 控制执行功能 | P0 | V0.0 | 6.2.1测量控制功能、6.2.2故障处理功能，支持主站遥控分合闸、保护分合闸出口，远方/就地操作切换，防跳跃、自保持功能，故障就地隔离与非故障区域供电恢复 |
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| FUN-003 | 通信协议功能 | P0 | V0.0 | 6.2.3通信功能，支持以太网、无线虚拟专网、RS485等通信方式，兼容DL/T634.5101/5104协议，支持上电自动注册、主站对时/定位，通信异常自复位 |
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| FUN-004 | 人机交互功能 | P1 | V0.0 | 6.1一般要求、6.4运维功能，支持装置运行/通信状态指示，本地运维接口操作，故障状态就地可视化指示 |
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| FUN-005 | 电源管理功能 | P0 | V0.0 | 6.2.4电源管理、6.2.5后备电源，支持双路电源无缝切换，后备电源（蓄电池/超级电容）充放电管理、状态监测与健康评估，铅酸蓄电池本地/远方活化 |
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| FUN-006 | 固件升级功能 | P3 | V0.0 | 6.4运维功能，支持程序本地及远程升级，升级过程保持主站业务基础连接 |
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| FUN-007 | 故障诊断与保护功能 | P0 | V0.0 | 6.2.2故障处理功能，支持短路/接地故障检测、SOE事件记录、故障录波（符合GB/T14598.24），三段定时限过流/两段零序过流保护，重合闸+合闸后加速，小电流接地保护，分布式电源接入点防孤岛保护 |
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| FUN-008 | 数据存储与管理功能 | P1 | V0.0 | 6.2.1测量控制功能，支持历史数据循环存储、远程调阅，故障录波文件本地存储与远传，电能量数据采集存储 |
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| FUN-009 | 自诊断自恢复功能 | P0 | V0.0 | 6.1一般要求，支持功能板件、重要芯片及软件自检，自检异常就地+远传告警，设备自动复位，上电/断电无防误输出 |
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| FUN-010 | 信息安全功能 | P0 | V0.0 | 5.6总体要求，采用国家密码管理部门核准的商用密码算法，硬件密码模块/芯片实现主站身份认证，数据交互完整性、机密性、可用性保护 |
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### 3.2 数据采集功能（FUN-001）
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#### 3.2.1 功能概述
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依据 GB/T 35732—2025 配电自动化终端技术规范 6.2.1 测量控制功能要求，实现配电网站所侧交流电气量、直流模拟量、开关状态量的精准采集、滤波、校准与预处理，支持模拟量越限告警、状态量变位优先传送及防误报，分布式电源 / 储能公共连接点可实现双侧电压 / 频率、功率方向采集，为终端控制执行、故障诊断、数据远传提供准确、带时标的基础数据，同时满足电能量采集、电能质量监测的基础数据需求
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**优先级：P0，实现版本：V0.0**
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#### 3.2.2 子功能需求
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| 子功能编号 | 子功能名称 | 优先级 | 详细需求描述 |
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| ---------- | ---------- | --- | ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- |
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| FUN-001-01 | 交流工频模拟量采集 | P0 | 1. 支持三相电压、三相电流、频率等交流工频电气量采集，采用交流采样方式，电流回路功率消耗≤0.75VA，电压回路功率消耗≤0.5VA<br>2. 采样频率适配工频 50Hz，工频采样范围 45Hz~55Hz，频率测量误差≤0.02Hz<br>3. 测量精度：1.2 倍标称值范围内，电压 / 电流引用误差≤0.5%，有功 / 无功功率、功率因数引用误差≤1%<br>4. 支持连续过量输入（标称值 120%，24h）、短时过量输入（电流 20 倍标称值 / 5 次 / 1s，电压 2 倍标称值 / 10 次 / 1s），过量输入后测量精度仍满足要求<br>5. 分布式电源 / 储能公共连接点适配双侧电压 / 频率、功率方向采集，支持电能质量监测基础数据采集 |
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| FUN-001-02 | 直流模拟量采集 | P0 | 1. 支持直流电压模拟量采集，输入范围 0V~60V，引用误差≤0.5%<br>2. 采集通道支持独立零点校准与量程配置，适配站所侧直流电源、后备电源状态监测需求<br>3. 采样数据带毫秒级时间戳，与交流量采集时间同步 |
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| FUN-001-03 | 开关状态量采集 | P0 | 1. 支持多路无源空触点开关量采集，遥信电源由终端提供（DC24V），输入回路实现电气隔离及滤波回路<br>2. 支持开关量防抖功能，防抖时间 10ms~60000ms 可配置，满足状态量变位防误报要求<br>3. 支持状态量变位优先传送，变位事件触发主动上送，事件顺序记录（SOE）分辨率≤2ms<br>4. 采集状态包含开关分合闸位置、设备运行状态、告警状态等站所侧关键状态量<br> |
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| FUN-001-04 | 电能量采集 | P0 | 1. 支持有功、无功电能量采集，有功电能量采集符合 GB/T17215.321—2021 C 级要求，无功电能量采集符合 GB/T17215.323—2022 2 级要求<br>2. 支持电能量数据冻结、历史数据累计，数据带时标且可远程调阅<br>3. 采集数据与主站通信协议适配，支持电能量数据主动上报与召测 |
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| FUN-001-05 | 数字滤波与数据预处理 | P1 | 1. 支持滑动平均滤波、限幅滤波算法，交流量、直流量采集通道可独立配置滤波策略<br>2. 对采集数据进行工程值转换、合法性校验，支持模拟量越限阈值配置，越限后触发本地及远传告警<br>3. 滤波及预处理参数可通过本地运维接口、主站远程配置，无需重启设备 |
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#### 3.2.3 输入要求
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1. 输入信号类型：4-20mA电流信号、干接点DI信号
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2. 输入信号范围：电流信号0~24mA，DI信号电平0~30V DC
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3. 配置参数输入：通道量程、采样频率、滤波参数、校准参数
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#### 3.2.4 输出要求
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1. 采集数据输出：带时间戳的原始采样值、工程转换值、通道状态标识
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2. 状态输出：通道故障状态、超量程告警、信号丢失告警
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3. 数据格式：32位浮点型工程值，16位整型原始值
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#### 3.2.5 处理流程
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1. 系统初始化后，按配置的采样频率启动ADC采集
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2. 对原始采样数据进行数字滤波处理
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3. 执行零点与量程校准，转换为工程值
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||
4. 对数据进行合法性校验，判断是否超量程、信号异常
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||
5. 将处理后的数据存入数据缓冲区，供其他模块调用
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||
6. 异常状态触发告警，上报至故障诊断模块
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||
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||
#### 3.2.6 异常处理
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||
1. 采集通道超量程：立即触发告警，保持上一周期有效数据，记录故障日志
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||
2. 信号断线/丢失：3个采样周期内未检测到有效信号，触发断线告警，记录故障日志
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3. ADC采集故障：启动自检，若硬件故障，触发系统告警，进入安全状态
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||
#### 3.2.7 硬件关联要求
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1. 关联硬件：ADC采集电路、信号调理电路、隔离电路、DI输入电路
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||
2. 硬件要求：所有采集通道必须实现光电隔离，隔离电压≥2500Vrms
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3. 驱动交互：通过ADC驱动接口获取原始采样数据，通过GPIO驱动获取DI状态
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---
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### 3.3 控制执行功能（FUN-002）
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【格式同3.2，按需填写，示例如下】
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#### 3.3.1 功能概述
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根据采集数据与预设控制逻辑，实现对现场执行器的控制，支持继电器输出、PWM输出等控制方式，具备手动/自动控制切换功能。**控制回路应具备防跳跃、自保持功能，符合GB/T 14285—2023 8.5.6要求。**
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||
优先级：P0，实现版本：V1.0
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||
|
||
#### 3.3.2 子功能需求
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||
1. | 子功能编号 | 子功能名称 | 优先级 | 详细需求描述 |
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|------------|------------|--------|--------------|
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| FUN-002-01 | 继电器控制 | P0 | 1. 支持4路继电器输出，触点容量：AC 250V/5A，DC 30V/10A<br>2. 支持手动强制控制、自动逻辑控制两种模式<br>3. 支持继电器动作延时配置，延时范围0~60s，默认0s<br/>**4. 继电器触点性能：机械耐久性≥1000次，带负载能力：连续电流≥5A，短时（200ms）≥30A。** |
|
||
| FUN-002-02 | 逻辑控制功能 | P0 | 1. 支持8组自定义逻辑规则，支持与/或/非逻辑运算<br>2. 支持阈值触发、定时触发、条件触发三种触发方式<br>3. 控制逻辑可通过上位机在线配置，无需修改固件 |
|
||
| **FUN-002-03** | **防跳跃与自保持** | **P0** | **1. 在分闸命令、合闸命令同时存在时，防跳跃回路应使断路器保持在跳闸位置。<br/>2. 控制回路应具备跳、合闸出口自保持功能，保证断路器可靠分合闸。** |
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||
|
||
2. #### 3.3.3 输入要求
|
||
|
||
【填写控制指令、逻辑参数、触发条件等输入要求】
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1. **控制指令：来自主站或本地按键的遥控、手控命令**
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2. **逻辑参数：可配置的延时、阈值、逻辑规则**
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||
3. **触发条件：模拟量越限、状态量变位、定时器**
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||
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||
#### 3.3.4 输出要求
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||
【填写继电器状态、PWM信号、控制执行结果等输出要求】
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1. **继电器状态：反馈当前继电器位置**
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||
2. **控制执行结果：成功或失败，失败时携带错误原因**
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||
3. **事件记录：遥控操作记录（含操作时间、操作人、结果）**
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#### 3.3.5 处理流程
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【填写正常控制流程、状态机定义】
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||
1. **接收控制命令，进行身份认证和权限校验**
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||
2. **检查断路器是否处于可控状态（无闭锁、无故障）**
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||
3. **对控制命令进行选择/执行两步操作（符合DL/T 634.5101遥控流程）**
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||
4. **输出脉冲驱动继电器，记录操作日志**
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||
5. **反馈执行结果，超时未收到确认则重试**
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#### 3.3.6 异常处理
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||
【填写控制失效、执行器故障、通信中断等异常场景的处理逻辑，必须明确安全状态】
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||
1. **控制失效：告警并记录故障原因，保持当前状态**
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||
2. **执行器故障：闭锁相应输出，通知主站**
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||
3. **通信中断：保留最后一次命令状态，通信恢复后上报**
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|
||
#### 3.3.7 硬件关联要求
|
||
【填写关联的继电器输出电路、PWM输出电路、驱动接口要求】
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|
||
1. **继电器输出电路、PWM输出电路、驱动接口要求：光电隔离，隔离电压≥2500Vrms**
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---
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||
### 3.4 通信协议功能（FUN-003）
|
||
【格式同3.2，按需填写，核心覆盖上行/下行通信、协议类型、帧格式、重连机制等】
|
||
#### 3.4.1 功能概述
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||
实现设备与上位机、云端、其他现场设备的通信交互，支持多种工业总线协议与物联网协议，实现数据上报、指令下发、参数配置功能。**主站通信必须遵循 DL/T 634.5101—2002 规约，并满足 GB/T 36572—2018 网络安全要求。**
|
||
优先级：P0，实现版本：V1.0
|
||
|
||
#### 3.4.2 子功能需求
|
||
| 子功能编号 | 子功能名称 | 优先级 | 详细需求描述 |
|
||
|------------|------------|--------|--------------|
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| FUN-003-01 | Modbus协议支持 | P0 | 1. 支持Modbus RTU over RS485、Modbus TCP over Ethernet<br>2. 支持Modbus主站/从站模式可配置<br>3. 支持01H、02H、03H、04H、05H、06H、10H等标准功能码 |
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| FUN-003-02 | 物联网协议支持 | P1 | 1. 支持MQTT 3.1.1协议，对接主流物联网平台<br>2. 支持TLS/SSL加密传输<br>3. 支持数据断网续传，缓存容量≥10000条 |
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| **FUN-003-03** | **101规约支持** | **P0** | **1. 支持平衡与非平衡两种传输模式，无线公网采用平衡模式，电力载波采用非平衡模式。<br/>2. 通讯参数：串行、异步、一位起始位、一位停止位、一位偶校验位、8位数据位。<br/>3. 链路地址占2字节，应用服务数据单元公共地址占2字节，传送原因占2字节，信息元素地址占2字节。<br/>4. 支持固定帧长（6字节）和可变帧长格式，帧校验和采用纵向和校验。<br/>5. 支持类型标识：带时标单点信息（<30>）、测量值短浮点数（<13>）、双点命令（<46>）、文件传输（<210>）等。** |
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| **FUN-003-03** | **网络安全** | **P0** | **1. 采用国家密码管理局核准的商用密码算法，使用硬件密码模块。（按照GB/T 36572的规定）<br/>2. 与主站通信时，必须通过纵向加密认证装置实现身份认证、数据加密与完整性保护。<br/>3. 禁止通过因特网直接远程维护，所有远程操作须经专用安全通道。** |
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#### 3.4.3 输入要求
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【填写协议指令、配置参数、下行数据格式等】
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1. **协议指令：符合101规约的标准报文**
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2. **配置参数：通信速率、站址、密码算法等**
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3. **下行数据格式：按ASDU结构组织**
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#### 3.4.4 输出要求
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【填写上报数据格式、应答帧格式、通信状态等】
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1. **上报数据格式：符合101规约的ASDU结构**
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2. **应答帧格式：确认、否定确认、链路状态等**
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3. **通信状态：在线/离线、误码率、重传次数**
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#### 3.4.5 处理流程
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【填写通信连接、数据收发、超时重传、断网重连等流程】
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1. **物理层接收字符，进行帧同步和校验**
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2. **链路层解析地址和功能码，进行FCB/FCV处理**
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3. **应用层解析ASDU，根据类型标识和传送原因分发至业务模块**
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4. **业务模块处理后将响应数据按ASDU格式封装**
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5. **通过链路层、物理层发送响应**
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#### 3.4.6 异常处理
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【填写通信中断、校验错误、超时无应答、连接失败等异常处理】
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1. **通信中断：自动重连，重连间隔可配置，重连次数无限制**
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2. **校验错误：丢弃该帧，等待重发**
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3. **超时无应答：重发3次，仍失败则判定通信故障，告警并尝试链路复位**
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#### 3.4.7 硬件关联要求
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【填写关联的RS485、CAN、以太网、无线通信模块等硬件与驱动要求】
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1. **RS485、以太网接口，光电隔离≥2500Vrms**
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### 3.5 故障处理功能
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【按上述格式，依次编写人机交互功能、电源管理功能、固件升级功能、故障诊断功能、数据存储功能等所有功能模块，确保100%覆盖产品所有功能】
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#### 3.5.1 功能概述
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**依据GB/T 14285—2023和GB/T 35732—2025，终端应具备完整的故障检测与处理能力，包括相间短路、单相接地、过负荷等故障的检测、告警与跳闸，支持集中型、就地型、分布式馈线自动化模式，以及支持远方投退馈线自动化模式。**
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优先级：P0，实现版本：V0.0
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#### 3.5.2 子功能需求
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| 子功能编号 | 子功能名称 | 优先级 | 详细需求描述 |
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| -------------- | ---------------- | ------ | ------------------------------------------------------------ |
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| **FUN-004-01** | **过流保护** | **P0** | **1. 三段定时限过流保护（I段、II段、III段），各段定值、延时、投退可独立配置。<br/>2. 过流保护应具备低电压闭锁功能，提高灵敏度。<br/>3. 故障电流整定值准确度：在0.05In~20In范围内，误差≤电流整定值的5%或0.05In。** |
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| **FUN-004-02** | **零序过流保护** | **P0** | **1. 两段零序过流保护，定值、延时、投退可配置。<br/>2. 应用于中性点不接地/经消弧线圈接地系统时，应具备小电流接地选线功能；应用于小电阻接地系统时，应具备零序过流跳闸功能。<br/>3. 单相接地故障保护应有选择性，接地电阻不大于1kΩ（不接地系统）或300Ω（低电阻接地系统）时应能正确跳闸。** |
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| **FUN-004-03** | **重合闸** | **P1** | **1. 支持三相一次重合闸，重合闸方式（检无压/检同期）可配置。<br/>2. 重合闸后加速功能，防止永久性故障。<br/>3. 重合闸动作次数可设，与保护配合防止非同期重合。** |
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| **FUN-004-04** | **防孤岛保护** | **P1** | **应用于分布式电源接入点的终端，应具备防孤岛保护，包含低电压、过电压、低频、过频判据，动作时间准确度符合NB/T 11054—2023。** |
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| **FUN-004-05** | **故障录波** | **P0** | **1. 应具备故障录波功能，录波文件符合COMTRADE 2013版标准（GB/T 14598.24—2017）。<br/>2. 录波触发方式：保护动作触发、手动触发、远程召唤。<br/>3. 录波内容：故障前至少4个周波，故障后至少8个周波，采样率≥80点/周波，包含三相电压、三相电流、零序电压、零序电流及关键开关量。** |
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#### 3.5.3 输入要求
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1. **模拟量采样值、开关量状态**
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2. **保护定值、投退配置**
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#### 3.5.4 输出要求
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1. **故障告警信号、SOE记录**
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2. **保护动作出口（跳闸/合闸）**
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3. **故障录波文件**
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#### 3.5.5 处理流程
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1. **实时采集电气量，进行保护算法计算**
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2. **故障检测逻辑判断，满足条件后触发保护动作**
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3. **记录SOE，启动故障录波**
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4. **输出跳闸/合闸脉冲，上报主站**
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5. **等待重合闸（若投入），执行重合**
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#### 3.5.6 异常处理
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1. **保护误动：通过逻辑闭锁（如方向元件）防止误动**
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2. **保护拒动：启动断路器失灵保护（若有配置）**
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3. **录波存储失败：重复存储3次，仍失败则告警**
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### 3.6 其他功能模块
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【按上述格式，依次编写人机交互功能、电源管理功能、固件升级功能、故障诊断功能、数据存储功能等所有功能模块，确保100%覆盖产品所有功能】
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#### 3.6.1 自诊断与自恢复
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1. **自诊断：周期性对CPU、内存、Flash、ADC、通信模块等关键部件进行自检，异常时产生告警。**
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2. **自恢复：检测到软件异常（如死循环）时，硬件看门狗自动复位；复位后记录故障日志并恢复配置。**
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#### 3.6.2 电源管理
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1. **双路供电切换：支持双路交流/直流输入，任一路失电时自动无缝切换至另一路，切换时间≤1ms。**
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2. **后备电源管理：支持蓄电池或超级电容，具备充放电管理、状态监测、活化功能（蓄电池）。主电源失电后，蓄电池应保证完成“分-合-分”操作并维持终端及通信模块运行≥4h，超级电容维持≥15min。**
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#### 3.6.3 对时与守时
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1. **对时方式：支持主站对时（101规约时钟同步命令）、卫星对时（北斗/GPS，精度≤1ms）。**
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2. **守时：无授时条件下，24h守时误差≤1s。**
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#### 3.6.4 运维功能
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1. **本地运维接口：RS232调试口、蓝牙/WiFi（可选），支持参数查看与修改、固件升级。**
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2. **远程运维：支持主站通过101规约进行参数整定、定值切换、软件升级。**
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3. **安全防护：所有运维操作必须经过身份认证（用户名/密码、数字证书），操作日志可追溯。**
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## 4 非功能性需求
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【填写说明：本章为嵌入式项目核心必填项，是产品准入门槛与核心竞争力，所有指标必须**完全量化、可测试**，禁止模糊描述；工业/车规/军工项目需细化，消费级项目可裁剪】
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### 4.1 性能需求
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| 指标类别 | 量化指标要求 | 优先级 | 测试标准 |
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|----------------|--------------|--------|----------|
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| 实时性指标 | 1. 外部中断响应时间 ≤ 1ms<br>2. 任务切换时间 ≤ 10us<br>3. 控制闭环响应时间 ≤ 10ms<br>4. 最高优先级任务调度延迟 ≤ 50us | P0 | 【对应测试方法】<br/>**示波器测量、RTOS Trace分析** |
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| 采集与控制精度 | 1. ADC采样精度 ≤ ±0.2%FS<br>2. DAC输出精度 ≤ ±0.1%FS<br>3. PWM输出频率误差 ≤ ±0.1%<br/>**4. 电压/电流引用误差≤0.5%<br/>5. 功率引用误差≤1%<br/>6. 频率测量误差≤0.02Hz** | P0 | 【对应测试方法】<br/>**标准源校验** |
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| 通信性能 | 1. Modbus TCP(**101规约**)数据上报延迟 ≤ 50ms<br>2. 串口通信波特率最高支持115200bps<br>3. 断网续传数据写入速度 ≥ 100条/秒 | P1 | 【对应测试方法】<br/>**网络分析仪** |
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| 系统启动性能 | 1. 冷启动时间 ≤ 500ms<br>2. 热重启时间 ≤ 300ms<br>3. 低功耗模式唤醒时间 ≤ 1ms | P1 | 【对应测试方法】<br/>**示波器** |
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| **故障处理精度** | **1. 电流整定值误差≤5%或0.05In<br/>2. 电压整定值误差≤5%或0.01Un<br/>3. 时间整定值误差≤1%或40ms** | **P1** | 【对应测试方法】<br/>**继电保护测试仪** |
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### 4.2 可靠性与可用性需求
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| 指标类别 | 量化指标要求 | 优先级 | 测试标准 |
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|----------------|--------------|--------|----------|
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| 无故障运行指标 | 1. 平均无故障时间 MTBF ≥ 50000小时<br>2. 年平均停机时间 ≤ 8小时 | P0 | GB/T 5080.7 |
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| 容错与自愈能力 | 1. 通信中断后自动重连，重连间隔可配置，最大重连次数无限制<br>2. 传感器故障不影响系统其他通道正常运行<br>3. 软件看门狗与硬件看门狗双重防护，程序跑飞后100ms内自动复位 | P0 | 【对应测试方法】<br/>**故障注入测试** |
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| 掉电保护能力 | 1. 意外掉电不损坏系统固件，不丢失配置参数与历史数据<br>2. 掉电后可保存当前运行状态，上电后自动恢复<br>3. 掉电检测响应时间 ≤ 1ms | P0 | 【对应测试方法】<br/>**电源通断测试** |
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| 长期运行稳定性 | 1. 7*24小时连续运行，无死机、无内存泄漏、无数据异常<br>2. 连续运行30天，系统时钟误差 ≤ ±5s | P0 | 【对应测试方法】<br/>**老化测试** |
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### 4.3 环境适应性需求
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【同2.3.3现场工况环境，此处需细化为可测试的量化指标，与验收标准一一对应】
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1. 气候环境适应性：【细化高低温、湿热循环、温度冲击等测试指标与合格标准】
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2. 机械环境适应性：【细化振动、冲击、跌落等测试指标与合格标准】
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3. 电磁兼容适应性：【细化ESD、EFT、浪涌、射频辐射等EMC测试的等级与合格标准】
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4. 特殊环境适应性：【如防腐、防霉、防爆、盐雾等，根据应用场景填写】<br>
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#### 4.3.1 环境适应性需求（<u>测试示例，具体根据实际测试要求增减或改动</u>）
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| 指标类别 | 量化指标要求 | 优先级 | 测试标准 |
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| -------------------- | ------------------------------------------------------------ | ------ | ---------------- |
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| **低温工作** | **-40℃存放2h，通电工作2h** | **P0** | **GB/T 2423.1** |
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| **高温工作** | **+70℃存放2h，通电工作2h** | **P0** | **GB/T 2423.2** |
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| **恒定湿热** | **40℃，93%RH，48h** | **P0** | **GB/T 2423.3** |
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| **振动** | **2Hz～9Hz 振幅0.3mm，9Hz～500Hz 加速度1m/s²，每轴线扫频20次** | **P0** | **GB/T 2423.10** |
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| **静电放电** | **接触放电±8kV，空气放电±15kV** | **P0** | **GB/T 17626.2** |
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| **电快速瞬变脉冲群** | **电源口4.0kV，信号口2.0kV** | **P0** | **GB/T 17626.4** |
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| **浪涌** | **电源口4.0kV（线对地）/2.0kV（线对线），信号口2.0kV（线对地）** | **P0** | **GB/T 17626.5** |
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| **射频辐射电磁场** | **10V/m（80MHz～1GHz），30V/m（1.4GHz～2GHz）** | **P0** | **GB/T 17626.3** |
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### 4.4 功耗需求
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【电池供电/低功耗设备为P0必填项，市电供电设备可简化】
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| 工作模式 | 量化功耗指标 | 优先级 | 测试条件 |
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|----------------|--------------|--------|----------|
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| 正常运行模式 | 整机工作电流 ≤ 100mA@12V DC，整机功耗 ≤ 1.2W | P0 | 全通道采集，正常通信，25℃常温 |
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| 低功耗待机模式 | 待机电流 ≤ 50uA@12V DC | P0 | 关闭采集与通信，仅保留RTC与唤醒电路 |
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| 休眠模式 | 休眠电流 ≤ 10uA@12V DC | P1 | 关闭所有外设，仅保留掉电检测电路 |
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| 续航要求 | 内置3000mAh锂电池，低功耗模式下续航 ≥ 2年 | P0 | 每日唤醒1次，上报1次数据 |
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### 4.5 安全需求
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#### 4.5.1 功能安全需求
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【工业/车规/医疗设备为P0必填项，消费级设备可简化】
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1. 功能安全等级：【如：IEC 61508 SIL2 等级 / ISO 26262 ASIL B 等级】
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2. 安全机制要求：
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- 支持故障安全模式，任何致命故障发生时，系统必须进入预设的安全状态
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- 关键控制指令必须具备双重校验，防止误操作
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- 所有安全相关参数必须具备写保护，非授权用户无法修改
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- 支持安全停机功能，紧急情况下可一键切断所有输出，进入安全状态
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#### 4.5.2 信息安全需求
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【联网设备为P0必填项，离线设备可简化】
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1. 固件安全：支持安全启动，固件加密与签名校验，防止固件篡改与非法刷写
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2. 数据安全：支持敏感数据加密存储，传输数据支持TLS/SSL加密，（按照GB/T 36572的规定）
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3. 访问控制：支持三级用户权限管理，密码复杂度校验，登录失败锁定机制
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4. 防逆向：支持固件加密，关键代码混淆，防止逆向工程
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5. 审计日志：记录所有关键操作、故障告警、登录行为，日志不可篡改与删除
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#### 4.5.3 电气安全需求
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【所有设备必填项】
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1. 绝缘电阻：电源输入与外壳之间绝缘电阻 ≥ 10MΩ（测试标准：**GB/T 35732—2025）**
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2. 抗电强度：电源输入与外壳之间可承受AC 1500V，1分钟无击穿、无飞弧**（测试标准：GB/T 35732—2025）**
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3. 防短路保护：所有输出端口具备短路保护，短路解除后可自动恢复**（实测）**
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4. 防反接保护：电源输入端口具备反接保护，反接不损坏设备**（实测）**
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5. **冲击电压：电源回路和交流输入回路可承受5kV 1.2/50μs雷电波 （测试标准：GB/T 35732—2025）**
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### 4.6 可维护性与可扩展性需求
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1. 固件升级：支持本地串口升级、网口升级、OTA远程升级，支持断点续传、固件校验、升级失败自动回滚
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2. 调试与诊断：支持串口调试日志输出，日志等级可配置；支持远程故障诊断，可读取设备运行状态、故障日志
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3. 模块化设计：软件采用模块化设计，模块间低耦合，可独立升级与替换；硬件核心板+底板设计，可兼容不同主控与外设扩展
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4. 参数配置：支持本地按键配置、上位机配置、远程配置，配置参数掉电不丢失
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5. 兼容性：向下兼容旧版本固件，兼容主流上位机软件与物联网平台
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### 4.7 人机交互需求
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【根据产品实际交互方式填写，无屏设备简化为指示灯与按键需求】
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1. 指示灯交互：【如：电源灯、运行灯、通信灯、告警灯，明确不同状态的亮灭/闪烁规则，如：运行灯正常运行1Hz闪烁，故障常亮】
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2. 按键交互：【如：1个复位键、1个功能键，明确短按、长按、双击的功能定义，如：长按功能键5秒恢复出厂设置】
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3. 显示屏交互：【如：0.96寸OLED显示屏，支持显示设备地址、运行状态、采集数据、故障信息，支持3个按键翻页操作】
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4. 告警交互：【如：蜂鸣器告警，不同故障类型对应不同的蜂鸣器响铃规则，支持告警消音功能】
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## 5 接口需求
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【填写说明：本章为嵌入式项目必填项，明确所有硬件、软件、通信、人机接口的详细规范，是软硬件开发、联调的核心依据，所有接口必须精准定义，无歧义】
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### 5.1 硬件接口需求
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【必填项，明确所有硬件接口的电气特性、引脚定义、时序要求，硬件工程师与驱动工程师必须对齐】
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| 接口名称 | 接口类型 | 引脚定义 | 电平标准 | 电气特性 | 通信协议 | 隔离要求 | 优先级 |
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|----------|----------|----------|----------|----------|----------|----------|--------|
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| 电源输入接口 | 接线端子 | 1:VCC 2:GND | DC 9-36V | 最大输入电流2A | - | 无 | P0 |
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| RS485接口 | 接线端子 | 1:A 2:B 3:GND | RS485差分 | 波特率1200~115200bps | Modbus RTU | 光电隔离2500Vrms | P0 |
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| 以太网接口 | RJ45 | 标准8P8C | 10/100Mbps自适应 | 全双工/半双工自适应 | Modbus TCP、MQTT | 隔离1500Vrms | P0 |
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| ADC采集接口 | 接线端子 | 1:AI+ 2:AI- 3:GND | 4-20mA | 16位分辨率 | - | 光电隔离2500Vrms | P0 |
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| 继电器输出接口 | 接线端子 | 1:NO 2:COM 3:NC | 无源触点 | AC 250V/5A | - | 光电隔离2500Vrms | P0 |
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| 调试接口 | 排针 | 1:VCC 2:GND 3:TX 4:RX | TTL 3.3V | 波特率115200bps | UART | 无 | P1 |
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| SWD下载接口 | 排针 | 1:VCC 2:GND 3:SWDIO 4:SWCLK | TTL 3.3V | - | SWD | 无 | P1 |
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### 5.2 软件接口需求
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【必填项，明确软件各层级、各模块之间的接口规范，驱动与应用层、模块间交互的核心依据】
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#### 5.2.1 驱动层接口
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1. ADC驱动接口
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- 接口函数：`uint16_t ADC_Read(uint8_t ch);`
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- 功能：读取指定通道的ADC原始采样值
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- 输入参数：`ch` - 通道编号，范围0~7
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- 返回值：16位ADC原始采样值
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- 调用约束：调用前需完成ADC初始化，通道必须使能
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2. GPIO驱动接口
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- 【按上述格式，填写所有外设驱动的接口定义】
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#### 5.2.2 模块间接口
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1. 数据采集模块→数据处理模块接口
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- 数据结构：`typedef struct {uint8_t ch; float value; uint32_t timestamp; uint8_t status;} ADC_Data_T;`
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- 传递方式：环形缓冲区队列
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- 数据更新频率：10Hz
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2. 【按上述格式，填写所有模块间的接口定义】
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#### 5.2.3 系统API接口
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【明确操作系统提供的任务创建、信号量、消息队列、定时器等API的使用规范】
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### 5.3 通信接口需求
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【必填项，明确所有外部通信的协议规范、帧格式、时序要求，与外部设备对接的核心依据】
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#### 5.3.1 Modbus RTU协议规范
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1. 帧格式：从站地址(1Byte) + 功能码(1Byte) + 数据段(NByte) + CRC校验(2Byte)
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2. 通信参数：默认从站地址1，波特率9600bps，数据位8，停止位1，无校验
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3. 寄存器映射：【详细填写保持寄存器、线圈寄存器、离散输入寄存器、输入寄存器的地址、功能、数据类型、读写权限】
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4. 超时规则：从站响应超时时间500ms，超时重传3次
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#### 5.3.2 MQTT协议规范
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1. 服务端地址：可配置，默认【填写默认地址】
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2. 端口号：1883（非加密）、8883（TLS加密）
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3. ClientID规则：设备唯一SN号
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4. 主题定义：
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- 数据上报主题：`/device/[SN]/data/report`
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- 指令下发主题：`/device/[SN]/cmd/down`
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- 状态上报主题：`/device/[SN]/status/report`
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5. QoS等级：默认QoS 1，支持QoS 0/QoS 2可配置
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6. 保活时间：默认60s，可配置
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#### 5.3.3 DL/T 634.5101-2002 规约规范
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**物理层：串行、异步、1位起始位、1位停止位、1位偶校验位、8位数据位。**
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**链路层：**
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**帧格式：固定帧长（6字节）和可变帧长。**
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**地址域：2字节链路地址，0001H～FFFFH（广播FFFFH）。**
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**校验：纵向和校验。**
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**传输模式：平衡模式（无线公网）和非平衡模式（电力载波）。**
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**应用层：**
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**ASDU结构：类型标识(TI) + 可变结构限定词(VSQ) + 传送原因(COT) + 公共地址 + 信息对象。**
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**常用类型标识：**
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**<30> 带时标单点信息（SOE）**
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**<13> 测量值，短浮点数**
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**<46> 双点命令**
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**<210> 文件传输**
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**传送原因：<3> 突发（自发），<20> 响应站召唤，<6> 激活，<7> 激活确认。**
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**信息对象地址规划：**
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**状态量：1～4000**
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**模拟量：4001～6000**
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**控制量：6001～6200**
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**电能量：6401～6500**
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**参数信息：8001～9000**
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#### 5.3.4 其他通信协议
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【按上述格式，填写CANopen、Profinet、LoRaWAN等其他协议的详细规范】
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### 5.4 人机交互接口
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【明确按键、显示屏、指示灯、蜂鸣器等交互接口的电气与逻辑规范】
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1. 按键接口：【如：3个独立按键，低电平有效，防抖时间50ms，引脚定义：PA0、PA1、PA2】
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2. 显示屏接口：【如：SPI接口OLED显示屏，分辨率128*64，引脚定义：PB12~PB15】
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3. 指示灯接口：【如：4路LED指示灯，高电平点亮，引脚定义：PC0~PC3】
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4. **蜂鸣器：PWM驱动，引脚定义：PC4。**
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## 6 数据需求
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【填写说明：本章为必填项，明确产品全生命周期的数据处理规则，适配嵌入式存储与算力约束，与采集、存储、上报功能一一对应】
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### 6.1 数据类型与规格
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| 数据类别 | 数据类型 | 取值范围 | 精度 | 单位 | 存储周期 | 优先级 |
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|----------|----------|----------|------|------|----------|--------|
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| 模拟量采集数据 | 浮点型 | 0~20mA | ±0.2%FS | mA | 实时缓存，历史存储1年 | P0 |
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| 开关量状态数据 | 布尔型 | 0/1 | - | - | 实时缓存，变化时存储 | P0 |
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| 设备运行状态数据 | 整型/枚举型 | 【定义枚举值】 | - | - | 实时上报，变化时存储 | P0 |
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| 故障告警数据 | 结构体 | 【定义结构】 | - | - | 永久存储，最多存储1000条 | P0 |
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| 配置参数数据 | 整型/浮点型 | 【定义范围】 | - | - | 永久存储，掉电不丢失 | P0 |
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| 操作日志数据 | 结构体 | 【定义结构】 | - | - | 永久存储，最多存储500条 | P1 |
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||
| **故障录波文件** | **二进制** | **符合COMTRADE** | | | **循环存储，最多50个文件** | **P0** |
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### 6.2 数据处理需求
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1. 数据校准：支持零点校准、量程校准、非线性校准，校准参数掉电不丢失
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2. 数据滤波：支持滑动平均、中值、限幅滤波算法，可按通道独立配置参数
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3. 数据转换：支持原始采样值到工程值的线性转换，支持自定义转换公式
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4. 数据校验：支持数据合法性校验，剔除异常值、超量程值，标记数据状态
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5. 数据统计：支持分钟级、小时级、日级数据统计，计算最大值、最小值、平均值
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### 6.3 数据存储需求
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1. 存储介质：【如：SPI Flash、SD卡、EEPROM】
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2. 存储方式：
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- 实时数据：存入内存环形缓冲区，缓存深度≥1000条
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- 历史数据：按时间分片存入外部Flash，支持按时间查询与导出
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- 配置参数与校准参数：存入片内Flash/EEPROM，掉电不丢失，支持写保护
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||
- 故障日志与操作日志：循环存储，满后自动覆盖最早的记录
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3. 掉电保护：意外掉电时，确保正在写入的数据不损坏，已存储的数据不丢失
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4. 数据备份：支持配置参数的备份与恢复，支持本地导出与远程备份
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5. 存储寿命：适配Flash擦写寿命，采用损耗均衡算法，延长存储介质使用寿命
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### 6.4 数据上报需求
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1. 上报触发方式：支持定时上报、变化上报、事件触发上报、查询上报
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2. 上报频率：定时上报频率可配置，范围1s~24h，默认1min
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3. 上报格式：【如：JSON格式、二进制格式，详细定义报文结构】
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4. 断网续传：网络中断时，数据缓存至本地Flash，网络恢复后自动补传，补传不丢失数据
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5. 上报优先级：故障告警数据最高优先级，实时数据次之，历史数据最低优先级
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## 7 验收测试标准
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【填写说明：本章为必填项，是项目交付验收的唯一依据，必须与前面的功能需求、非功能需求一一对应，所有验收项必须具备明确的测试方法与合格标准，无模糊描述】
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### 7.1 验收总则
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1. 本标准为【项目名称】产品出厂验收、客户现场验收的唯一依据，所有验收项必须100%通过P0级需求，P1级需求通过率≥90%方可判定验收合格
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2. 验收测试环境：【明确测试的环境条件、测试仪器、测试平台】
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3. 验收流程：文档审核→功能测试→性能测试→环境可靠性测试→安全合规测试→验收结论签署
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### 7.2 文档验收标准
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| 验收项编号 | 验收项名称 | 验收内容与合格标准 | 优先级 |
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|------------|------------|--------------------|--------|
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| ACC-001 | 需求文档验收 | 本文档签署完整，版本正确，无重大需求变更，变更手续齐全 | P0 |
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| ACC-002 | 设计文档验收 | 硬件原理图、PCB设计文件、BOM表、软件设计文档、测试大纲齐全，版本与交付产品一致 | P0 |
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| ACC-003 | 交付文档验收 | 用户手册、运维手册、出厂测试报告、认证证书齐全，内容完整 | P0 |
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| ACC-004 | 源码交付验收 | 嵌入式源码、驱动源码、工程文件齐全，可正常编译，注释完整，与交付固件版本一致 | P1 |
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### 7.3 功能验收标准
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【与第3章功能性需求一一对应，示例如下】
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| 验收项编号 | 对应需求编号 | 验收项名称 | 测试方法 | 合格标准 | 优先级 |
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|------------|--------------|------------|----------|----------|--------|
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| ACC-FUN-001 | FUN-001-01 | 模拟量采集功能测试 | 1. 给8路AI通道分别输入4mA、12mA、20mA标准电流信号<br>2. 读取设备采集的工程值，计算采样误差<br>3. 配置采样频率为10Hz、100Hz、1kHz，验证采样频率 | 1. 所有通道采样误差≤±0.2%FS<br>2. 采样频率配置生效，无丢包<br>3. 通道量程配置与校准功能正常 | P0 |
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| ACC-FUN-002 | FUN-002-01 | 继电器控制功能测试 | 1. 通过上位机发送继电器闭合/断开指令<br>2. 测试手动控制与自动逻辑控制功能<br>3. 测试继电器动作延时功能 | 1. 继电器动作准确，无误动作<br>2. 手动/自动模式切换正常<br>3. 延时配置生效，误差≤10ms | P0 |
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| **ACC-FUN-003** | **FUN-001-03** | **SOE分辨率** | **模拟开关变位，记录SOE时间戳** | **SOE时间与标准时间差≤2ms** | **P0** |
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| **ACC-FUN-004** | **FUN-004-01** | **过流保护** | **继电保护测试仪施加故障电流，检查保护动作时间** | **动作时间误差≤40ms或1%** | **P0** |
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| **ACC-FUN-005** | **FUN-004-05** | **故障录波** | **模拟故障，读取录波文件，检查格式和内容** | **录波文件符合COMTRADE 2013，包含规定通道，采样率≥80点/周波** | **P0** |
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| **ACC-FUN-006** | **FUN-003-01** | **101规约一致性** | **使用规约分析仪监控通信过程** | **所有报文符合DL/T 634.5101—2002，无解析错误** | **P0** |
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| 【其他功能验收项】 | 【对应需求编号】 | 【验收项名称】 | 【测试方法】 | 【合格标准】 | 【优先级】 |
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### 7.4 性能验收标准
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【与第4.1节性能需求一一对应】
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| 验收项编号 | 对应需求编号 | 验收项名称 | 测试方法 | 合格标准 | 优先级 |
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|------------|--------------|------------|----------|----------|--------|
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| ACC-PER-001 | 4.1节 | 中断响应时间测试 | 【测试方法】 | 中断响应时间≤1ms | P0 |
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| ACC-PER-002 | 4.1节 | MTBF可靠性测试 | 【测试方法】 | MTBF≥50000小时 | P0 |
|
||
| **ACC-PER-003** | **4.1** | **控制闭环响应** | **模拟量突变，记录继电器输出变化时刻** | **≤10ms** | **P0** |
|
||
| **ACC-PER-004** | **4.1** | **频率测量精度** | **标准源输出45Hz～55Hz，读取测量值** | **误差≤0.02Hz** | **P0** |
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||
| **ACC-PER-005** | **4.2** | **掉电保护** | **随机断电1000次，重启后检查配置与数据** | **无丢失，无损坏** | **P0** |
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| 【其他性能验收项】 | 【对应需求编号】 | 【验收项名称】 | 【测试方法】 | 【合格标准】 | 【优先级】 |
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### 7.5 环境与可靠性验收标准
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【与第4.2、4.3节需求一一对应】
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| 验收项编号 | 验收项名称 | 测试方法 | 合格标准 | 优先级 |
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|------------|------------|----------|----------|--------|
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| ACC-ENV-001 | 高低温工作测试 | 按GB/T 2423.1，-40℃低温存放2h，通电工作2h；按GB/T 2423.2，+85℃高温存放2h，通电工作2h | 设备全程正常运行，无死机、无重启、采集精度无超差 | P0 |
|
||
| ACC-ENV-002 | EMC静电放电测试 | 按GB/T 17626.2，接触放电±6kV，空气放电±8kV | 设备无死机、无重启、无数据异常，测试后功能正常 | P0 |
|
||
| ACC-ENV-003 | 长期运行稳定性测试 | 设备7*24小时连续通电运行，全通道采集，正常通信 | 无死机、无重启、无内存泄漏、无数据丢失，时钟误差≤±5s | P0 |
|
||
| **ACC-ENV-004** | **低温工作** | **-40℃低温存放2h，通电工作2h** | **功能正常，精度无超差** | **P0** |
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||
| **ACC-ENV-005** | **电快速瞬变脉冲群** | **电源口4.0kV，信号口2.0kV** | **无死机，无数据丢失** | **P0** |
|
||
| **ACC-ENV-006** | **浪涌** | **电源口4.0kV（线对地）/2.0kV（线对线）** | **无死机，测试后功能正常** | **P0** |
|
||
| 【其他环境验收项】 | 【测试方法】 | 【合格标准】 | 【优先级】 ||
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### 7.6 安全与合规验收标准
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||
【与第4.5节安全需求一一对应】
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| 验收项编号 | 验收项名称 | 测试方法 | 合格标准 | 优先级 |
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|------------|------------|----------|----------|--------|
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| ACC-SAF-001 | 电气安全绝缘测试 | 用耐压测试仪测试电源输入与外壳之间的绝缘电阻 | 绝缘电阻≥10MΩ | P0 |
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| ACC-SAF-002 | 固件安全校验测试 | 刷写篡改后的固件，验证安全启动功能 | 设备拒绝启动非法固件，自动恢复至原厂固件 | P1 |
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| ACC-SAF-003 | 功能安全故障测试 | 模拟传感器断线、通信中断、程序跑飞等故障 | 设备立即进入安全状态，触发告警，无安全风险 | P0 |
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| ACC-SAF-004 | 合规认证验收 | 检查产品对应的强制认证证书 | 认证证书在有效期内，型号与交付产品一致 | P0 |
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| ACC-SAF-005 | 介质强度 | 用耐压测试仪施加AC2500V，1min | 无击穿、无闪络，泄漏电流≤5mA | P0 |
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### 7.7 验收结论
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1. 所有验收项测试完成后，出具《验收测试报告》，明确测试结果
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2. 验收结果分为：验收合格、验收不合格、限期整改后复验
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3. 验收合格需供需双方授权代表签字盖章，正式生效
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## 8 项目约束与交付要求
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【填写说明：本章为必填项，明确项目的硬性约束与最终交付物，避免交付纠纷】
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### 8.1 项目里程碑约束
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| 里程碑编号 | 里程碑名称 | 交付内容 | 完成时间 | 验收标准 |
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|------------|------------|----------|----------|----------|
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| M1 | 需求评审完成 | 需求规格说明书签署版 | YYYY.MM.DD | 需求文档通过客户/内部评审 |
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| M2 | 硬件设计完成 | 硬件原理图、PCB、BOM表 | YYYY.MM.DD | 硬件设计通过评审，打样完成 |
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| M3 | 软件开发完成 | 固件、源码、软件设计文档 | YYYY.MM.DD | 功能测试通过率100% |
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| M4 | 样机测试完成 | 样机、测试报告 | YYYY.MM.DD | 所有性能与可靠性测试通过 |
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| M5 | 量产交付 | 量产产品、全套交付文档 | YYYY.MM.DD | 产品通过出厂验收与客户验收 |
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### 8.2 成本约束
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1. 量产BOM成本上限：【1000元/台】，核心器件选型不得超出预算
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2. 项目开发总成本上限：【XX万元】，包含硬件打样、软件开发、测试认证等所有费用
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3. 成本变更：任何超出成本上限的变更，必须履行正式的变更审批流程
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### 8.3 供应链约束
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1. 核心器件选型必须为【工业级/车规级/消费级】，供货周期≤【XX周】
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2. 【国产化要求，如：主控芯片、核心模块必须为国产器件，国产化率≥XX%】
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3. 禁止选用停产、禁运、供货不稳定的器件，关键器件必须有备选方案
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### 8.4 交付物清单
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| 交付类别 | 交付物名称 | 交付格式 | 数量 | 优先级 | 备注 |
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|----------|------------|----------|------|--------|------|
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| 硬件交付 | 量产产品整机 | 实物 | 【XX台】 | P0 | 含包装、配件 |
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| 硬件交付 | 硬件原理图、PCB设计文件 | Altium Designer源文件、PDF | 1套 | P0 | 含完整设计工程 |
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| 硬件交付 | BOM表、器件规格书 | Excel、PDF | 1套 | P0 | 含替代料清单 |
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| 软件交付 | 产品量产固件 | Bin/Hex文件 | 1套 | P0 | 含版本号、校验值 |
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| 软件交付 | 嵌入式完整源码、工程文件 | Keil/STM32CubeIDE工程、C源码 | 1套 | P1 | 含完整注释、编译说明 |
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| 文档交付 | 需求规格说明书 | PDF签署版 | 1套 | P0 | 含变更记录 |
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| 文档交付 | 硬件设计文档、软件设计文档 | PDF | 1套 | P0 | 含详细设计说明 |
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| 文档交付 | 测试大纲、测试报告 | PDF | 1套 | P0 | 含所有测试项结果 |
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| 文档交付 | 用户手册、运维手册 | PDF | 1套 | P0 | 含操作说明、故障排查 |
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| 文档交付 | 产品认证证书 | PDF原件扫描件 | 1套 | P0 | 含强制认证证书 |
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## 9 知识产权与合规声明
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### 9.1 知识产权归属
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1. 本项目研发的全部硬件设计、软件源码、文档资料的知识产权归【归属方，如：甲方/XX公司】所有
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2. 未经授权，任何方不得擅自复制、修改、分发、商用本项目的相关成果
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3. 第三方开源软件的知识产权归原作者所有，使用遵循对应开源协议
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### 9.2 开源合规声明
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1. 本项目使用的开源软件清单如下：
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| 开源软件名称 | 版本号 | 开源协议 | 使用场景 | 合规状态 |
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|--------------|--------|----------|----------|----------|
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| FreeRTOS | V10.4.6 | MIT | 操作系统内核 | 合规 |
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| LWIP | V2.1.3 | BSD | TCP/IP协议栈 | 合规 |
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| 【其他】 | 【版本】 | 【协议】 | 【场景】 | 【状态】 |
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||
2. 承诺所有开源软件的使用完全符合对应开源协议的要求，无侵权风险
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3. 禁止将GPL等传染性开源协议的代码用于闭源商用场景
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### 9.3 合规声明
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1. 本产品设计、生产、销售完全符合国家相关法律法规、行业标准与强制认证要求
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2. 本产品符合RoHS环保标准，无有害物质超标
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3. 本产品无任何专利侵权、知识产权侵权行为，若发生侵权纠纷，由【责任方】承担全部责任
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## 10 附录
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【可选章节，按需补充，不影响主文档核心逻辑】
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### 10.1 附录A：详细通信协议规范
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【补充完整的通信协议帧格式、命令定义、时序图、寄存器映射表】
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### 10.2 附录B：硬件参考设计
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【补充硬件原理图缩略图、PCB布局约束、核心器件规格书】
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### 10.3 附录C：测试用例大纲
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【补充完整的测试用例，与验收标准一一对应】
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### 10.4 附录D：客户需求确认函
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【补充客户签字确认的需求变更函、补充需求说明】
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### 10.5 附录E：其他补充说明
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【其他相关的补充资料、参考文档】
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### 模板使用说明
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1. 本模板符合GB/T 9385-2008国家标准，适配工业级、消费级、车规级、军工级等全品类嵌入式项目，可根据项目规模灵活裁剪。
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2. 小型消费级项目：可裁剪功能安全、环境适应性、国产化等章节，聚焦核心功能、性能、功耗需求。
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||
3. 工业/车规/军工级项目：必须细化可靠性、功能安全、EMC、环境适应性、验收标准章节，可根据需求单独拆分子文档。
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||
4. 所有【】占位符需替换为项目实际内容，删除示例内容，确保文档的唯一性与准确性。
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||
5. 文档正式发布前必须履行内部评审、客户确认、审批签署流程，变更需遵循正式的变更管控流程。 |