Q/GDW 376.1-2009《电力用户用电信息采集系统通信协议:主站与采集终端通信协议》及编制说明.doc
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1、ICS 29.24029.020备案号:CEC 203-Q/GDW2009Q/GDW国家电网公司企业标准 Q / GDW 200电力用户用电信息采集系统通信协议:主站与采集终端通信协议power user electric energy data acquisition system communication protocol of master station communication with data acquire terminal200-发布200-实施国家电网公司发布Q / GDW 目次前言1 范围 2 规范性引用文件3 术语、定义和缩略语3.1 术语和定义3.2 符号和缩略语
2、4 帧结构4.1 参考模型4.2 字节格式4.3 帧格式4.4 链路传输4.5 物理层接口5 报文应用及数据结构5.1 确认否认(AFN=00H)5.2 复位命令(AFN=01H)5.3 链路接口检测(AFN=02H)5.4 中继站命令(AFN=03H)5.5 设置参数(AFN=04H)5.6 控制命令(AFN=05H)5.7 身份认证及密钥协商(AFN=06H)5.8 请求被级联终端主动上报(AFN=08H)5.9 请求终端配置及信息(AFN=09H)5.10 查询参数(AFN=0AH)5.11 请求任务数据(AFN=0BH)5.12 请求1类数据(AFN=0CH)5.13 请求2类数据(A
3、FN=0DH)5.14 请求3类数据(AFN=0EH)5.15 文件传输(AFN=0FH)5.16 数据转发(AFN=10H)附录A (规范性附录)数据格式说明附录B (规范性附录)事件代码ERC附录C (规范性附录)数据冻结密度附录D (规范性附录)出错否认代码ERR附录E (规范性附录)短信(SMS)传输接口分拆编制说明前言按照坚强智能电网建设的总体要求,保证智能电网建设规范有序推进,实现电力用户用电信息采集系统建设“全覆盖、全采集、全预付费”的总体目标,规范统一用电信息采集系统及主站、采集终端、通信单元的功能配置、型式结构、性能指标、通信协议、安全认证、检验方法、建设及运行管理等。在国家
4、电网公司“电力用户用电信息采集系统建设研究”项目研究成果基础上,国家电网公司营销部组织对国内外采集系统建设应用现状进行调研和分析,并充分结合通信技术、微处理器技术、制造工艺等技术的发展,全面梳理国内外用电信息采集系统相关技术标准,制定了电力用户用电信息采集系统系列标准。标准制订过程中多次召集科研、电力部门和制造企业有经验的专家共同讨论,广泛征求意见。本系列标准分为下列标准:Q/GDW XXX.12009 电力用户用电信息采集系统功能规范Q/GDW XXX.22009 电力用户用电信息采集系统专变采集终端技术规范Q/GDW XXX.32009 电力用户用电信息采集系统集中抄表终端技术规范Q/GD
5、W XXX.42009 电力用户用电信息采集系统通信单元技术规范Q/GDW XXX.52009 电力用户用电信息采集系统专变采集终端型式规范Q/GDW XXX.62009 电力用户用电信息采集系统集中器型式规范Q/GDW XXX.72009 电力用户用电信息采集系统采集器型式规范Q/GDW XXX.82009 电力用户用电信息采集系统主站与采集终端通信协议Q/GDW XXX.92009 电力用户用电信息采集系统集中器本地通信模块接口协议Q/GDW XXX.102009 电力用户用电信息采集系统安全防护技术规范Q/GDW XXX.112009 电力用户用电信息采集系统主站软件设计导则Q/GDW
6、XXX.122009 电力用户用电信息采集系统终端应用软件设计导则Q/GDW XXX.132009 电力用户用电信息采集系统技术方案设计导则Q/GDW XXX.142009 电力用户用电信息采集系统检验技术规范Q/GDW XXX.152009 电力用户用电信息采集系统专变采集终端检验技术规范Q/GDW XXX.162009 电力用户用电信息采集系统集中抄表终端检验技术规范Q/GDW XXX.172009 电力用户用电信息采集系统通信单元检验技术规范Q/GDW XXX.182009 电力用户用电信息采集系统主站建设规范Q/GDW XXX.192009 电力用户用电信息采集系统通信信道建设管理规范
7、Q/GDW XXX.202009 电力用户用电信息采集系统采集终端建设管理规范Q/GDW XXX.212009 电力用户用电信息采集系统主站运行管理规范Q/GDW XXX.222009 电力用户用电信息采集系统通信信道运行管理规范Q/GDW XXX.232009 电力用户用电信息采集系统采集终端运行管理规范Q/GDW XXX.242009 电力用户用电信息采集系统验收管理规范本部分是电力用户用电信息采集系统系列标准之一,本部分规定了电能信息采集与管理系统中主站和终端之间进行数据传输的帧格式、数据编码及传输规则。本部分由国家电网公司营销部提出;本部分由国家电网公司科技部归口。本部分起草单位:中国
8、电力科学研究院、浙江省电力公司、重庆市电力公司、上海市电力公司、江苏省电力公司本部分主要起草人:章欣、周宗发、郑安刚、邵源、杜新纲、葛得辉、童瑞明、黄建军、王晋、李新家III电力用户用电信息采集系统通信协议:主站与采集终端通信协议1范围本部分规定了电力用户用电信息采集系统主站和采集终端之间进行数据传输的帧格式、数据编码及传输规则。本部分适用于点对点、多点共线及一点对多点的通信方式,适用于主站对终端执行主从问答方式以及终端主动上传方式的通信。2 规范性引用文件下列文件中的条款通过本部分的引用而成为本部分的条款。凡是注日期的引用文件,其随后所有的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本部分,
9、然而,鼓励根据本部分达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件,其最新版本适用于本部分。GB 23121980 信息交换用汉字编码字符集 基本集GB 226091 中华人民共和国行政区划代码GB 180302000 信息技术 信息交换用汉字编码字符集 基本集的扩充GB/T 18657.12002 远动设备及系统 第5部分 传输规约 第1篇 传输帧格式GB/T 18657.22002 远动设备及系统 第5部分 传输规约 第2篇 链路传输规则GB/T 18657.32002 远动设备及系统 第5部分 传输规约 第3篇 应用数据的一般结构GB/T 151482008 电力
10、负荷管理系统技术规范DL/T 5332007 电力负荷管理终端DL/T 6452007 多功能电能表通信协议Q/GDW 1302005 电力负荷管理系统数据传输规约Q/GDW XXX.12009 电力用户用电信息采集系统 功能规范Q/GDW XXX.22009 电力用户用电信息采集系统 专变采集终端技术规范Q/GDW XXX.32009 电力用户用电信息采集系统 集中抄表终端技术规范3 术语、定义和缩略语3.1 术语和定义下列术语和定义适用于本部分。3.1.1终端地址 terminal address系统中终端设备的地址编码,简称终端地址。3.1.2系统广播地址 system broadcas
11、t address系统中所有终端都应该响应的地址编码。3.1.3终端组地址 terminal group address具有某一相同属性的终端群组编码,如属于同一行业、同一变电站、同一线路,响应同一个命令。3.1.4主站地址 master station address主站中具有通信需求的对象(如工作站、应用功能模块等)的编码。3.1.5电能示值 indicated energy value电能表计度器电能示值的简称。3.1.6测量点 measured point指可以测量出唯一的一组电气量值的测量装置与终端的顺序电气连接点,当物理上相同的一个电气连接点被多个装置所测量,或者被一个装置所测量但
12、通过多种方式被传递到终端时,按照多个测量点计,每个测量点具有唯一的逻辑定位编码,是该装置在终端的参数配置、数据应用的唯一对象标识。3.1.7总加组 group total指相关的各测量点的某一同类电气量值按设置的加或减运算关系计算得到的数值。3.1.8数据单元标识 Data unit identify用于表示一个或一组信息点的一种或一组信息类型的标识。3.1.9信息点 information point表示参数或数据的对象信息,如测量点、总加组、控制轮次、直流模拟量分路等。3.1.10信息类 information type表示参数或数据的分类信息,一个信息类可以是一种参数或数据,也可以是一组
13、参数或数据的集合。3.1.11任务 task规定终端在指定时间或条件下执行所需的操作序列。3.1.12通信流量 communication flow指由终端以本数据传输协议完整报文帧为基础统计的,与主站间的接收与发送报文帧的累计字节数。3.2 符号和缩略语本部分中所使用到的符号和缩略语见表1。表1符号和缩略语符号和缩略语表 示A地址域A1行政区划码A2终端地址A3主站地址和终端组地址标志ACD要求访问位AFN应用层功能码AUX附加信息域BCD二-十进制编码表1(续)符号和缩略语表 示BIN二进制编码BS独立位组合C控制域CON请求确认标志位CS帧校验和DIR传输方向位EC,EC1,EC2事件计
14、数器ERC事件记录代码FCB帧计数位FCV帧计数有效位FIR首帧标志:报文的第一帧FIN末帧标志:报文的最后一帧Fn信息类标识码G电能量单位位G1、G2、G3组成倍率的码位L长度L1用户数据长度Lcn中文信息长度Le事件记录长度MSA主站地址P校验位pn信息点标识码PFC启动帧计数器PRM启动标志位PSEQ启动帧序号PW消息认证码字段RSEQ响应帧序号S正负极性位S0上下浮动位SEQ帧序列域Tp时间标签TpV时间标签有效位Td_c曲线类数据时标Td_d日冻结类数据时标Td_h小时冻结类数据时标Td_m月冻结类数据时标4 帧结构4.1 参考模型基于GB/T 18657.32002规定的三层参考模
15、型“增强性能体系结构”。4.2 字节格式帧的基本单元为8位字节。链路层传输顺序为低位在前,高位在后;低字节在前,高字节在后。4.3帧格式4.3.1帧格式定义本部分采用GB/T 18657.1的6.2.4条 FT1.2异步式传输帧格式,定义见图1:起始字符(68H)长度L固定长度长度L的报文头起始字符(68H)控制域C控制域用户数据区地址域A地址域链路用户数据链路用户数据(应用层)校验和CS帧校验和结束字符(16H)图1帧格式4.3.2传输规则a)线路空闲状态为二进制1。b)帧的字符之间无线路空闲间隔;两帧之间的线路空闲间隔最少需33位。c)如按e)检出了差错,两帧之间的线路空闲间隔最少需33位
16、。d)帧校验和(CS)是用户数据区的八位位组的算术和,不考虑进位位。e)接收方校验:1)对于每个字符:校验起动位、停止位、偶校验位。2)对于每帧: 检验帧的固定报文头中的开头和结束所规定的字符以及协议.标识位; 识别2个长度L; 每帧接收的字符数为用户数据长度L1+8; 帧校验和; 结束字符; 校验出一个差错时,校验按c)的线路空闲间隔;若这些校验有一个失败,舍弃此帧;若无差错,则此帧数据有效。4.3.3链路层4.3.3.1长度L长度L包括协议.标识和用户数据长度,由2字节组成,如图2:D7D6D5D4D3D2D1D0D15D14D13D12D11D10D9D8图2长度定义协议标识由图2中D0
17、D1两位编码表示,定义如下:D0=0、D1=0:为禁用;D0=1、D1=0:为Q/GDW 1302005电力负荷管理系统数据传输规约使用;D0=0、D1=1:为本协议使用;D0=1、D1=1,为保留。用户数据长度L1:由D2D15组成,采用BIN编码,是控制域、地址域、链路用户数据(应用层)的字节总数。采用专用无线数传信道,长度L1不大于255;采用网络传输,长度L1不大于16383。4.3.3.2控制域C控制域C表示报文传输方向和所提供的传输服务类型的信息,定义见图3:D7D6D5D4D3D0下行方向传输方向位DIR启动标志位PRM帧计数位FCB帧计数有效位FCV功能码上行方向要求访问位AC
18、D保留图3控制字定义4.3.3.2.1传输方向位DIRDIR=0:表示此帧报文是由主站发出的下行报文;DIR=1:表示此帧报文是由终端发出的上行报文。4.3.3.2.2启动标志位PRMPRM =1:表示此帧报文来自启动站;PRM =0:表示此帧报文来自从动站。4.3.3.2.3帧计数位FCB当帧计数有效位FCV=1时,FCB表示每个站连续的发送/确认或者请求/响应服务的变化位。FCB位用来防止信息传输的丢失和重复。启动站向同一从动站传输新的发送/确认或请求/响应传输服务时,将FCB取相反值。启动站保存每一个从动站FCB值,若超时未收到从动站的报文,或接收出现差错,则启动站不改变FCB的状态,重
19、复原来的发送/确认或者请求/响应服务。复位命令中的FCB=0,从动站接收复位命令后将FCB置“0”。4.3.3.2.4请求访问位ACDACD位用于上行响应报文中。ACD=1表示终端有重要事件等待访问,则附加信息域中带有事件计数器EC(EC见本部分4.3.4.6.3);ACD=0表示终端无事件数据等待访问。ACD置“1”和置“0”规则:自上次收到报文后发生新的重要事件,ACD位置“1”;收到主站请求事件报文并执行后,ACD位置“0”。4.3.3.2.5帧计数有效位FCVFCV=1:表示FCB位有效;FCV=0:表示FCB位无效。4.3.3.2.6功能码当启动标志位PRM =1时,功能码定义见表2
20、:表2功能码定义(PRM=1)功能码帧类型服务功能0备用1发送确认复位命令23备用4发送无回答用户数据58备用9请求响应帧链路测试10请求响应帧请求1级数据11请求响应帧请求2级数据1215备用当启动标志位PRM =0时,功能码定义见表3:表3功能码定义(PRM=0)功能码帧类型服务功能0确认认可17备用8响应帧用户数据9响应帧否认:无所召唤的数据10备用11响应帧链路状态1215备用本部分规定:启动站功能码10(请求1级数据)用于应用层请求确认(CON=1)的链路传输,应用层请求确认标志见本部分4.3.4.3.4。启动站功能码11(请求2级数据)用于应用层请求数据的链路传输。4.3.3.3地
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