山东电力居民集抄系统通讯规约全解.docx
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山东电力居民集抄系统通讯规约全解
山东电力集团公司
低压集中抄表系统主站上行通信规约
目录
1范围1
2规范性引用文件1
3术语、定义和缩略语1
4居民集抄系统结构2
5通讯规约3
5.1协议层次描述3
5.2应用层（FAAL）3
5.3通讯接口层18
6附录19
6.1数据项编码与格式19
6.2错误编码30
6.3任务描述31
6.4告警编码32
6.5异常告警的默认参数配置33
1范围
本规范规定了低压集中抄表系统主站和集中器之间进行数据传输的帧格式、数据编码及传输规则。
本规范适用于点对点、一点对多点的通信方式，适用于主站对集中器执行主从问答方式以及集中器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规范的引用而成为本规范的条款。
凡是注明日期的引用文件，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标准。
凡是不注明日期的引用文件，其最新版本适用于本规范。
GB/T18657.1-2002远动设备及系统第5部分传输规约第1篇传输帧格式
GB/T18657.2-2002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/T18657.3-2002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/T19897.1-2005自动抄表系统低层通讯协议直接本地数据交换
GB/T19897.3-2005自动抄表系统低层通讯协议面向连接的异步数据交换的物理层服务进程
GB/T19897.4-2005自动抄表系统低层通讯协议基于HDLC协议的数据链路层
DL-535-1996电力负荷控制系统数据传输规约
DL/T698.2-2008主站技术规范
DL/T698.3-2008电能信息采集终端技术规范
DL/T614-1997多功能电能表
DL/T645-2007多功能电能表通信规约
山东电力集团公司用电现场服务与管理系统通讯规约
山东电力集团公司用电现场服务与管理系统通讯补充规约
3术语和定义
下列术语和定义适用于本标准。
主站masterstation
具有选择集中器，并与集中器进行信息交换功能的设备。
在用电现场服务与管理系统中，主站包括数据处理服务器和通信前置机，而通信前置机则是直接和集中器进行通讯的部分。
前置机frontendprocessor
负责通过各种通讯介质和集中器进行通讯的前置设备，并能在与主站其它部分脱离联系后（通讯部分还正常），维持系统运行的设备。
前置机应支持不同通讯信道的多种通信协议。
低压集中器concentrator
低压集中器是一个配电区域电能信息采集和控制的设备。
它通过信道对其管辖的低压采集器和各类电能表的信息进行采集、处理、存储和控制，并通过远程信道与主站交换数据。
它具有与手持设备交换数据的能力，以下简称为集中器。
低压采集器acquisitionunit
低压采集器是用于采集和处理多个客户电能表电能信息,并通过信道与集中器交换数据的设备，以下简称为采集器。
应用层applicationlayer
独立于通讯层的，在主站和集中器之间传输信息的协议部分。
通讯接口层communication-interfacelayer
规定了应用层协议如何在不同的下层通讯协议上实现。
现场服务与管理系统应用层协议（FAAL）fieldagentapplicationlayer
独立于通讯层的，在用电现场服务与管理系统主站内部之间以及主站与集中器之间传输信息的协议
标准报文standardpacket
指本规约的应用层规约制定的非用户自定义部分的报文
测量点measuredpoint
指采用某种装置可以在一个特定的时间点测量出唯一的一组量值的电气连接点，这组量值以某种方式被传递到采集器。
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通过多种方式被传递到采集器时，按照多个测量点计。
任务scheduledtask
规定终端在指定时间或条件下所需执行的操作。
4居民集抄系统结构
低压集中抄表系统包括计算机主站系统和低压集抄终端。
计算机主站系统包括数据处理服务器、通信前置机以及操作工作站，低压集抄终端包括采集器、集中器。
低压集中抄表采集器采集低压（380V/220V）用户电能信息，并对用电异常进行监控。
一个低压配电网的低压用户电能信息的采集是由集中器、采集器、电能表以及各设备间的通信信道组成的数据采集网络实现。
数据采集网络组网方式主要有下列2种：
a）集中器与具有通信接口的电能表直接交换数据；
b）集中器、采集器和电能表组成二级数据传输网络，采集器采集n个电能表电能信息，集中器与n个采集器交换数据。
可以采用上述二种方式混合组网，如下图所示。
集中器可直接与主站连接，也可通过RS485接口与公变采集器连接。
集中器与主站的通信网络可采用无线、光纤、宽带、PSTN等。
集中器与采集器的通信网络可采用有线网络和微功率无线等。
集中器或采集器与电能表的通信网络可采用低压电力线载波、总线、有线网络等。
各层通讯协议：
●集中器与主站的通信协议应采用本规约。
●集中器与采集器的通信协议应采用《山东电力集团公司居民集抄系统集中器下行通讯规约v1.3.doc》。
●集中器、采集器与电能表的本地通信协议可采用DL/T698.42、DL/T645（1997）或DL/T645（2007）。
本规约设计单个低压集中器下最多支持250台低压采集器，单个低压采集器下最多支持接入64块电能表，并支持低压集中器直接接入最多256块电能表，即每个集中器最大支持接入250*64+256=16256块电能表。
5通讯规约
5.1协议层次描述
本规约主要详细描述了应用层的协议，该应用层协议可以基于多种不同的下层协议实现，包括：
TCP/UDP、短信（PDU）、红外、串口、230M无线通讯、电话拨号数据通讯等。
层次结构如下：
5.2应用层（FAAL）
5.2.1帧格式
5.2.1.1帧格式概述
帧是传送信息的基本单元，每帧由帧起始符标志域，控制域，数据长度域，数据域，帧信息纵向校验域及帧结束域等6个域组成。
每个域由若干字节组成。
帧格式如表格1所示：
表格1帧格式
代码
字节数
说明
68H
1
帧起始符
RTUA
4
集中器逻辑地址
MSTA&SEQ
2
主站地址与命令序号
68H
1
帧起始符
C
1
控制码
L
2
数据长度
DATA
变长
数据域
CS
1
校验码
16H
1
结束码
5.2.1.2帧起始符
标识一帧信息的开始，其值为68H=01101000B；
5.2.1.3集中器逻辑地址
为标识通讯的最终发起端和接收端，定义主站和集中器逻辑地址。
集中器逻辑地址在通讯时用来唯一识别一个通讯的最终发起端和接收端。
包括行政区划码和集中器地址码两部分。
如
表格2集中器逻辑地址
A1A2
行政区划码
B1B2
集中器地址
行政区划码A1A2由2个字节组成，传输时按A1A2次序传输
集中器地址B1B2由2个字节组成,B1B2各位全1（FFFFH），表示广播。
传输时按B2B1次序传输。
其中：
当此通讯的最终发起端和接收端为集中器时，A1A2为地市区县码，表示集中器所属的地市和区县。
A1地市码用于区分不同的地市局。
参考编码
●济南51H
●青岛52H
●淄博53H
●德州54H
●烟台55H
●潍坊56H
●济宁57H
●泰安58H
●临沂59H
●菏泽50H
●威海61H
●枣庄62H
●日照63H
●莱芜64H
●聊城65H
●滨州43H
●东营46H
A2区县码，用于区分不同地市下的区县局，A2=0保留给主站通讯A2=FFH用于对集中器广播；
B1B2共同构成集中器地址。
B1B2各位全l，表示广播。
系统广播遵循：
●A2=FFHB1B2=FFFFH表示地市系统内所有集中器广播
●A2等于某个区县局代码B1B2=FFFFH表示该区县局下的所有集中器广播
●不能出现A2=FFH但B1B2不等于FFFFH的情况
当通讯的最终发起端和接收端为主站时，A1仍为地市码，而A2=0，B1B2的D5—DO表示主站地址，参见MSTA的说明。
表格3集中器地址
D7
D6
D5
D4
D3
D2
D1
D0
D15
D14
D13
D12
D11
D10
D9
D8
5.2.1.4主站地址与命令序号
主站地址在通讯时用来唯一识别通讯的主站端对象（如应用服务器、厂商分析模块、前置机等）。
命令序号用于在异步通讯过程中，区分发送和应答的对应关系。
表格3主站地址与命令序号
D7
D6
D5
D4
D3
D2
D1
D0
MS1
D15
D14
D13
D12
D11
D10
D9
D8
MS2
其中：
MSTA：
主站地址（D5-D0），编号0作为集中器主动上报标志，其余编号为1-63保留给主站使用。
如下：
表格4主站编号方案
1–9
保留
10–29
规约解析模块
30
前置机
31–49
前置机通信模块
50–62
保留
63
主站广播地址
前置机通信模块根据通信方式不同，分为不同的信道，编号如下：
●GPRS32
●Ird（红外）38
●保留39-49
主站地址和集中器逻辑地址填写规则：
●主站集中器，主站地址表示发送该帧的主站编号，主站指规约解析模块。
集中器地址填写对应的接收命令的集中器的逻辑地址或者为广播地址。
●集中器主站，集中器地址为发起通讯的集中器逻辑地址，主站地址有两种情况：
⏹集中器应答主站：
表示为本次响应的主站编号。
⏹集中器主动上报：
填写为0
ISEQ：
帧内序号（D15-D13），如果由于长度限制，无法一帧内传送数据，需要分成多帧传送的，此序号从1-6递增，并可循环使用，7表示最后一帧；如果填写为0表示为单帧传送，没有后继帧。
FSEQ：
帧序号（D12-D6），用以区分不同的命令，发送方自行循环编号，而应答方填写对应的发送帧的帧序号，其规则如下：
●主站集中器
⏹主站下发命令：
为流水号01H～07FH，递增循环使用
⏹主站应答集中器：
被响应的集中器上送数据的帧序号。
●集中器主站
⏹集中器应答主站：
表示为本次响应的主站帧的帧序号。
⏹集中器主动上报：
为流水号01H～07FH，递增循环使用
5.2.1.5控制码C
控制码表示要求执行的操作，格式如下：
图表1控制码格式
D7
D6
D5
D4
D3
D2
D1
D0
传送方向
异常标志
功能码
D7：
传送方向
⏹0：
由主站发出的命令帧；
⏹1：
由集中器发出的应答帧。
D6：
异常标志
⏹0：
确认帧；
⏹1：
否定帧。
D5~D0：
功能码
⏹000000B（00H）：
读中继
⏹000001B（01H）：
读当前数据
⏹000010B（02H）：
读任务数据
⏹000100B（04H）：
读编程日志
⏹000111B（07H）：
实时写对象参数
⏹001000B（08H）：
写对象参数
⏹001001B（09H）：
异常告警
⏹001010B（0AH）：
告警确认
当功能码为厂家自定义数据时，其数据域中第一个字节表示厂商编号，其后内容可采用完全自定义的格式。
⏹100001B（21H）：
登录
⏹100010B（22H）：
登录退出
⏹100100B（24H）：
心跳检验
5.2.1.6数据长度L
L为数据域的字节数，十六进制编码，低字节在前，高字节在后。
5.2.1.7数据域DATA
数据域包括电表群组/采集器号（TN）、测量点标志（TNM）、数据标识（DI）、数据区（DATA）和密码（PW）等，其结构随控制码的功能而改变。
●电表群组/采集器号TN：
1字节HEX码表示，最大支持254个群组/采集器，其中251-254号群组为集中器下直接接表所使用的保留群组号，0号群组为集中器本身所代表的保留群组号。
●测量点标志TNM：
标志要读取的测量点位置号，某位置1，表示要读取该群组/采集器的数据，8字节。
0号群组只能有一个测量点。
●数据标识DI：
由两个字节组成，具体值可参考附录数据项编码与格式
●校验码CS
从帧起始符开始到校验码之前的所有各字节的和模256的余。
即各字节二进制算术和，不计超过256的溢出值。
5.2.1.8结束符
标识一帧信息的结束，其值为16H=00010110B
5.2.1.9帧拆分原则
对于召测命令的返回，如果一个数据帧无法容纳所有数据，那么可以将其拆成多个数据帧应答，后续帧可以紧接着前一帧上送而无需主站的请求后续帧命令；除了中继命令和非标准报文外，拆分后的每一帧都是自描述的，其时间、点数、数据标识等仅对本帧数据有效。
5.2.2通讯数据格式
5.2.2.1读中继
1）主站请求帧：
功能：
请求读中继
控制码：
C=00H
数据长度：
L=07H+m（中继命令长度）
帧格式：
起始字符（68H）
集中器逻辑地址（RTUA）
主站地址与命令序号（MSTA&SEQ）
起始字符（68H）
控制码C（00H）
数据长度L
端口号（PN）
是1个字节HEX0x01-0x0E
超时时间（T）
单位秒，1个字节HEX
特征字节（CC）
用于截取，CC=0表示不考虑截取，根据超时机制，返回在超时时间内收到的所有数据；CC为其它值，则从返回帧中从头搜索该特征字节，找到第一个。
截取开始（GetFrom）
从特征字节计算，从返回内容截取的开始位置。
从特征字节截取为0，二字节HEX，先低后高
截取长度（GetLength）
从返回内容中，根据截取开始，截取的数据长度，二字节HEX，先低后高；等于0表示截取到帧结束
中继命令（N1……Nm）
校验（CS）
帧尾（16H）
2）集中器正常应答帧
功能：
集中器正常应答
控制码：
C=80H回应帧
数据长度：
L=01H+m（中继应答数据长度）
帧格式：
起始字符（68H）
集中器逻辑地址（RTUA）
主站地址与命令序号（MSTA&SEQ）
起始字符（68H）
控制码C（80H）
数据长度L
端口号（PN）
中继应答数据（N1……Nm）
校验（CS）
帧尾（16H）
5.2.2.2读当前数据
1）主站请求帧：
功能：
请求读集中器数据（包括参数）。
●若读取集中器数据，当要读取的群组/采集器号为0时，测量点标志只能表示0号测量点，指集中器本身的数据；当群组/采集器号非0时，指群组/采集器下所接测量点的数据。
控制码：
C=01H
数据长度：
L=09H+2*m（读取数据项数）
帧格式：
起始字符（68H）
集中器逻辑地址（RTUA）
主站地址与命令序号（MSTA&SEQ）
起始字符（68H）
控制码C（01H）
数据长度L
起始群组/采集器号（TN）
1字节HEX码
终止群组/采集器号（TN）
1字节HEX码
测量点标志（TNM）
标志要读取的测量点位置号，某位置1，表示要读取该群组/采集器下该测量点的数据，8字节，如下
D7
D6
D5
D4
D3
D2
D1
D0
D15
D14
D13
D12
D11
D10
D9
D8
…
…
…
…
…
…
…
…
D63
D62
D61
D60
D59
D58
D57
D56
数据项编号1（DI01）
数据项编号1（DI11）
……
数据项编号m（DI0m）
数据项编号m（DI1m）
校验（CS）
帧尾（16H）
2）集中器正常应答帧
功能：
集中器正常应答
控制码：
C=81H回应帧，无后续
数据长度：
L=09H+X（所有应答数据标识与数据内容的总长度）
帧格式：
起始字符（68H）
集中器逻辑地址（RTUA）
主站地址与命令序号（MSTA&SEQ）
起始字符（68H）
控制码C（81H）
数据长度L
群组/采集器号（TN）
1字节HEX码
测量点标志（TNM）
标志要读取的测量点位置号，某位置1，表示要读取该群组/采集器下该测量点的数据，8字节，如下
D7
D6
D5
D4
D3
D2
D1
D0
D15
D14
D13
D12
D11
D10
D9
D8
…
…
…
…
…
…
…
…
D63
D62
D61
D60
D59
D58
D57
D56
数据项编号1（DI01）
数据项编号1（DI11）
数据项1内容（DA1）
……
数据项编号m（DI0m）
数据项编号m（DI1m）
数据项m内容（DAm）
校验（CS）
帧尾（16H）
如果某项数据，所有请求帧中的要求的测量点都没有该项数据，则省略该数据项。
如果测量点多于1个，则数据项内容按照测量点的顺序排列；如果某个测量点没有该项数据，则按照该项数据的长度填写无效标识FFH。
每应答帧只能上送一个群组/采集器的实时召测数据。
5.2.2.3读任务数据
1）主站请求帧：
功能：
请求读取集中器保存的任务数据
控制码：
C=02H
数据长度：
L=11H
帧格式：
起始字符（68H）
集中器逻辑地址（RTUA）
主站地址与命令序号（MSTA&SEQ）
起始字符（68H）
控制码C（02H）
数据长度L
任务号
1字节HEX码
群组/采集器号（TN）
1字节HEX码
测量点标志（TNM）
标志要读取的测量点位置号，某位置1，表示要读取该群组/采集器下该测量点的数据，8字节，如下
D7
D6
D5
D4
D3
D2
D1
D0
D15
D14
D13
D12
D11
D10
D9
D8
…
…
…
…
…
…
…
…
D63
D62
D61
D60
D59
D58
D57
D56
数据起始时间（Year）
1字节BCD码
数据起始时间（Mon）
1字节BCD码
数据起始时间（Day）
1字节BCD码
数据起始时间（Hour）
1字节BCD码
数据起始时间（Min）
1字节BCD码
历史数据点数（Num）
1字节HEX码
数据间隔倍率（FeqN）
上传数据间隔为采样频率的倍率，1字节HEX码
校验（CS）
帧尾（16H）
当终端任务为重点任务或者非重点任务时，群组/采集器号（TN）、测量点标志为具体要采集的电能表标示；当任务为普通任务时，上送的任务所对应的测量点以任务设置为准，下行报文中群组/采集器号（TN）、测量点标志均用0xFF表示。
2）集中器正常应答帧
功能：
集中器正常应答主站的读任务数据请求，或者主动上报任务数据
控制码：
C=82H回应帧
数据长度：
L=11H+X（应答数据长度）
帧格式：
起始字符（68H）
集中器逻辑地址（RTUA）
主站地址与命令序号（MSTA&SEQ）
起始字符（68H）
控制码C（82H）
数据长度L
任务号
1字节HEX码
群组/采集器号（TN）
1字节HEX码
测量点标志（TNM）
标志要读取的测量点位置号，某位置1，表示要读取该群组/采集器下该测量点的数据，8字节，如下
D7
D6
D5
D4
D3
D2
D1
D0
D15
D14
D13
D12
D11
D10
D9
D8
…
…
…
…
…
…
…
…
D63
D62
D61
D60
D59
D58
D57
D56
数据起始时间（Year）
1字节BCD码
数据起始时间（Mon）
1字节BCD码
数据起始时间（Day）
1字节BCD码
数据起始时间（Hour）
1字节BCD码
数据起始时间（Min）
1字节BCD码
历史数据点数（Num）
1字节HEX码
数据间隔单位（UU）
2（分钟）
3（小时）
4（日）
5（月）
数据间隔数值（NN）
1字节HEX码
数据项编号1（DI01）
数据项编号1（DI11）
数据点1内容（DA1）
……
数据项编号m（DI0m）
数据项编号m（DI1m）
数据点m内容（Dam）
校验（CS）
帧尾（16H）
注：
1）数据间隔表示集中器上行的数据的时间间隔状况，表示数据点之间的时间间隔为NN个UU：
UU=2/NN=30表示数据为每隔30分钟一个点。
对于UU=2（分钟），NN=30，也就是任务最小间隔为30分钟
UU=3/NN=2表示数据每2小时一个点。
UU=4/NN=10表示数据为每10天一个点。
UU=5/NN=1表示数据为每月一个点
2）任务数据帧拆分原则：
不得对列进行拆分，也就是说，拆分后的数据帧中，包含n个数据点的内容，而任何一个数据点都包含完整的任务指定数据项的值。
3）任务数据帧拆分原则：
一次任务采集所获得的一组数据成为1个数据点。
不得对数据点进行拆分，也就是说，拆分后的数据帧中，包含n个数据点的内容，而任何一个数据点都包含完整的任务指定数据项的值。
4）一个数据点内容包含多个历史数据点数，历史点顺序按时间正序排列，即第一点为起始时间，第二点为起始时间+时间间隔，第三点为起始时间+2*时间间隔；一个历史点数包含各个测量点，测量点顺序按照序号从小到大排列。
5）任务内容拆分原则：
每个任务上送帧最多只能上送一个群组/采集器的数据帧，如果该任务设置包含了多个群组/采集器，则必须分帧上送，通过帧内序号标识；一个群组/采集器的数据帧允许对测量点进行拆分，即该任务包含第1、2、3号测量点，允许1、2号测量点数据同3号测量点的数据的测量点分帧上送；一个测量点的数据不允许在进行拆分，即一个测量点是任务内容划分的最小单位。
5.2.2.4写对象参数
1）主站请求帧
功能：
主站向集中器请求设置集中器参数、测量点参数
控制码：
C=08H
数据长度：
L=09H+n（权限控制长度）+m（数据项长度）
帧格式：
起始字符（68H）
集中器逻辑地址（RTUA）
主站地址与命令序号（MSTA&SEQ）
起始字符（68H）
控制码C（08
升级会员 