中国南方电网有限责任公司计量自动..(2)教学教材.doc
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1、Good is good, but better carries it.精益求精,善益求善。中国南方电网有限责任公司计量自动.(2)-2013-02-07实施2013-02-07发布中国南方电网有限责任公司发布计量自动化终端上行通信规约Q/CSGQ/CSG11109004-2013中国南方电网有限责任公司企业标准南方电网市场20135号附件-目录1范围12规范性引用文件13术语、定义和缩略语13.1术语和定义13.2符号和缩略语24物理层34.1TCP和UDP的传输接口34.2串行通信传输接口34.3红外通信传输接口34.4PSTN通信传输接口34.5音频专线通信传输接口35链路层35.1帧格
2、式35.2链路传输66应用层76.1应用层格式76.2报文应用及数据结构156.3级联33附录A(规范性附录)终端参数格式40附录B(规范性附录)测量点参数格式57附录C(规范性附录)测量点数据格式60附录D(规范性附录)告警数据99附录E(规范性附录)事件记录107附录F(规范性附录)出错否定代码ERR110附录G(规范性附录)文件传输111附录H(规范性附录)中继转发113附录I(规范性附录)压缩规范114附录J(规范性附录)远程软件升级流程时序图115前言按照中国南方电网有限责任公司实现电能计量“标准化、电子化、自动化、智能化”的战略目标要求,参考国家和行业标准,结合公司目前和未来的应用
3、需求,对2008年颁布的营销自动化系列标准进行了修订,形成计量自动化终端系列标准。本系列标准包括中国南方电网有限责任公司负荷管理终端技术规范、中国南方电网有限责任公司负荷管理终端检验技术规范、中国南方电网有限责任公司配变监测计量终端技术规范、中国南方电网有限责任公司配变监测计量终端检验技术规范、中国南方电网有限责任公司低压电力用户集中抄表系统集中器技术规范、中国南方电网有限责任公司低压电力用户集中抄表系统集中器检验技术规范、中国南网电网有限责任公司低压电力用户集中抄表系统采集器技术规范、中国南方电网有限责任公司低压电力用户集中抄表系统采集器检验技术规范、中国南方电网有限责任公司厂站电能量采集终
4、端技术规范、中国南方电网有限责任公司厂站电能量采集终端检验技术规范、中国南方电网有限公司计量自动化终端外形结构规范、中国南方电网有限责任公司计量自动化终端上行通信规约等12个标准。本标准规定了计量自动化系统主站与终端之间进行数据传输的帧格式、数据编码及传输规则,是中国南方电网有限责任公司负荷管理终端招标采购、检验验收及质量监督等工作的技术依据。自本标准生效之日起,2008年颁布的营销自动化系统负荷管理终端、配变监测计量终端及低压抄表集中器通信协议和营销自动化系统厂站电能量采集终端通信协议即行废止。本标准由中国南方电网有限责任公司市场营销部归口。本标准由中国南方电网有限责任公司市场营销部提出并负
5、责解释。本标准起草单位:广东电网公司电力科学研究院。本标准主要起草人:党三磊、郑龙、杨劲锋、肖勇、石少青、伍少成、阙华坤。本标准由中国南方电网有限责任公司标准委员会批准。中国南方电网有限责任公司计量自动化终端上行通信规约1范围本部分规定了计量自动化系统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,然而,鼓励根据本部分达成协
6、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。GB2312-1980信息交换用汉字编码字符集基本集GB/T2260-2007中华人民共和国行政区划代码GB18030-2000信息技术信息交换用汉字编码字符集基本集的扩充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/T15148-2008电力负荷管理系统技术规范DL/T533-2007电力负荷管理终端D
7、L/T645-2007多功能电能表通信协议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terminaladdress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systembroadcastaddress系统中所有终端都应该响应的地址编码。3.1.3主站地址masterstationaddress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。3.1.4前置机frontendprocessor负责通过各种通信介质和终端进行通信的前置设备,并能在主站其他部分脱离联系后(通讯部分还正常),维持系统运行的设备。3.1.5测量点mea
8、suredpoint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。3.1.6信息点informationpoint表示参数或数据的对象信息,如测量点、控制轮次、直流模拟量分路等。3.1.7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。3.1.8中继命令forward终端将收到的中继命令中的中继报文内容不做任何解释发给下属设备,然后将下属设备返回的结果不加任何解释封装到中
9、继命令返回结构中。3.1.9中继任务forwardtask规定终端在指定时间执行的中继命令,命令在任务中指定,结果由终端保存后返回到主站。3.1.10通信流量communicationflow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。3.1.11规约版本号protocolversion规约版本号表示本规约文本当前的版本号。本规约每次修订都需要更改规约版本号。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地市区县码A2终端地址A3主站地址ACD要求访问位AFN应用层功能码BCD十进制编码BIN二进
10、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L长度MSA主站地址P校验位Pn信息点标识码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SEQ帧序列域Tp时间标签TpV时间标签有效位4物理层4.1TCP和UDP的传输接口该类接口的登录链接和心跳检测采用链路测试服务,链路测试周期可设定。参见TCP/IP协议规范。4.2串行通信传输接口字节传输按异步方式进行,它包含8个数据位、1个起始位“0”、1个偶校验位P和1个停止位“1”,定义见图1:0D
11、0D1D2D3D4D5D6D7P1起始位8个数据位偶校验位停止位图1串行通信接口定义4.3红外通信传输接口采用红外通信方式实现当地数据传输时,字节格式与串行通信传输格式相同,在发送数据时,在有效数据帧前加14个FEH作为前导码。4.4PSTN通信传输接口话音MODEM需支持CCITTV.22bis、V.32bis、V.34、V.90、V.92标准协议,支持V.42、MNP等纠错协议和V.42bis、MNP5等数据压缩协议,通信速率支持1200bps56kbps。4.5音频专线通信传输接口音频专线MODEM支持V.23标准,中心频率为1700Hz,发送“1”,频率为1300Hz,发送“0”,频率
12、为2100Hz,通信速率为300bps1200bps。5链路层本规范采用GB/T18657.32002规定的三层参考模型“增强性能体系结构”。5.1帧格式5.1.1帧格式定义本部分采用GB/T18657.1的6.2.4条FT1.2异步式传输帧格式,定义见图2: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2帧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。5.1.2长度L长度L表示用户数据长度,由2字节组成,见图3:D7D6D5
13、D4D3D2D1D0D15D14D13D12D11D10D9D8图3长度定义用户数据长度L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L不大于255;采用GPRS/CDMA传输,长度L不大于1024;采用网络传输,长度L不大于16383。5.1.3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4: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ACD保留图4控制字定义5.1.3.1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
14、=1:表示此帧报文是由终端发出的上行报文。5.1.3.2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。5.1.3.3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”。5.1.3.4请求访
15、问位ACDACD位用于上行响应报文中。ACD=1表示终端有告警数据等待访问,主站在本次通信服务结束后可以发起召读告警数据;ACD=0表示终端无告警数据等待访问。ACD置“1”和置“0”规则:自上次收到报文后发生新的告警并且主动上送不成功,ACD位置“1”;收到主站请求告警报文并执行后,ACD位置“0”。5.1.3.5帧计数有效位FCVFCV=1:表示FCB位有效;FCV=0:表示FCB位无效。5.1.3.6功能码当启动标志位PRM=1时,功能码定义见表2: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
16、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响应帧否定: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6.1.2.4。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。5.1.4地址域A5.1.4.1地址域格式地址域由地市区县码A1、终端地址A2、主站地址组成,格式见表4:表4地址域格式地址域数据格式字节数省地市区县码A1BCD3
17、终端地址A2BIN3主站地址A3BIN15.1.4.2省地市区县码A1省地市区县码按GB2260-2007的规定执行。当此通信的最终发起端和接收端为终端时,省地市区县码表示终端所属的省份、地市以及区县,A1的高字节表示省份、中间字节表示地市码,低字节表示区县码。5.1.4.3终端地址A2终端地址A2选址范围为116777216。A2=000000H为无效地址,A2=FFFFFFH时表示系统广播地址。5.1.4.4主站地址A3A3的D0D7组成0255个主站地址MSA。主站启动的发送帧的MSA应为非零值,其终端响应帧的MSA应与主站发送帧的MSA相同。终端启动发送帧的MSA应为零,其主站响应帧的
18、MSA也应为零。5.1.5帧校验和帧校验和是用户数据区所有字节的八位位组算术和,不考虑溢出位。用户数据区包括控制域、地址域、链路用户数据(应用层)三部分。5.2链路传输5.2.1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。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;识别2个长度L;每帧接收的字符数为用户数据长度L+8;帧校验和;结束
19、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。5.2.2帧拆分规则对于终端的上行帧,如果一个数据帧无法容纳所有数据,那么可以将其拆分成多个数据帧应答。在需要主站确认帧的情况下,后续帧在接收到主站的确认帧之后再上送,而不需要主站的请求后续帧的命令;在无需主站确认帧的情况下,后续帧可以紧接着前一帧上送。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、信息点标识、数据标识及数据标识内容等仅对本帧数据有效。5.2.3传输服务类别传输服务类别见表5:表5传输服务类别类别功能用途S1发送无回答启动站发送传输,从动站不回答。S2发
20、送确认启动站发送复位命令,从动站回答确认。S3请求响应启动站请求从动站的响应,从动站作确认、否定或数据响应。5.2.4非平衡传输过程5.2.4.1适用信道半双工通道和专用无线通道应采用非平衡传输规则。5.2.4.2发送无回答服务在前一次通信服务的传输过程结束后,并且至少间隔33个空闲位,才开始新一次发送传输。5.2.4.3发送确认服务在前一次通信服务结束后,才能开始新一次发送帧传输。当从动站正确收到启动站报文,并能执行启动站报文的命令,则发送确认帧;否则发送否定帧5.2.4.4请求响应服务在前一次通信服务结束后,才能开始新一次请求帧传输。从动站正确收到启动站请求1级数据帧,如所请求的数据全部有
21、效,则发送响应帧;否则发送否定帧。从动站正确收到启动站请求2级数据帧,如所请求的数据全部有效,则发送响应帧;如所请求的数据部分有效,则根据能响应的数据内容组织数据单元标识发送响应帧;如所请求的数据全部无效,则发送否定帧。当FCV有效时,可采用防止报文丢失和报文重复传送:未收到响应帧或响应帧受到干扰,则重发原报文且不改变FCB值,最大重发次数可设定。在从动站收到启动站的请求帧,并向启动站发送响应帧,此时在从动站将此响应帧保存起来。在前后两次接收到的请求帧中的FCB值不同时,则清除原保存的响应帧,并形成新的响应帧;否则若前后两个请求帧的FCB值相同,则重发原保存的响应帧。5.2.4.5通信出错处理
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