内蒙低压电力集中抄表系统数据传输规约

Q/NMDW内蒙古电力公司企业标准Q/NMDW-YX-004-2009低压电力集中抄表系统2009-06-发布数据传输规约2009-06-发布2009-06-实施内蒙古电力公司发布目录TOC\o"1-5"\h\z\o"CurrentDocument"适用范围 2\o"CurrentDocument"规范性引用文件 2术语和定义 2符号和缩略语 3\o"CurrentDocument"帧结构 3字节格式 3链路传输 3物理层接口 4\o"CurrentDocument"无线帧格式 4帧格式定义 4链路层 5应用层 6\o"CurrentDocument"无线报文应用及数据结构 7确认/否认（功能码FN=00H） 7设置参数（功能码FN =01H） 8查询参数（功能码FN =02H） 9控制命令（功能码FN =03H） 10请求无线采集器内数据（功能码FN=04H） 11无线采集器事件上报（功能码FN=07H） 12透明抄表命令（功能码FN=5bH） 13\o"CurrentDocument"载波帧格式 14帧格式定义 14链路层 14载波报文应用及数据结构 15读数据 15参数设置 15命令功能码 15表号自动索引 17\o"CurrentDocument"附录1载波CRC16校验实现 181适用范围本通讯规约规定了公变终端通过电力线载波、RS485、近距离无线和采集器之间进行数据传输的帧格式、数据编码及传输规则。本规约适用于一点对多点的通信方式，适用于公变终端对采集器执行主从问答方式以及采集器主动上传方式的通信。2规范性引用文件DL/T645-1997多功能电能表通信规约DL/T614-1997多功能电能表中华人民共和国无线电频率划分规定中华人民共和国无线电管理条例2.1术语和定义2.1.1公变终端是指能和远端计算机通信，且能通过电力线载波或近距离无线收集其管理的所有电表数据，并进行存储的设备。2.1.2无线采集器是指能通过近距离无线信号和公变终端通信，并能通过485总线和485电能表通信的设备。2.1.3载波脉冲采集器是指能通过电力线载波和公变终端通信，并且在设置好底数后能分别采集多块普通电子表输出的脉冲，并始终保持和电能表字轮指示的表码同步，且永久存储的设备。2.1.4载波485采集器是指能通过电力线载波和公变终端通信，并能通过485总线和485电能表通信的设备。2.1.5下行指公变终端通过电力线载波、RS485、近距离无线发送命令给采集器或电表。2.1.6上彳亍指采集器或电能表通过电力线载波、RS485、近距离无线返回命令给公变终端。2.1.7载波采集器地址是指唯一标识一个载波采集器的ID号，使用2个字节(0001-65534)表示，规定同一小区采集器地址不允许重复，0000和65535两个地址不使用。2.1.8中继地址系统中无线采集器的地址编码，简称中继地址。中继地址长度可设，有效范围为1〜4字节，同一小区中继地址不允许重复。2.1.9中继节点和中继级数中继节点包括：源节点、中间节点和目标节点。源节点：发出命令或数据的节点。目标节点：是指命令或数据需要送达的节点。安装在源节点和目标节点之间完成无线信号转发的为中间节点。中继级数是指中间节点加目标节点的个数。2.1.10指定路由和自动路由指定路由是指命令中指定了所有中间节点地址及顺序，无线采集器严格按照命令中指定的顺序进行逐级转发。自动路由是指命令中只有源节点和目标节点地址，无线采集器自动找寻最佳中继路径进行转发。2.1.11信道信道是指无线采集器发射无线信号的频率。2.2符号和缩略语本规约中所使用到的符号和缩略语见下表。符号和缩略语表示A地址域BCD二-十进制编码BIN二进制编码BS独立位组合C控制域CRC循环冗余检验码DIR传输方向位FCB帧计数位FN功能码L长度RTD路由描述RTM中继路由方式RAL中继节点地址长度RTN中继级数3帧结构3.1字节格式RS485方式和无线方式每个字节含8位二进制码，传输时加上一个起始位(0)、一个偶校验位和一个停止位(1)，共11位。传输序列如下表，先传低位，后传高位。0D0D1D2D3D4D5D6D7P1起始位8个数据位偶校验位停止位3.1.2载波方式由于不同载波芯片生产厂家的芯片的调制解调过程不一样，有些是通过UART口和采集器或公变终端的CPU的UART口相连，有的模拟I2C总线方式和采集器或公变终端的UART口相连，所以本规约只规定同一载波芯片的不同应用厂家，必须使用相同的载波通讯速率，以及字节格式。不同载波芯片之间字节格式可以不同。3.2链路传输3.2.1前导字节在发送帧信息之前，无线方式先发送2〜4个字节FFH，载波方式先发送6个字节FFH。3.2.2传输次序所有数据项均先传送低位字节，后传送高位字节。3.2.3传输响应一般通信都是由公变终端发出请求命令帧开始，被请求的采集器根据命令帧中命令功能码的要求作出响应。无线采集器状态量变位事件的上报帧是由采集器发起的，该功能可用于箱门报警。3.2.4差错控制接收方在收到一命令后，需要对整条命令进行报头、报尾、CRC校验检查，若校验不对，应该丢掉该帧，通讯的发起者在超时时间后，重新发送命令。3.2.5传输速率RS485方式RS485方式传输速率为1200bps。无线方式无线方式空中传输速率为：2400/4800/9600/19200/38400bps。3.2.5.3载波方式相同载波芯片的不同应用厂家，载波芯片的通讯速率、字节格式必须相同。3.3物理层接口RS-485标准串行电气接口本协议采用RS-485标准串行电气接口,使用点连接成为可能.RS-485接口的一般性能应符合下列要求：驱动与接收端、耐静电（ESD）±15kV（人体模式）；共模输入电压：-7V〜+12V；差模输入电压：大于0.2V；驱动输出电压：在负载阻抗54欧姆时，最大5V，最小1.5V；三态方式输出；半双工通信方式；驱动能力不小于32个同类接口；在传输速率不大于100kbps条件下，有效传输不小于1200m；总线是无源的，由费率装置或数据终端、提供隔离电源。无线方式最大发射功率：17dBm，可编程降低至（10，5，0dBm）；编码方式：GFSK；支持信道数：32（可扩展为64）；信道带宽：200kHz；载频频率： 430〜510MHz；-100dBm（当空间速率为：38.4kbps时）；•空中波特率：2400/4800/9600/19200/38400bps；接收灵敏度：-110dBm（当空间速率为：1.2kbps时）。载波方式由于载波信号直接耦合在电源上，所以载波的接口要求和采集器供电电源的技术要求相同。4无线帧格式4.1帧格式定义帧是传送信息的基本单元。帧格式如下表所示。

说明代码字节帧起始符A6H1数据长度L1重复数据长度L1帧起始符A6H1控制域（C）1路由描述（RTD）1地址域（A）源节点地址3中间节点地址13 中间节点地址N3目标节点地址3链路用户数据（应用层）可变帧结束符E2H1循环冗余校验（CRC）24.2链路层4.2.1长度L长度L包括控制域、地址域、用户命令数据的字节总数；长度L不大于100。4.2.2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，定义见下表:D7D6~D0传输方向位DIR功能码FN4.2.3传输方向位DIRDIR=0:表示此帧报文是由公变终端发出的下行报文；DIR=1:表示此帧报文是由无线采集器发出的上行报文。4.2.4功能码功能码定义见下错误！未找到引用源。:功能码FN功能定义00H确认/否认01H设置参数02H查询参数03H控制命令07H无线采集器事件上报5bH透明抄表命令4.2.5路由描述RTD路由描述RTD（RouterDescription）：一个字节。定义见下表:D7D6~D4D3~D0中继路由方式RTM中继节点地址长度RAL中继级数RTN4.2.5.1中继路由方式RTMRTM=0:表示指定路由，是指命令中指定了所有中间节点地址及顺序，无线采集器严格按照命令中指定的顺序进行逐级转发。RTM=1:表示自动路由，是指命令中只有源节点和目标节点地址，无线采集器自动找寻最佳中继路径进行转发。4.2.5.2中继节点地址长度RAL中继节点地址长度由RAL决定，范围为1〜4字节。当RAL=3时，节点地址由3个字节构成(000000~799999)，7FFFFF为广播地址。4.2.5.3中继级数RTN中继级数是指中间节点加目标节点的个数，推荐中继级数不要超过7级。4.2.6地址域A地址域包括：源节点地址、中间节点地址和目标节点地址。节点地址指无线采集器的地址。在下行时，安装在公变终端侧的无线采集器为源节点，安装在电能表侧的无线采集器为目标节点，安装在公变终端和电能表之间完成无线信号转发的为中间节点。在上行时，安装在电能表侧的无线采集器为源节点，安装在公变终端侧的无线采集器为目标节点，安装在公变终端和电能表之间完成无线信号转发的为中间节点。无线采集器对报文的转发和处理原则：公变终端发送报文时，将源节点地址的最高位置0，中间节点和目标节点地址的最高位置1;源节点收到报文后，判断出源节点地址与自己的地址一致，且源节点地址的最高位为0时，将第一个中间节点地址的最高位置0，将自己及其它节点地址的最高位置1后，将报文转发出去；中间节点收到报文后，判断出中间节点地址与自己的地址一致，且中间节点地址的最高位为0时，将下一个中间节点地址的最高位置0，将自己及其它节点地址的最高位置1后，将报文转发出去。如该中间节点已是最后一级无线采集器，则将目标节点地址的最高位置1后，将报文转发出去；目标节点收到报文后，判断出目标节点地址与自己的地址一致，且目标节点地址的最高位为0时，执行相应操作；当目标节点地址为广播地址7FFFFF，且目标节点地址的最高位为0时，所有收到该报文的无线采集器均执行相应操作。4.2.7帧结束符(E2h)表示一个数据帧的结束。4.2.8循环冗余校验从帧起始符开始到CRC校验码之前，进行标准的CRC16校验，校验结果为2个字节°CRC16校验算法为G(X)=X16+X15+X2+1。4.3应用层4.3.1应用层格式链路用户数据格式定义见错误！未找到引用源。：类型标识

4.3.2类型标识类型标识为一字节，类型标识与功能码FN结合，可以确定无线采集器的操作，具体说明见无线报文应用及数据结构。4.3.3数据单元数据单元长度是可变的，根据类型标识不同而不同，详细格式参见无线报文应用及数据结构。4.3.4无线采集器密码密码用于重要的下行报文中，无线采集器在收到带有密码的报文，必须在密码验证通过后，才能响应命令。无线采集器密码为6字节ASCII码，无线采集器密码只对部分下行帧类型有效，包括下行控制码为设置参数类、控制命令类等。所有上行数据帧不带密码。5无线报文应用及数据结构5.1确认/否认（功能码FN=00H）5.1.1报文格式确认/否认报文是对接收报文中需要被确认的回答，以及无线采集器对所请求的数据不确认/否认报文中的数据类型标识与相应的下行报文中的数据类型标识一致。5.1.1.1确认数据单元格式见下表：数据内容字节数确认标志（00H）1备用35.1.1.2否认数据单元格式见下错误！未找到引用源。:数据内容字节数

否定确认标志（CCH）1否认原因1备用2否认原因见下错误！未找到引用源。：否认原因说明01H命令执行失败02H无此功能5.2设置参数（功能码FN=01H）5.2.1下行报文5.2.1.1报文格式设置参数下行报文格式见下表:5.2.1.2数据类型标识定义数据类型标识定义见下错误！未找到引用源。:数据类型标识名称及说明11H无线采集器地址设置12H信道号设置13H通信密码设置5.2.1.3数据单元格式5.2.1.3.1无线采集器地址数据单元格式见下错误！未找到引用源。:数据内容字节数无线采集器地址长度n1无线采集器地址（范围1~4字节；当n=3时，地址范围为：000000~799999）n

5.2.1.3.2信道号数据单元格式见下错误！未找到引用源。:数据内容数据格式字节数信道号（0~FFH）BIN1备用55.2.1.3.3通信密码数据单元格式见下错误！未找到引用源。:数据内容数据格式字节数通信密码ASCII码65.2.2上行报文回答确认/否认报文，详见5.1。5.3查询参数（功能码FN=02H）下行报文报文格式查询参数下行报文格式见下表:5.3.1.2数据类型标识定义数据类型标识定义见下:数据类型标识名称及说明21H无线采集器地址22H信道号23H通信密码设置5.3.2上行报文5.3.2.1报文格式查询参数下行报文格式见下表:

5.3.2.2数据单元格式数据单元格式同5.2.1.35.4控制命令（功能码FN=03H）5.4.1下行报文5.4.1.1报文格式控制命令下行报文格式见下表:5.4.1.2数据类型标识定义数据类型标识定义见下错误！未找到引用源。:数据类型标识名称及说明32H禁止无线采集器主动上报事件33H允许无线采集器主动上报事件34H启动发送测试码状态5.4.1.3数据单元格式5.4.1.3.1禁止无线采集器主动上报事件数据单元格式：备用10字节。

5.4.1.3.2允许无线采集器主动上报事件数据单元格式：备用10字节。5.4.1.3.3启动发送测试码状态数据单元格式见下：数据内容数据格式字节数发送测试码次数BIN1发送测试码起始字符BIN1发送测试码字符个数BIN1备用3无线采集器收到该命令后，转入测试码发送流程。测试码发送方法：以发送测试码起始字符开始，每个字符+1,直至所需要的字节数。无线采集器发送规定的次数后，转回正常工作流程。5.4.2上行报文回答确认/否认报文，详见5.1。5.5请求无线采集器内数据（功能码FN=04H）下行报文报文格式请求无线采集器内数据下行报文格式见下表：5.5.1.2数据类型标识定义数据类型标识定义见下错误！未找到引用源。:数据类型标识名称及说明41H无线采集器版本信息42H无线采集器状态量变位事件记录5.5.2上行报文5.5.2.1报文格式请求无线采集器数据上行报文格式见下表：

5.5.2.2数据单元格式5.5.2.2.1无线采集器版本信息数据单元格式见下错误！未找到引用源。:数据内容数据格式字节数厂商代号ASCII4设备编号ASCII10无线采集器软件版本号ASCII4无线采集器软件发布日期：日月年例2009年5月12日：12052009BCD45.5.2.2.2无线采集器状态量变位记录数据格式见下错误！未找到引用源。:数据内容数据格式字节数状态变位BS81变位后状态BS81——状态变位：D0~D7按顺序对位对应1~8个状态量的变位标志，置“1”：发生变位，置“0”：无变位发生。5.6无线采集器事件上报（功能码FN=07H）5.6.1上行报文5.6.1.1报文格式无线采集器事件上报上行报文格式见下表：

5.6.1.2数据类型标识定义无线采集器事件上报数据类型标识定义见下错误！未找到引用源。:数据类型标识名称及说明71H无线采集器状态量变位事件5.6.1.3数据单元数据格式见下错误！未找到引用源。:数据内容数据格式字节数状态变位BS81变位后状态BS81——状态变位：D0~D7按顺序对位对应1~8个状态量的变位标志，置“1”：发生变位，置“0”：无变位发生。当有新事件发生时，如果允许无线采集器主动上报事件，无线采集器将立即上报新事件，最多同时上报5个事件记录。5.6.2下行报文回答确认/否认报文，详见5.1。5.7透明抄表命令（功能码FN=5bH）5.7.1下行报文5.7.1.1报文格式抄表命令下行报文格式见下表：5.7.1.2数据单元数据单元内容为由公变终端发出的、需要无线采集器直接转发给电表的命令。5.7.2上行报文5.7.2.1报文格式抄表命令上行报文格式见下表：

5.7.2.2数据单元格式数据单元内容为电能表的应答帧。6载波帧格式6.1帧格式定义帧是传送信息的基本单元。帧格式如下表所示:说明代码帧起始符88FBH命令方向D数据长度域L控制码C中继总级数P中继传递顺序T中继路由表R数据域DATA密码PW校验码CS结束符FCFCH6.2链路层6.2.1帧起始符2字节，标识一帧信息的开始，其值固定为0x880xFB。6.2.2命令方向D1字节，表示命令的传递方向，用0xFA表示公变终端到采集器，用0xAF表示采集器到公变终端。6.2.3数据长度域L1字节，从控制码开始到校验码之前所有数据的长度。包括控制码、中继总级数、中继传递顺序、中继路由表、数据域在内的所有数据的字节长度。6.2.4控制码C1字节，D7=0无密码，D7=1有密码，D0-D6=00-7EH代表命令功能码。6.2.5中继总级数P1字节，指采集器之间互相中继级数，用01-0AH表明当前命令帧使用多少级中继进行传递，规定小于或等于10级；当不需要中继时，该字段始终为1。6.2.6中继传递顺序T1字节，指命令在采集器之间互相传递的顺序，用00-0AH标明下一个要接收该命令的采集器相对位置。当载波中继总级数大于1时：下行每传一级增加1，当该值等于中继总级数时，表示命令传递到了目的采集器；上行每传一级减1，当该值等于0时，表示命令已回到公变终端；当载波中继总级数为1时，则表示命令直接传输，当前中继传递顺序在上行下行传递过程中不变，该值始终保持为1不变；当不需要中继时，该字段始终为1。6.2.7中继路由表RP*2个字节，指采集器之间互相做中继时，命令在各采集器之间的传递顺序。规定每个采集器的地址为2字节，低字节在前，高字节在后，按中继的传递顺序依次存放。6.2.8数据域DATA长度不定，起始位置为P*2+7,其结构随命令功能码改变。6.2.9密码PW4字节的ASCII码，当控制码的D7为1时，表明该参数的参数设置需要密码确认。6.2.10校验码CS2字节，标准的16位CRC校验，公式G（X）=X16+X15+X2+1，低字节在前，高字节在后，具体算法见附录1。6.2.11结束符2字节，标识一帧信息的结束，其值固定为0xFC0xFC。7载波报文应用及数据结构7.1读数据公变终端发送对应命令功能码的命令帧，若目标采集器收到请求帧，且数据有效，则返回正确数据。若采集器没有当前数据，则返回带错误代码的响应帧。7.2参数设置公变终端发送对应命令功能码的命令帧，若目标采集器接收，且参数有效，则保存参数，并返回参数设置正确帧的响应帧，否则返回带错误代码的响应帧。为了保证任何时刻只有一个设备在进行命令发送，要求命令发起者发送命令后，做适当的超时等待，以每级中继3秒来计算，也就是命令的超时二中继总级数*3。7.3命令功能码说明代码确认或否认命令响应00H设置采集地址01H设置系统时间02H设置脉冲电表底数03H抄脉冲表当前表码04H设置某路脉冲的最大表码05H设置采集器密码（ASCII码）06H透明传输645规约，抄采集器下连接的485电表07H抄重点户电表24个整点数据（脉冲电表）08H

抄重点户前一天的24个点的整点表码（485电表）09H7.3.1从站确认/否认命令响应帧功能： 确认、否认命令响应命令功能码： 00H上行数据长度： 1字节上行数据内容：错误代码说明错误代码正确响应00H密码错误01H写参数无效02H读数据不存在03H校时格式无效04H7.3.2设置采集地址功能： 设置采集地址命令功能码： 01H下行数据内容： 空上行数据内容：空说明：设置地址需要硬件开关配合。7.3.3设置系统时间7.3.3设置系统时间功能：命令功能码：下行数据长度下行数据内容上行数据内容设置系统时间02H6字节BCD码，秒分时日月年确认或否认帧7.3.4设置脉冲电表底数7.3.4设置脉冲电表底数功能：命令功能码：下行数据长度：下行数据内容：数：电表常数*电表底数，上行数据内容：7.3.5抄脉冲表当前表码功能：命令功能码：下行数据长度：下行数据内容：上行数据长度：上行数据内容：说明：若采集器地址为0xffff时，代表广播校时，没有响应帧。设置脉冲电表底数03H5字节脉冲端子号（1字节）+脉冲底数（4字节）脉冲端子：1-16,脉冲底低字节在前，高字节在后确认或否认帧说明：该参数需要密码，D7位需要置1。抄脉冲表当前表码04H1字节脉冲端子号5字节脉冲端子号（1字节）+当前脉冲数（4字节）说明：公变终端收到命令后将脉冲数除以该表的脉冲常数得到实际的电度数。7.3.6设置某路脉冲的最大表码

功能： 设置某路脉冲的最大表码命令功能码： 05H下行数据长度： 5字节下行数据内容： 脉冲端子号（1字节）+最大脉冲数（4字节）脉冲端子：1-16最大脉冲数：电表常数*10表位数，低字节在前，高字节在后上行数据内容：确认或否认帧说明：为保证采集器采集的数据和电表字轮同步，需要给每块电表设置最大表码，当采集器采集的脉冲数大于该值时，自动归零；该参数需要密码，D7位需要置1。7.3.7设置采集器密码功能：7.3.7设置采集器密码功能：命令功能码：下行数据长度：下行数据内容：上行数据内容：设置采集器密码（ASCII码）06H4字节新密码确认或否认帧说明：该参数需要密码，D7位需要置1。7.3.8透明传输645规约，抄采集器下连接的485电表功能： 透明传输645规约，抄采集器下连接的485电表命令功能码： 07H下行数据内容： 完整的645规约命令帧上行数据内容： 完整的645规约命令帧说明：采集器收到该数据帧时，将数据域的645规约命令帧取出，并通过RS485口转发给电表，并对电表返回的命令帧完整打包到本规约的数据域里，通过载波、上行485、近距离无线方式返回给公变终端。7.3.9抄重点户电表24个整点数据（脉冲电表）功能：命令功能码：功能：命令功能码：下行数据长度下行数据内容上行数据长度上行数据内容08H1字节脉冲端子号97字节脉冲端子号（1字节）+24个整点脉冲数（96字节）说明：公变终端每个点的脉冲数除以电表常数得到电表表码，并存储。7.3.10抄重点户前一天的24个点的整点表码（485电表）功能： 抄重点户前一天的24个点的整点表码（485电表）命令功能码： 09H下行数据长度： 6字节下行数据内容： 电表通讯地址上行数据长度： 102字节上行数据内容： 电表通讯地址（6字节）+24个整点表码（96字节）7.4表号自动索引对于采集485电能表的采集器，要求采集器能自动索引其管理的电能表表号，采集器收到07H或09H命令代码的时候，该命令里均有电能表表号，所以采集器在收到这两条命令时，若表号索引里没有该表，则采集器应该自动用该表号测试485电能表的存在，若存在，自动为该表号建立索引。当某块485电能表连续24个整点均通讯失败，则自动删除该表。7.4.1中继举例例：要抄25号采集器第5个端子所连电表的当前表码，并通过4号、16号采集器进行中继，且该表的当前表码为89.45kWh，电表常数为3200，转变为脉冲后为0x045e20。则公变终端下发：88FBFA0A04030104001000190005CRC校验FCFC4号采集器收到该命令后，将命令修改后继续下发：88FBFA0A04030204001000190005CRC校验FCFC16号采集器收到该命令后，将命令修改后继续下发：88FBFA0A04030304001000190005CRC校验FCFC由于中继总级数二当前中继传递顺序，所以命令已传到目的采集器25号采集器收到命令后，将第5个端子的当前表码打包，传给16号采集器：88FBAF0F04030204001000190005205E0400CRC校验FCFC16号采集器收到后，继续