内蒙低压电力集中抄表系统数据传输规约Word文件下载.docx
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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上行
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
3.1.1RS485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。
D0
D1
D2
D3
D4
D5
D6
D7
P
1
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
3.2.5.1RS485方式
RS485方式传输速率为1200bps。
3.2.5.2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
3.3.1RS-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。
3.3.2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)。
3.3.3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
A6H
数据长度
重复数据长度
控制域(C)
路由描述(RTD)
地址域(A)
源节点地址
3
中间节点地址1
……
中间节点地址N
目标节点地址
链路用户数据(应用层)
可变
帧结束符
E2H
循环冗余校验(CRC)
2
4.2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:
D6~D0
传输方向位DIR
功能码FN
4.2.3传输方向位DIR
DIR=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:
D6~D4
D3~D0
中继路由方式RTM
中继节点地址长度RAL
中继级数RTN
4.2.5.1中继路由方式RTM
RTM=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!
类型标识
数据单元
密码
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具备响应条件的否认回答。
格式如下表:
C(FN=00H)
数据类型标识
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)
备用
5.1.1.2否认
数据单元格式见下错误!
否定确认标志(CCH)
否认原因
否认原因见下错误!
说明
命令执行失败
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:
C(FN=01H)
5.2.1.2数据类型标识定义
数据类型标识定义见下错误!
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
无线采集器地址长度n
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
数据格式
信道号(0~FFH)
5
5.2.1.3.3通信密码
通信密码
ASCII码
6
5.2.2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)
5.3.1下行报文
5.3.1.1报文格式
查询参数下行报文格式见下表:
C(FN=02H)
5.3.1.2数据类型标识定义
数据类型标识定义见下:
21H
无线采集器地址
22H
信道号
23H
5.3.2上行报文
5.3.2.1报文格式
5.3.2.2数据单元格式
数据单元格式同5.2.1.3
5.4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:
A3H
C(FN=04H)
5.4.1.2数据类型标识定义
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
5.4.1.3.3启动发送测试码状态
数据单元格式见下:
发送测试码次数
发送测试码起始字符
发送测试码字符个数
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
5.5请求无线采集器内数据(功能码FN=04H)
5.5.1下行报文
5.5.1.1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
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
厂商代号
ASCII
4
设备编号
10
无线采集器软件版本号
无线采集器软件发布日期:
日月年
例2009年5月12日:
12052009
5.5.2.2.2无线采集器状态量变位记录
数据格式见下错误!
状态变位
BS8
变位后状态
——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:
C(DIR=1、FN=07H)
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!
71H
无线采集器状态量变位事件
5.6.1.3数据单元
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
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:
C(DIR=0、FN=5bH)
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:
C(DIR=1、FN=5bH)
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
帧格式如下表所示:
代码
88FBH
命令方向
D
数据长度域
控制码
中继总级数
中继传递顺序
T
中继路由表
R
数据域
DATA
PW
校验码
CS
结束符
FCFCH
6.2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D
1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L
1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C
1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P
1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T
1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;
6.2.7中继路由表R
P*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PW
4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CS
2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=中继总级数*3。
7.3命令功能码
确认或否认命令响应
设置采集地址
设置系统时间
设置脉冲电表底数
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
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