标准规范下载简介

Q／GDW 11844-2018 电力用户用电信息采集系统通信接口转换器技术规范.pdf

通信单元载波耦合接口管脚排列见图A.20及表A.5

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某大型废水处理工程施工组织设计方案N 2468 .00 .00. 135 N L

图A.20通信单元载波耦合接口示意图（俯视）

转换器与载波通信单元耦合接口管脚定义说明

A.4.5通信单元状态指示说明

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附录B （规范性附录） 转换器上行通信协议

转换器应支持基于DL/T645一2007多功能电能表通信协议的参数设置、数据召测、时钟管理、电源 管理、数据管理、安全认证等功能

B. 2. 1. 1主站请求顿

主站请求顿定义如下： a）功能：请求读转换器转发数据； b）控制码：C=11H; c）数据域长度：L=04H+04H（密码）+m（数据长度） 顿格式见图B.1。

注2：密码权限02代表通过明文的方式进行数据传输，P0～P2为对应密码，需要进行密码验证。 注3：密码权限99代表通过明文+MAC的方式进行数据传输，N1～Nm为明文数据加上4字节的MAC校验码，需 要进行MAC校验。 注4：密码权限98代表通过密文+MAC的方式进行数据传输，N1～Nm为密文数据加上4字节的MAC校验码，需 要进行MAC校验。 注5：99H、98H级密码权限下，POP1P2保留，默认为000000H。

B.2.1.2从站正常应答顿

从站正常应答顿定义如下： a）控制码：C=91H无后续数据顿； b）数据域长度：L=04H+03H（密码)+m(数据长度) 无后续数据顿格式见图B.2。

图B.1主站请求顿格示

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艮据主站请求顿中PA方式应

B.2.1.3从站异常应答顿

从站异常应答顿定义如下： a）控制码：C=DIH； b）数据域长度：L=01H; 数据顿格式见图B.3。

图B.2从站正常应答无后续数据帧格式

B.2.2安全认证命令

B.2.2安全认证命令

B. 2. 2. 1 主站请求顿

主站请求顿定义如下： a）功能：转换器安全认证相关操作； b）控制码：C=03H; c）数据域长度：L=04H+04H(操作者代码)+m(数据长度)。 格式见图B.4。

图B.3从站异常应答数据顿

B.2. 2.2从站正常应答顿

图B.4主站请求格式

从站正常应答顿定义如下： a）控制码：C=83H无后续数据顿； b）数据域长度：L=04H+m(数据长度) 数据顿格式见图B.5。

图B.5从站正常应答格式

B.2.2.3从站异常应答顿

从站异常应答顿定义如下： a）控制码：C=C3H无后续数据顿； b）数据域长度：L=02H。 数据顿格式见图B.6。

从站异常应答顿定义如下： a）控制码：C=C3H无后续数据顿； b）数据域长度：L=02H。 数据顿格式见图B.6。

B. 2. 3. 1 写数据请求顿

写数据请求顿定义如下： a）功能：主站向从站请求设置数据； b）控制码：C=14H; c）数据域长度：L=04H+04H(密码)+04H(操作者代码)+m(数据长度)。 格式见图B.7。

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图B.6从站异常应答格式

控制码数据域长度 数据

B.2.3.2从站正常应答顿

从站正常应答帧定义如下！ a）控制码：C=94H; b）数据域长度：L=00H。 顿格式见图B.8。

B.7写数据请求顿格式

图B.8从站正常应答祯格式

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B.2.3.3从站异常应答顿

B.3转换器工作参数设置和管理编码表

转换器工作参数设置和管理编码表见表B.1

转换器工作参数设置和管理编码表见表B.1。

图B.9从站异常应答祯格式

表B.1转换器工作参数设置和管理编码表

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转换器应能支持广播地址和单地址设置参数命令，PA为08，密码默认为000000（出厂时根据要求 设置），广播设置时不应答。参数设置控制字为14H，读取数据、参数等控制字为11H。密钥内容由N 条密钥组成，每条密钥包括4字节密钥信息和32字节密钥密文。密钥信息的4字节为第1字节密钥总条 数，第2字节保留，默认为00，第3字节为密钥编号，第4字节密钥状态标志位，00测试密钥，01正式密 。 转换器工作模式如下：

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B.4转发全透明封包报文

B.4.1下行报文格式

下行报文格式见表B.2。

下行报文格式见表B.2。

表B.2下行报文格式

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B.4.2上行报文格式

上行报文格式见表B.4

表B.4上行报文格式

B.5转发CJ/T188协议转换报文

B.5.1下行报文格式

下行报文格式见表B.5。

表B.5下行报文格式

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B.5.2上行报文格式

上行报文格式见表B.7

表B.7上行报文格式

B.6.1下行报文格式

下行报文格式见表B.8。

表B.8下行报文格式

数据内容定义如下： a）文件标识： 1）00H：清除传输文件，恢复到升级前状态； 2）01H：转换器升级文件。 b）文件属性：起始、中间顿：00H；结束顿：01H c）文件指令：00H：报文方式传输。

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d）第i段标识或偏移（i=0～n）：除最后一段外，其余长度固定。 e 文件数据：为文件内容。 1） 文件传输可以以点对点方式传输，也可以以广播方式（组地址）传输； 2 采用点对点方式传输时，转换器对每条报文都必须应答； 3） 采用广播方式传输时，转换器不需要应答，但在广播方式传输前，必须以点对点的方式通 知转换器启动升级； 4） 可通过查询E5E50301文件传输未收到数据段，获取组号和组内各数据段未收到标志信息； 5 文件传输的过程中应按正序传输。

B.6.2上行报文格式

正行报文格式见表B.9

表B.9上行报文格式

收到当前段标识一般填写收到报文中的段标识，但当检查发现文件错误时，填写OxFFFFFFFI 6.3文件传输未收到数据段响应报文格式

B.6.3文件传输未收到数据段响应报文格式

文件传输未收到数据段响应报文格式见表B.10。

表B.10文件传输未收到数据段响应报文格式

B.7CJ/T188细化规范要求

为便于参考，下述数据标识和数据内容未进行加、减33H。数据标识传输顺序中DI,DI.见表B.11。 请求表计数据的报文格式为： FEFE FE FE 68 0022 1190 78 5634 12 01 03 1F 90 00 CS 16; 表计返回的报文： FEFEFEFE68002211907856341281161F90002C785634122C78563412010009020 16200000CS16

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数据传输规则细化定义如下： a）传输时先传DIo，再传输DI1。 b）传输有单位的数据时，其单位视作数据的最小位。即传输时依次传输单位、数据的最低 位、中间数据、最高位。 c）传输示例如下：表地址：12345678901122，表类型T为10H，请求表计常用数据块（901F）。 表的当前累积流量为123456.78m3，当前时间为2016年4月2日9时00分01秒，上1次结 算日冻结时间为2016年4月1日0时00分，上1次结算日累积流量为123456.78m3，状态为 0000。序号为00

B. 8. 1下行报文格式

下行报文格式见表B.12。

下行报文格式见表B.12。

表B.12下行报文格式

B.8.2上行报文格式

上报文格式见表B.13。

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表B.13上行报文格式

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C.1.1通信单元顿格式

顿是传送信息的基本单元。顿格式见0。

附录C （规范性附录） 转换器通信单元自识别通信协议

C. 1. 2 起始域

标识一帧信息的开始，其值为68H=01101000B

通信单元地址域由6个学节构成，每学节2位BCD码，地址长度可达12位十进制数。每块表 具有唯一的通信地址，且与物理层信道无关。当使用的地址码长度不足6字节时，高位用0"补足6字 节。 通信地址999999999999H为广播地址，不要求从站应答。地址域传输时低字节在前，高字节在后。

控制码的格式见图C.1。

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C. 1. 6 数据域

从第一个顿起始符开始到校验码之前的所有各字节的模256的和，即各字节二进制算术和， 过256的溢出值。

C. 1. 8 结束符

标识一顿信息的结束，其值为16H=00010110F

C.2上行通信单元顿格式

C.3下行通信单元顿格式

C.3.1查询下行通信单元厂商信息

查询下行通信单元厂商信息格式如下： a）功能：查询通信单元厂商信息； b）控制码：C=0AH; c)数据域长度：L=00

图 C.2命令顿格式

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68HA0...A568HCIH01HERRCS16H 错误信息字

0.5查询下行通信单元厂商信息异常应答顿格式

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D.1通信单元自动识别功能流程

通信单元自动识别功能流程见图D.1

图D.1通信单元自动识别功能流程

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安全芯片信息包括：芯片版本号、芯片序列号、对称密钥版本、会话时效门限、会话时效剩余时间 应用协商计数器、芯片发行信息、随机数等。 获取的信息返回给主站，主站应通过数据库存储维护。转换器从安全芯片获取芯片信息可采用批量 获取或者单独获取某个信息的方式获得。

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取芯片信息流程见图D.3

D.4会话密钥协商流程

图D.3获取芯片信息流程图

主站与转换器安全芯片之间会话密钥协商之前需先获取安全芯片信息。密文和MAC验证数据传辑 时应依据会话密钥协商报文格式进行组织。主站使用的会话协商计数器应大于转换器内的会话协商计 器。通过设置会话时效门限，限定协商的有效时间，根据有效时间倒计时得到会话时效剩余时间。会计 时效剩余时间归零后，应重新建立会话密钥协商才能进行访问。转换器推荐设置30分钟，最小可设 分钟。会话密钥协商流程见图D.4。操作步骤如下： a）主站下发会话密钥协商信息协议顿给转换器； 转换器获得会话密钥协商信息协议顿后，组织命令发送到转换器安全芯片中； 转换器安全芯片执行失败，返回错误码；执行成功，则返回随机数密文和MAC验证信息； d 转换器根据返回信息组成认证响应顺，并发送至主站： e 如果为正常应答帧，则主站对返回的随机数密文和MAC验证信息进行校验。 操作结束。

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D.5转换器对称密钥更新

图D.4会话密钥协商流程图

主站可以根据转换器内的对称密钥版本，判断是否需要更新。主站与转换器在建立应用连接后才可 进行对称密钥更新。对称密钥版本为16字节00，表示当前在出厂密钥状态下，可下装成正式密钥： 称密钥版本为非00，表示当前在正式密钥状态下，可恢复成出厂密钥。密钥更新流程见图D.5。 a 密钥更新操作应满足的条件如下： 1）接收的密钥更新报文中的密钥总条数应等于参变量中的密钥总条数； 2） 接收的密钥更新报文中所有密钥的密钥状态必须一致； 3） 接收到的不同密钥编号的密钥条数应等于密钥总条数 4） 转换器接收每顿报文均需MAC验证成功后，主站再发下一帧。 b 密钥更新操作的内容如下： 1） 密钥密文信息应保存到转换器的内部存储器中： 接收相同密钥编号的数据，应使用新接收的数据覆盖原数据： 接收到不同密钥编号的密钥条数等于密钥总条数时启动密钥更新操作； 4） 当密钥更新命令为最后一帧时，MAC为所需更新的全部密钥内容的MAC，其他帧对应 的MAC为当前帧密钥内容的MAC； 5 密钥编号从小到大顺序下发，转换器接收到主站下发的密钥更新数据块命令，将每包中的 N条32字节密钥保存到转换器的内部存储器中对应的位置，当所需更新的密钥接收完整 后，转换器将保存到内部存储器中的密钥，按照规则填充密钥总条数、分散因子、最后 包密钥更新指令中的MAC值，组织指令一次更新到ESAM中； 6 密钥更新时，会话密钥协商超时失效主站应启动密钥重装流程。 C 操作步骤如下： 1）主站将对称密钥密文信息组协议顿发送给转换器； 2） 转换器接收协议顿后，判断是否是最后一顿密钥更新命令，如果不是最后一帧，则将对称 密钥信息组织命令发送给安全芯片进行MAC校验，校验通过密钥密文信息保存到转换器 的内部存储器中；转换器根据执行结果组织应答顿发送给主站；如果是最后一帧，则根据 接收到的所有密钥密文信息组织密钥更新命令发送安全芯片进行密钥更新；安全芯片验证

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并返回执行结果；转换器根据执行结果组织应答顿发送给主站； 3）主站根据转换器最后一顿应答顿判断对称密钥信息是否更新成功； 4）操作结束，

D.6.1设置ESAM参数流程

图D.5密钥更新流程图

设置ESAM参数应在主站与转换器建立应用连接后才可以进行。设置ESAM参数流程见图D.6。 噪作步骤如下： a）主站根据安全芯片数据设置的相关参数，组织协议帧发至转换器； b） 转换器组织命令发送给安全芯片，芯片验证并返回结果； c）转换器根据安全芯片的返回结果组织协议顿返回给主站； d）主站根据转换器应答顿判断ESAM参数是否设置成功； 操作结束。

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图D.6设置ESAM参数流程图

设置转换器参数应在主站与转换器会话密钥协商后才可以进行。转换器参数设置流程见图D.7。操 骤如下： a) 主站根据所设置的相关参数获得参数设置的密文和MAC，组织密文+MAC协议帧发至转换器： b) 转换器组织命令发送给安全芯片，芯片验证并返回结果； C 转换器进行相应的参数设置操作； d) 转换器根据参数设置执行结果组织应答顿返回给主站； e 主站根据转换器应答顿判断转换器参数是否设置成功； f 操作结束，

图D.7转换器参数设置流程图

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D.7非电表业务报文转发服务流程

主站/集中器在和转换器进行非电表业务报文转发服务时，应先获取安全芯片随机数后再进行非电 表业务报文转发服务。非电表业务报文转发服务流程见图D.8。操作步骤如下： a）主站/集中器根据非电表业务报文明文、安全芯片随机数、下行数据操作模式（可选明文+MAC， 或者密文+MAC）获取非电表业务报文安全信息（明文+MAC，或者密文+MAC)，组织协议顿 发送转换器： 转换器组织命令发送给安全芯片，芯片验证并返回非电表业务报文明文； 转换器进行相应的操作； 转换器获得非电表业务结果报文明文，根据非电表业务结果报文明文、下行数据域中的MAC、 以及下行数据同样的加密模式组织命令发送给安全芯片，获得非电表业务结果报文安全信息； 转换器根据安全芯片的返回结果组织应答顿返回给主站/集中器； 主站/集中器对接收到的应答顿进行解析和验证，获得非电表业务结果报文明文； g）操作结束。

图D.8非电表业务报文转发服务流程图

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低功耗表计通信单元的供电电源可采用锂亚硫酰氯(Li/SOCI2)电池或锂二氧化锰电池，有效容 3Ah以上，应确保使用寿命7年以上。电池正极应用环氧灌封胶密封。

E. 1. 2 工作电流

微功率无线通信方式的低功耗表计通信单元接收电流应小于等于14mA，发射电流应不大 休眠时电流应小于4uA

E.1.3无线监听周期

.1.4电池电压采集误

功耗表计通信单元电池电压采集误差应小于0.1

低功耗表计通信单元与计量表计的通信接 的通信参数应自适应，默认通信速率为9600bps， 据位，1位停止位，偶校验，通信协议应满足CJ/T188的要求。

E. 2. 1 抄读功能

低功耗表计通信单元应能将计量表计数据准确地采集，并可响应主站抄读命令将数据上传。

E. 2. 2 存储功能

低功耗表计通信单元应可存储至少62条日冻结数据、12条月冻结数据、最近10条报警数据。类 据格式应满足CJ/T188的要求。

E. 2. 4 报警功能

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E.2.5时钟校准功能

E.3外形尺寸和管脚定义

低功耗表计通信单元的外形尺寸见0。

E. 3. 2 管脚定义

低功耗表计通信单元的管脚定义见0。

表E.1低功耗表计通信单元管脚定义

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图E.1低功耗表计通信单元外形尺寸参考图

低功耗表计通信单元应提供4个连接端口：VCC、GND、RXD、TXD。接口电气要求应满足 求。

表E.2低功耗表计通信单元管脚定义

测试采用3.0V的TTL电平，串口波特率为9600bpS，8位数据位，1位停止位，偶校验。测 自动唤醒通信单元并进入相应的测试状态。 测试数据顿格式见表E.3。

Q/GDW118442018表E.33测试数据帧格式仪表数据前导码顿起始地址域控制码数据域校验结束类型长度FEFE68HFFAAAAAAAAAAAACLDATACS16H数据格式定义：a)控制码C：30H表示通信单元持续发射，测试发射参数；31H表示通信单元持续接收，测试接收参数；32H表示通信单元完全休眠，测试休眠电流参数；33H表示通信单元工作模式，测试工况参数；b)数据长度L：01H；c)数据域DATA：00~0F表示信道号；d)校验CS：从顿起始开始计算到校验前所有字节的二进制算数和，取低位字节。68

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附录F （资料性附录） 水气热表主动感知相关协议补充

减少通信量，可采用增量搜表），并将搜表结果主动上报给集中器，集中器通过读后续方式主动召测 后续搜表结果，集中器将搜表结果通过透明任务转发上报给主站。主站根据搜表结果下发配置参数。 智能表计采用全双工通道通信时，通过CJ/T188扩展的上报命令上报数据，转换器将数据封装后上 集中器，集中器转发主站。对于采用无线通信的智能表计，同一个数据可能通过多个集中器上报，主 站根据一定周期内的上报情况，选择一条合适的通道下发配置参数。 如在上述通信过程中出现报文丢失，通过后续增量搜表或主动上报的方式重新获得表计情况。

F.2附录B.7CJ/T188细化规范要求补充

F.2. 1 仪表类型

仪表类型的任意位可以填A，表示通配符。 2.2地址域

F. 2. 2 地址域

地址域的任意位可以填A，表示通配符。

功能码扩展见OF.I

表F.1主站请求读编码格式表

表F.2仪表感知的报文格式及从站正常应答报文

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搜表命令仅针对转换器和智能表计之间采用半双工通信方式。搜表结果清理命令设置值为0时， 所有搜表结果；为n（非0）时，表示删除前n条结果。在全双工信道中，转换器搜表后直接以 果的应答命令上报。

F.4转发全透明封装报文补充

转换器收到智能表计主动上报的 的格式上报集中器。如集中器和转换器 之间采用半双工通道，转换器应在上报其他报文 后续帧标志通知集中器进行数据读取。

转换器在上电后，应启动一次对半双工通道智能表计的搜表。

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电力用户用电信息采集系统通信接口转换器

玻璃安装专项施工方案Q/GDW 118442018

狮制育京 编制主要原则 与其他标准文件的关系.. 4 主要工作过程 标准结构和内容 条文说明

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本标准依据《关于下达2017年度公司第一批技术标准制修订计划的通知》（国家电网科（2017）72 号文）的要求编写。 2016年2月24日，国家发展改革委、国家能源局、工业和信息化部联合下发《关于推进“互联网 ”智慧能源发展的指导意见》，意见指出，在全球新一轮科技革命和产业变革中，互联网理念、先进 信息技术与能源产业深度融合，正在推动能源互联网新技术、新模式和新业态的兴起。能源互联网是推 动我国能源革命的重要战略支撑，对提高可再生能源比重，促进化石能源清洁高效利用，提升能源综合 效率，推动能源市场开放和产业升级，形成新的经济增长点，提升能源国际合作水平具有重要意义。意 见强调，发展能源互联网的智能终端高级量测系统及其配套设备，实现电能、热力、制冷等能源消费的 实时计量、信息交互与主动控制。丰富智能终端高级量测系统的实施功能，促进水、气、热、电的远程 自动集采集抄，实现多表合一。规范智能终端高级量测系统的组网结构与信息接口，实现和用户之间安 全、可靠、快速的双向通信，促进智能终端及接入设施的普及应用。 通过制定《电力用户用电信息采集系统通信接口转换器技术规范》标准，将协调电、水、气、热相 关行业，建立各行业广泛认可的多表集抄技术标准体系，促进系统、设备间互联互通，降低系统建设投 资及运行维护成本。该标准将有效指导电、水、气、热能源计量采集系统建设，通过统一的数据采集终 端和通信信道，实现居民用电表、水表、燃气表、热力表等四表数据信息的远程自动采集，构建用户用 能综合数据平台，有力推动水、气、热计量产品的智能化发展，实现能源计量产业的同步提升，有效提 升社会公共服务水平，实现社会公共服务资源效益最大化

本标准的编制主要依据以下原则： a） 坚持先进性与实用性相结合、统一性与灵活性相结合、可靠性与经济性相结合的原则，以标准 化为引领，服务国民经济科学发展； 6 采用分散与集中讨论的形式，充分了解各地多表合一通信接口转换器应用现状，分析通信接口 转换器技术规范，明确系统及终端功能需求，建立采集系统功能模型和数据模型，研究新的需 求形势下不同管理要求、预付费管理方式以及不同地域与环境对终端的使用要求，体现研究的 实用性和先进性； 认真研究国内外现行相关的IEC标准、国家标准、行业标准、企业标准，达到相关技术标准 的协调统一，并考虑系统和设备的扩展性、兼容性； 坚持集中人才资源优势，吸收电、水、气、热各单位先进的发展理念、创新技术和成果，协调 通信接口转换器生产商、终端生产商、方案设计商、系统集成商等各方技术资源，促进利益相 关方意见的统一。

3与其他标准文件的关系

本标准与相关技术领域的国家现行法律、 ，法规和政策保持一致， 本标准不涉及专利、软件著作权等知识产权使用问题

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本标准按照《国家电网公司技术标准管理办法》（国家电网企管（2018）222号文）的要求编写。 本标准的主要结构和内容如下： 本标准主题章分为4章，由通信接口转换器技术要求、检验方法、检验规则、标志、运输、贮存组 成。本标准分兼顾现有用电信息采集系统的实际状况，本着先进性和实用性、操作性和可扩展性等原则DB50／T 1041-2020 城镇地质安全监测规范.pdf， 给出了用电信息采集系统通信接口转换器技术要求和检验方法，并规范了转换器通信单元接口定义和协 文。