【国家标准】 社区能源计量抄收系统规范 第6部分：本地总线

ICS 17.220.20 N 22 中华人民共和国国家标准 GB/T 26831.6—2015 社区能源计量抄收系统规范 第6部分：本地总线 Society energy metering for reading system specification - Part 6: Local bus 2015-09-11发布 2016-04-01实施 前言 GB/T 26831《社区能源计量抄收系统规范》由以下6部分构成： 第1部分：数据交换 第2部分：物理层和链路层 第3部分：专用应用层 第4部分：仪表的无线抄读 第5部分：无线中继 第6部分：本地总线 本部分为GB/T 26831的第6部分。本部分按照GB/T 1.1—2009给出的规则起草。 请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别这些专利的责任。 本部分由中国机械工业联合会提出。 本部分由全国电工仪器仪表标准化技术委员会（SAC/TC104）归口。 本部分起草的单位：哈尔滨电工仪表研究所、西安旌旗电子股份有限公司、深圳市航天泰瑞捷电子有限公司、青岛鼎信通讯股份有限公司、四川省电力公司计量中心、深圳市友讯达科技发展有限公司、华立仪表集团股份有限公司、威胜集团有限公司、宁波三星电气股份有限公司、江苏林洋电子股份有限公司、利尔达科技集团股份有限公司、天正集团有限公司、郑州华力信息技术有限公司、德力西集团仪器仪表有限公司、江阴长仪集团有限公司。 本部分主要起草人：郭永林、李万宏、关文举、舒杰红、白泰、王建华、陆寒熹、刘小兵、梁源、朱虹、张绍衡、夏亚莉、张先亮、闫书芳。 引言 随着科技进步、经济发展和人们对能源使用管理要求的不断提高，社区（建筑群及居住区）计量（水、电、气、热）的远程抄收及管理的技术应用进入快速发展阶段，涌现出了一批使用各类通讯技术、涉及各个计量领域的多种产品及技术方案。产品制造方和用户方迫切希望这些产品或系统能够遵循统一的标准。 因而，从1999年开始，国际电工委员会陆续发布了IEC 62056《抄表、费率和负荷控制的数据交换》系列标准；国内参照其内容制定发布了GB/T 19882《自动抄表系统》系列标准。GB/T 19882是开放式体系，很好地解决了互连性和互操作性的要求，该标准体系分成相对独立的几个部分制定，从而有利于标准本身的不断发展。这种科学方法及GB/T 19882的内容都为《社区能源计量抄收系统规范》国家标准的制定提供了很好的参考。 同时，由于显而易见的原因，社区能源计量抄收系统与自动抄表系统具有很多相似或共通的内容，现实中产品也有互连互通的需求，《社区能源计量抄收系统规范》的制定应该要考虑与GB/T 19882《自动抄表系统》的协调。 GB/T 26831正是在上述背景下制定的，认识这一背景情况对理解GB/T 26831的制定思路和理解标准内容都是有益的。 GB/T 26831包含社区能源计量抄收系统中应用管理和底层通信两方面的内容。在应用管理方面，主要内容是COSEM（能源计量配套规范），利用仪表对象标识和接口对象方法建立模型，并进而描述了用于计量仪表和远程抄表的专用应用层。在底层通信方面涉及到包括双绞线基带总线系统（M-Bus）和短距离无线通信系统两种物理层、链路层的规范。GB/T 26831.6可使用多种链路层和应用层。通常情况，使用的是GB/T 26831.3（M-Bus）的专用应用层或GB/T 26831.1中描述的基于DLMS的应用层。GB/T 26831.1中概述了仪表通讯系统，其中也包含进一步的相关定义。 1 范围 GB/T 26831的本部分规定了一种电池供电的单一抄读设备（“主站”）和单只仪表或一组仪表（最多为5只）之间通信或抄读的本地仪表抄读系统（“本地总线”）的物理层参数。“主站”可以临时性地或恒久性地直接连接仪表（即：本地抄读），也可经由固定线路或小的总线连接仪表（电缆总长度最大50m，即：本地的远程抄读）。 关于仪表通信系统和仪表远程抄读的一般表述，见GB/T 26831.1。 2 规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。 GB/T 26831.2—2012 社区能量计量抄收系统规范 第2部分：物理层与链路层 3 物理层规范 本地总线是M-Bus总线的一个变种。其应用限于小型装置（符合GB/T 26831.2—2012附录E.6.1中的E型Minibus装置），并为单纯电池供电的主站设备而优化。通常，抄读频率受到仪表的制约。本地总线不支持仪表从总线取电。 注意，这种仪表接口与遵从GB/T 26831.2—2012的M-Bus主站是不兼容的。为便于仪表电源管理，主站应在开始任何仪表通讯前不超过10s的时间内接通总线电源（即：进入主站标号发送状态），参见表2中“通信前的主站标号状态持续时间”。 注：附录A的电路原理图是实现这种接口的一种可能方案。 具有本地总线接口的仪表应满足表1的要求。 表1 仪表要求 参数 | 仪表无损坏电压 | 对地绝缘 ---|---|--- 最大值 | < ±15 V | > ±50 V 参数 | 仪表标号状态接收电压 | 仪表空号状态接收电压 ---|---|--- 最大值 | < (UAM - 3 V) | < (UAM - 1 V) 参数 | 仪表标号状态发送电流 (IBM) | 每个LUL的IAM对电压的变化量 (IAM：仪表空号状态发送电流) ---|---|--- 最小值 | 0.5 mA = 1 LUL (LUL：本地总线单位负载) | < ±0.05 mA/V 最大值 | < ±0.5 mA | - 表1 (续) 参数 | 每个LUL的IBM对时间的改变量 | 每个LUL的IBM的总改变量 ---|---|--- 最大值 | < ±50 μA/10 s | < ±250 μA 参数 | 仪表空号状态发送电流 (每个仪表的)电容量 | 超过0.1 s的掉电或一个UAM阶跃改变后的启动时间 ---|---|--- 最大值 | < 0.5 nF | < 3 s (UAM：主站标号状态发送电压) 本地总线主站应满足表2的要求。 表2 主站要求 参数 | 主站标号状态发送电压 (UAM) | 主站空号状态发送电压 | 主站标号状态电流 | 主站标号状态接收电流 | 主站空号状态接收电流 | 通信前的主站标号状态持续时间 | 单位负载 (LUL) 的最大数量 | 最高波特率 ---|---|---|---|---|---|---|---|--- 最小值 | > 4.8 V | 0 V | - | > IAM + 2 mA | - | > 5 s | - | - 最大值 | < 15 V | < (UAM - 4 V) | IAM | < IAM + 1 mA | < ±50 μA | < 10 s | 6 | 2400 波特 附录A （资料性附录） 仪表接口实现的电路图 仪表接口实现的电路图如图A.1所示。 图A.1 仪表接口实现的电路图 说明：图中包含BAS40-05保护二极管、4.7 μF电容、15kΩ电阻、BC859CC三极管、BC850C三极管、BAV99二极管、47kΩ电阻、470Ω电阻、100kΩ电阻、SMBJ45瞬态电压抑制二极管等元件，连接至RXD、TXD及Mini-Bus总线接口。 参考文献 [1] GB/T 26831.1 社区能源计量抄收系统规范 第1部分：数据交换 [2] GB/T 26831.3 社区能源计量抄收系统规范 第3部分：专用应用层 [3] GB/T 26831.4 社区能源计量抄收系统规范 第4部分：仪表的无线抄读 [4] GB/T 26831.5 社区能源计量抄收系统规范 第5部分：无线中继 [5] EN 1434-3:1997 Heat meters — Part 3: Data exchange and interface