【国家标准(GB)】 自动抄表系统低层通信协议 第1部分：直接本地数据交换

ICS 17. 220. 20
中华人民共和国国家标准
GB/T19897.1-2005
自动抄表系统低层通信协议
第1部分：直接本地数据交换
Automatic meter reading system lower layer communication protocol-Part l:direct local data exchange(IEC 62056 21:2002,Elcctricity metering Data exchange for meler feading,lariff arid load control-Part 2l.Dircct local data exchange,MOD)2005-09-09发布
中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局中国国家标准化管理委员会
2006-04-01实施
规范性引用文件
术语、定义和缩略谱
术语利定义
缩略语
物理特性
电流环兜接口
电气接口 V.24/V.28
光学接口
5宁符传输
传输形式
传输速率
信号品质
字符格式
字符代码
宁符安全性
数据传输协议
数据块校验字符的计算
消息定义
通讯模式，
语句流程图
6.6数据组结构·
附录A(规范性附录)
直接本地数据交换协议
模式C流程图
录现范性附录）对电池供屯的费率装置的唤醒方法附录（资料作附录）
附录 D(资料附录)
附录E（规范性附录）
附录F（规范性附录）
藝号文献
格式化代码
访问级别
系统安全
GB/T 19897.1—2005
使用协议模式E束进行直接地数据交换的计基HDLC协议开敢式光学接口
GB/T19897自动抄表系统低层通信协议》分为4个部分：第1部分：直接本地数据交换，
一第2部分：基于双绞线载波信号的局域网使用；一一第3部分：面向连接的异步数据交换的物理层服务进程；第4部分：基于HDL协议的数据链路层：本部分为C13/T19897的第1部分。本部分修改采用IEC62056-21：2002。白动秒表系统》国家标准的预计结构及其对应的国际标摊如下：a）白动抄表系统总则
白动抄表系统抄表系统
第1部分：低压电力线载波抄表系统第2部分：无线通信抄表系统
第3部分：基于IP网络的抄表系统自动抄表系统应用层数据交换协议第1部分：对象标识系统BIS
第2部分：接口类
第3部分：（OSEM应用层
d）自动抄表系统低层通信协设
第1部分：直接本地数据交换
第2部分：基于双绞线载被信号的局域网使用.-第3部分：面连接的异步数据交换的物理层服务逃程-第4部分：基于HDLC协议的数据链路层本部分与IEC62056-21：2002差如下：1）增添了开救式光学接口的物理定义附录F；规定了引用标准中协议自定义部分的原则：CB/T19897.1—2005
在设备中同时采用本部分定义的物理接口时，各物理接口之间应保持独立的通道特性，本部分代件JR/T8610一1997抄表，费率和负荷控制的数据交换直接本地数据交换》。本部分的附录A、附录B、附录E和附录F为规范性附，附录C和附录I为资料性附永本部分由中国机械工业联合会提片。本部分由全国电工仪器仪表标摊化技术委员会归口：本部分起草单位：河南恩达科技股份行限公司、山东电力研究院、天津新巨升电子行限公司、湖南威胜中广有限公司、南京三能电力仪表有限公司、华北电力研究院、北京鲁能高新技术公司、烟台东方电子有限公司、哈尔滨电丁仪表研究所本部分主要起节人：关建华、徐民、土延波、谭志强、宋尔进、王文博、金维宇、朱宝岩、徐人世，本部分所代替标准的历次版本发布情况为：JB/T 8610-1997.
G/T19897.1—2005
近年来，我国参照IEC62056系列添准制定了我国关于抄表系统的相关标准。对使用不同的通讯媒体，实现诸如抄表.费率，负荷控制以及用户信息服务等数据交候协议进行规范。仪表的通信数据交换可分本地、局域及远方通僧形式，本部分内容仪限于本地数据交换，对\于局域及远方整据交换可参阅GB/T1989?的其能部分。1范围
自动抄表系统低层通信协议
第1部分：直接本地数据交换
G13/T19897.1—2005
GB/T19897的本部分介绍了本地仪表数据交换的硬件和协议的技术说明。在这样的系统中，一个手等单元(HHV)或者有关功能的设备.与个或多个费率装置相连接。这神连接通过使用·个光学的或是电气的耦合接门保持连接。当需要保持求久连接.或者需要在现场读出多个费率装置时·建议使用一个电气接口。光学接口应该穿易违接或断开，以便通过个IIHU 来收集数据。
标准中的协议允许对费率装置进行钞录利编程。它的设计其适用下电气测量的环境，特别注意了电气隔离和数据安全。同时该协议文明确地规定广用户的使用方法，以方便用户护展应用。此标准以开放系统下的通讯模式为参考础但它增加了更多的内容，诺如光学接口、中波特率转换控制的协议、尤反馈信息的数据传输等。此协议提供了若F用于费率装置的模式，在模式A到I)中，HHU(或是有相关功能的设备）作为主机而费率装置作为从机。在模式F1,IIHU作为个客户，费率装置作为一个服务器，
由于许多系统已经在使用中了，所以特划注意到了保证与现有系统和/或系统元件及其存关协议的兼容。
2规范性引用文件
下列文件中的条款通过（B/工19897的本部分的引用而成为本部分的条款。凡是注日期的而文件，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议的各方研充是否可使用这些文件的最新版本，凡是不泛日期的引用文件，H最新版本适用于本部分。
（B/T19897.3一2005白动抄表系统低层通信协议第3部分：面向连接的异步数搬交换的数理J层服务进程（IEC 62056 42;2002,Firstricity metering-Data exchange for mcter readling，lariff andlload control-Pari 42:Physieal lsyer scrvices and prcedures for rinection-orienred asynchronous daLi exrhange,[DT)
GB/T1SR97.42005自动抄表系统低层通信协议第4部分：基于HLLC协议的数据链路层(IEc62056-4s:2002,Electricity meteringData exrhangefor nretet reading.luriff and lcad ontrcil.J'art 46,Data link layer using Hl.c pratoco:,JD)IEC60050-300：2001国际电.T.同汇（1EV）电气和电了测量及测量仪器第311部分：测量总则
第312部分：电气测量的总则
第313部分：电气测量仪器的美型第311部分：美于仪器分类的特殊规则IEC:62051：1999电气测量术讲
IFC62056-53：2002气测量抄表，费率及负荷控制的数据交换第3部分：CJSEM应用层GB/T19897.1—2005
ISO/IEC 646:1991
IS0/1EC 1155:1978
IS(/IEC.1177:1985
IS0/IEC1745:1975
ISO/IEC7480:1991
输信号的品质
ITL-T V. 24:2000
信息技术用于信息交换的1S(）7位编码亨符中信息处理
信息处理
信息消息中利用纵向奇偶性检错启动/停止和同步定向字符传输的字符结构信息处理数据通认系统的基本模式控制程序信息技术系统问通信和信息交换在DTE/DCE接口中的启动/停比传数据终端设备（DTE)与数据线路终止设备(DCE)间线路转换的定义清单ITU-T V. 28:1993
不平衡双电流切换电路的电气特征3术语、定义和缩略语
3.1术语和定义
本部分的术语及定义遵循了IEC60050-300及1E62051，如下所述：3. 1. 1
费率装置tarirldevice
固定的数据采集单元，通带与仪衣连接或与仪表组装在一-起。3.1.2
主站miaster
中心控制站，采取主动方式对数据流进行控制3.1.3
从站slave
对主站的要求做出应答。·般是指费率装置（如仪表）。3. 1. 4
客户机client
一个娶求服务的工作站，迹常是指主站。3.1.5
服务器server
提供服务的工作站，这个费率装置（如仪丧）通带是一台服务器，传输要求的数值或执行要求的任务。
3.2缩略语
HHU：手持单元。
4物理特性
4.1电流环型接口
a）信号类型
2U mA电流环
极限值：
开路电压:最大 30 V(d. :)
回路电流：最大30nA
“0\,无回路电流
1\,20 mLA可膀电流
电压隧
\1\,20mA回路电流
体作中的最大开路电压
b）电源
电气接口
发送(TX）
发诺(TX)
费率装置侧的接口是尤源的,由 HHU 提供所电能，c）连接
GB/T 19897.1-2005
接收(RX）
接收(RX)
通过端子或适当的连接器，连接极性错误可阻止通讯进程，但不应损害装置。d）一线制接法的线路布置（单从站），见图1a）。es
二线制接法的线路布置（多从站），见图1h）四线制接法的线路布（单从站）：见图1c）。四线制接法的线路布（多从站），见图ld）率装配
费*装置
二线制单从站接法的线路布置
费案波究
二线制多从站接法的线路布置
图售电路图
GB/T 19897.1--2005
资率装有
贵率装胃
匹线制单以站接法的我路布置
贾率装需
）四线谢多以站按法的短路布置围1 (续)
事装置
如果主站（1111C)的标称电压为26V，则电路F可以串联8个从站（费率装置）4.2电气接口 V.24/V.28
和关 ITU-T推荐适用范围:
ITU-TV.24：仅使用第102号（信号地）、103（传输数据）和104（接收数搬）。ITUTV.28：转换回路的电气待征推存根据ITL:TV.28的要求，可使信号传输的速率达到20kbit/s4.3光学接口
4.3.1读数头结构
还形磁销
测说图
红外接收照
正视围
）逆数头件布图
图2读数头的结构
红外发射学
d=32mm
4.3.2磁钢的特性参数
欧大5m
违接器中总布同空间
h）读数头尺寸图
图2（续）
峻大34mm
6.5mm±0.5mm
GB/T 19897.12005
该吸力 F规定为当磁钢位丁一块2 mm厚光猎的 St12板上所测得的垂直拉力 F(减去读数头白重），该吸力至少应能固定读数头自身的质量，T
与钢板接触时的吸F5，龄离钢板2n时的吸力>1..暇力
内径d,—13 mm+：mm外格d—28 rrmt底小值：磁力线方向：V极轴线指向费率装置。h）尺寸
图 3 磁钢的特性参数
GB/T 19897.1—2005
4.3.3费率装置中光学接口元件的布置红外接收器
5.omm+0.5mr
图4光学口正视图
4.3. 4 调整
红外发射器
虽然没有规定机械校准法·但（在试验条件下)仍可得到最佳的数据传输，方法为：当读数头位于正确位留（电缆下垂）时，调整费率装胃中的红外线接收器，使其正对者读数头中的红外线发射器，同时调整读数头中的红外线按收器、使其正对着费率装留中的红外线发射器位置上的微小偏望应小会对性能有较大影响，但是较人的偏差可能会引起光学特性的降低。4.3.5光学特性
4. 3. 5. 1 波长
辐射信号的波长：900nm~1000Tmm（红外光）4. 3. 5. 2发射器
读数头以及费率装置中的发射器在距离费率装置或读数头表面a,一10mim(士1nim)处产生一信号为最佳作用区，称基推面。该基催面处的辐照强度为E。/，其极限值为：
ON状态·
（OV一空号一有光源=二进谢\0\)UF状态
（OFF一传号=无光源=二进制\1\）基准面：中-Amm±mm
近似：0. 5cm2
整射品
500W/cmF..-s5000μW/cm*
Eertl0 μW/cm*
测诺接收区
发射端光轴
发射要光来
费本装置表面
图5发射器测试布局图
4. 3. 5. 3接收器
GB/T 19897.1—2005
发射器对着费率装置或读数头中的接收器的光轴.在距离基窄平面az一10nm(土1mm)处产生-信号，H辐射强度为Fk
其极限值为：
ON状态：
（N·空号有光源=二进制\O\）OFF状慈：
（OFF=传号无光源=二进制“1\）(D按器
Egr200 μW/cm
Er20 μW/em
测让没射密
接收器光轴
发射光束
费事装置表向
苯准面。 中 =8/mtn +1mm
近似：0.5cm2
图6接收器测试布局图
4.3.5.4光照环境条件
数据传输的光路周田光照强度小于160001x（类似太阳光，包括费光）：4.3.5.5环境温度条件
参比温度：23℃=2℃，
5字符传输
5. 1传输形式
按ISO/IEC117？要求为异步串行(起始一停止)位传送，平双工模式，5.2传输速率
初始波特率：300
标准被特率：300，600，1200、2100，4800，9602，19200。特殊被特率根据需要设定：
注：最大速率可能受费率装置中的读数头或光学口的限制.或者是费率装置ITL:-T建议V.28的限制。5.3信号品质
根据IS0/IEC7480：1991：bZxz.net
发射器:种类1：
接收器：种类A。
5.4字符格式
字符格式符合IS0)/IEC1177：1985：1个起始位，7个数据位，1个资偶校验位，1个停止位。注：协议模式E（见6.4.5)可以使用透奶字节，1个起始位，8个数错位，1个停止位（例如附录E)5.5字符代码
字符代码符合国际标准ISO/IEC646，1991。在本地使用时，可使用该国的相应标准。CB/T 19897.1—2005
注：协议模式以见6,4,5)叫以使用透贴书5.6字符安全性
根据I5()/IEC1177：1985，采用俩校验、注：协议模式E（见3.4.5)可以使川透明字节和特殊安全处理。数据传输协议
6.1概述
数据传输协议由5个供选择的.I.作模式（模式A、B、C、D、E)纠成，允许费率装置缩程，模式选择是基本模式控制再序1S0/1E1745的个·F集。模式A、B、C,E通讯方式是双问的并且山HHU发送一请求消息启动。模式A到C中,HIIC作为主机而费率装置作为从机：模式E中，HHT作为客户机而费率装置作为服务器，这些协议模式允许抄表和编程.模式E可以是透明一进制模式。模式D足单向通讯方式,只允许读出,信白出费率装置流向 HHU,模式 D过操纵赞率装置E:的一个按钊或其他传感器启动，
费率装采用的工作模式由识别消息指示给HHU，协议模式A到D，出波特率识别符指示（见6.3.3的13)）.模式E由-个溢出系列来指示（见6.3.2的23）和24)）.模式E允许使用不同的协议，其巾·个是计鼠HDL心协议，见附录E。6.2数据块校验字符的计算
数据的读出可以在无数据块校验字符下进行，荐使用数据块校验产符，应遵守IS0/IEC1155：1978的规定。
分售检验心
STX成SOI（见注）
倍泉区
数据快控验实箱
数据共校验亨符由对医影区内的了节进行计算得出：江：数据块校验字符（BCC)范国在1S)/IF:C:174,中已详纠说明，其范围包估从检测到的第个SOHI或S1X字符后字符开始直到终止该消息的ETX\F符的所有字符。计算出的RCC紧跟在HTX字符之后：图7建立数据块校验字符（根据1SO/IHC1155举例）6.3消息定义
消总内容的解释详见6. 3. 14,
6. 3. 1 请求消息
从HH到费率装置的开始消总装置地址是可选择的装置地址
6.3.2识别消息
费率装置的应答，23)和241)区可选择，它们是14)区的一部分。8
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