【城镇建设行业标准(CJ)】 户用计量仪表数据传输技术条件

中华人民共和国城镇建设行业标准CJ/T188—2004
户用计量仪表数据传输技术条件Technical requirements of utility meters data transmission2004-02-12发布
中华人民共和国建设部
2004-06-01实施
CJ/T188—2004
规范性引用文件
数据传输基本要求
物理层
数据链路层
数据安全性
8应用层
附录A（规范性附录）
附录B（资料性附录）
附录C（资料性附录）
附录D(资料性附录)
附录E（资料性附录）
集抄系统的构成和要求
M-BUS接口
RS-485标准串行电气接口
无线收发接口
光电收发接口
本标准为首次制定的行业标准。前言
CJ/T188--2004
本标准制定中参考了我国水表、燃气表、热量表总线制集中抄表技术的研制、生产、使用情况。本标准参照采用了欧洲标准EN1434.3。本标准有5个附录。附录A为规范性附录，附录B、附录C、附录D、附录E为资料性附录。本标准由建设部标准定额研究所提出。本标准由建设部城镇建设标准技术归口单位城市建设研究院归口。本标准起草单位：城市建设研究院、惠州华阳数字电子科技有限公司、杭州利尔达单片机技术有限公司、广州柏诚智能科技有限公司、丹东思凯电子发展有限责任公司、宁波市自来水总公司水表厂、无锡水表有限责任公司、南京东远科技有限公司、江西鹰潭市三川有限公司、唐山汇中仪表有限公司、天津给水设备配套公司、昆明市自来水设备制造安装公司。本标准主要起草人：吕士健、李国祥、程宇、平红光、谭文胜、白雪鹏、陈伟平、陈国建、王利明、罗友正、张力新、郭嘉瑞、赵保方。1范围
户用计量仪表数据传输技术条件CJ/T 188—2004
本标准规定了户用计量仪表（以下简称仪表），包括水表、燃气表、热量表等仪表数据传输的基本原则、接口形式及物理性能、数据链路、数据标识及数据安全性和数据表达格式的要求。本标准适用于仪表主站与从站间，一主一从或一主多从数据交换的集中抄表系统。2规范性引用文件
下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件，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标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。GB/T778.11996冷水水表第1部分：规范GB4706.1家用和类似用途电器的安全要求GB/T6968-1997膜式燃气表
GB/T17626.2电磁兼容试验和测技术静电放电抗扰度试验GB/T17626.3电磁兼容试验和测量技术射频电磁场辐射抗扰度试验GB/T15277信息处理64bit分组密码算法的工作方式GB/T17901.1信息技术安全技术密钥管理CJ128—2000热量表
CJ/T133--2000IC卡冷水水表
DL/T698低压电力载波抄表系统
3术语
automaticmeterreadingsystem
集中抄表系统
由主站通过传输媒体将多个户用仪表的数据集中抄读的系统，简称集抄系统（AMR）。该系统主要由从站、物理信道、主站等设备组成。3.2
master stationWww.bzxZ.net
具有选择一个、一组或全体从站，并发动与从站进行一次信息交换的设备。可以是手持单元、计算机或其他数据终端。
从站slavestation
具有全网唯一识别地址，从主站接受信息并与主站进行信息交换的设备。本标准指户用仪表。3.4
总线bus
连接主站，且并联多个从站进行通讯的系统的物理连接方式。3.5
物理层physicallayer
规定了主站与从站之间的物理接口、接口的物理和电气特性，负责物理媒体上信息的接收和发送。CJ/T188—2004
数据链路层data-linklayer
规定主站与从站之间信息交换顿的组成，信息交换的流量控制和差错控制的网络协议层，他建立在物理层之上。
手持单元hand-helddevice
能与数据终端设备或户用仪表进行数据交换的便携式设备。4数据传输基本要求
4.1一般要求
4.1.1集抄系统应具备在同一传输媒体内识别不同类型的户用仪表和双向通讯的能力。4.1.2构成集抄系统从站的仪表应具备通讯接口，接口应符合本标准相关条款的要求。4.1.3构成集抄系统从站的仪表应采用内置电池，电池正常使用时间，热量表应不低于5年、水表与燃气表不应低于6年。
4.1.4户用仪表应有电池电压状态、阀门状态(仅对具有阀门控制功能的仪表)的输出参数。4.1.5集抄系统的构成和要求见附录A。4.2水表要求
4.2.1水表的准确度应符合GB/T778.1-1996第5章的规定。4.2.2水表的输出参数应包括实时时间、结算日期累积量、当前日期累积量。4.2.3水表显示的单位应符合GB/T778.1—1996第4.2.1.2条的规定。4.3燃气表要求
4.3.1燃气表的准确度应符合GB/T6968—1997第6章的规定。4.3.2燃气表的输出参数应包括实时时间、结算日期累积量、当前日期累积量。4.3.3燃气表显示的单位应符合GB/T6968—1997第5章的规定。4.4热量表要求
4.4.1热量表的准确度应符合CJ128一2000第5.3.2条的规定。4.4.2热量表的输出参数应符合CJ128一2000第5.2.1条的规定。4.4.3热量表显示的单位应符合CJ128—2000第5.2.2条的规定。物理层
5.1接口形式
5.1.1仪表的通讯接口应符合表1的规定。5.1.2应优先采用表1的接口形式。当采用其他接口时应符合相关标准的规定。表1仪表的通讯接口
方式编号
数据链路层
接口形式
Meter-BUS物理接口（简写M-BUS)RS-485接口
无线收发接口
光电收发接口
6.1本协议采用主-从结构的半双工通讯方式。2
见附录B
见附录C
见附录D
见附录E
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6.2字节格式为每字节含8位二进制码，传输时加上一个起始位（0）、一个偶校验位（E)和一个停止位(1)，共11位。其字节传输序列如图1.DO是字节的最低位，D7是字节的最高位。先传低位，后传高位。
传送方向
起始位
赖格式应符合表2的规定。
顿起始符
仪表类型
地址域
控制码
数据长度域
数据域
校验码
结束符
8位数据
图1字节传输序列
表2顿格式
6.3.1仪表类型及其代码应符合表3的规定。表3仪表类型及其代码
仪表类型
10H~19H水表
20H～29H热量表
30H~39H燃气表
40H～49H,其他仪表
代码(T)
偶校验位停止位
冷水水表
生活热水水表
直饮水水表
中水水表
热量表(计热量)
热量表(计冷量)
燃气表
如：电度表
CJ/T 188-—2004
6.3.2地址域（A0～A6)由七个字节组成，每个字节为2位BCD码格式。地址长度为14位十进制数，低地址在前，高地址在后。其中A5、A6为厂商代码。当地址为AAAAAAAAAAAAAAH时，为广播地址。广播地址只能应用于点对点的通讯中。6.3.3控制码(C)的格式按图2所示。DO
D7：0——主站发出的控制顿；
1-由从站发出的应答赖。
D6：0——通讯正常；
1—通讯异常。
D5～D：000000:保留；
000001：读数据；
000100写数据；
001001：读密钥版本号；
000011读地址（表号）；
010101：写地址（表号）；
功能定义
图2控制码格式
010110：写机电同步数（置表底数）；1XXXXX：厂商自定义。
传送方向
6.3.4数据长度(L)为数据域的字节数，用十六进制表示。读数据时L小于或等于64H,写数据时L小于或等于32H，L等于零表示无数据域。6.3.5数据域(DATA)包括数据标识、序列号和数据，其结构随控制码的功能改变。6.3.6校验码(CS)为一个字节，从顿起始符开始到校验码之前的所有各字节进行二进制算术累加，不计超过FFH的溢出值。
6.4传输要求
6.4.1前导字节：在发送顿信息之前，应先发送2～4个字节FEH。6.4.2传输次序：所有多字节数据域均先传送低位字节，后传送高位字节。6.4.3传输响应：每次通讯先由主站发出命令顿，被选择的从站根据命令顿的要求做出响应。传输响应的时序见图3和图4。
二进制位传送时间：Tbit=1/波特率(s)，字节传送时间：
延迟时间：
顿传输时间：
最长响应时间：
线路空闲时间：
实际顿传输时间：
Tbyte=11 Tbit;
Td=1 Tbyte;
Tframe=顿字节数×Tbyte;
Tr=500ms+30×Tbyte;
Tli=30 ms;
Tfba=实际顿字节长度×Tbyte;
字节间的停顿时间：Tb≤1Tbyte；≤3。
重复通讯次数：
6.4.4差错控制：接收方检测到校验和、偶校验位或格式出错，均应放弃该信息顿，不予响应。4
CJ/T188—2004
6.4.5传输速率：标准速率为300bps,600bps，1200bps，2400bps，4800bps，9600bps。在同一个主站内，必须从标准速率中只选用一种确定的通讯速率。1=0
主站请求
地址=n
主站请求
地址<>n
主站谱求
地址=n
主站请求
地址<>n
7数据安全性
从站响应
地址n
图3主站请求成功图
尤应容
时间轴
Tframe
(快传输时间)
t≥Tr(响应时间)
从站响应
地址=n
(线路空闲时闻）
Tframe
(赣传输时间)
图4主站请求失败图
7.1当系统需要加密和解密时，应符合本章的规定。7.2数据加密
时间轴
Tframe
(戟传输时间）
Td(字节传送时间）
≤t(响应等待时间)
≤Tr(响应时间）
Tframe
(赖传输时间）
t≥Tr(响应时间)
Tframe
(顿传输时间)
应答错误
时间轴
Tframe
(赖传输时间）
Td(字节传送时间)
≤t(响应等得时间)
（实际赖传输时间）
（线路空闲时间）
Tframe
(顿传输时间)
7.2.1对数据域(DATA)，除了另有说明外，在发送前，必须按照GB/T15277的要求，采用电子密本(ECB)方式，进行加密运算后再发送，加密算法采用秘密密钥的64bit分组的标准密码算法。7.2.2加密运算时，数据域内的数据分成8个字节为单位的数据块，最后的数据块可能为1～8个字5
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节。当最后的数据块长度是8个字节时，则在其后加上“80H00H00H00H00H00H00H00H\；当最后的数据块长度不足8个字节，则在其后加上“80H”，如仍没有达到8个字节长度，则在其后加入“00H”，直到长度达到8个字节。7.2.3对数据域内的每一个数据块按照设定密钥（密钥长度为8个字节)分别进行加密，所有加密后的数据块按照原有顺序连接在一起。7.3数据解密
对数据域(DATA)，除了另有说明外，在接收后，按7.1相对应的方法进行解密运算。7.4密钥管理及处理
7.4.1密钥管理应符合GB/T17901.1的要求。7.4.2系统应采用统一密钥，对每一个从站的密钥，以仪表类型(T)、地址域（A0～A6)的顺序与系统密钥从低位到高位(其中仪表类型(T)对应密钥最低位，地址A0对应密钥次低位）进行异或运算产生仪表密钥。
8应用层
8.1读操作时，主站发送的序号SER，在每次通讯前，按模256加1运算后产生。8.1.1主站请求恢的功能为请求读操作。控制码：CTR_0；
数据长度：L=03H；
数据标识：DI。，DI,
序列号：SER；
顿格式：
8.1.2从站正常应答顿的功能为从站正常应答。控制码：CTR_1；
数据域长度：L=03H十m(数据长度）；数据标识：DI。，DI,；
序列号：SER；
顿格式：
8.1.3从站异常应答顿的功能为从站收到错误控制码的应答。控制码：CTR_2；
数据域长度：L=03H；
序列号：SER；
顿格式：
8.1.4主站请求读编码格式应符合表4的规定。6
状态ST
读数据
读密钥版本号
读地址
表4主站请求读编码格式表
控制码CTR_0
正常应答控制码
异常应答控制码
主站请求读数据的报文格式及从站正常应答报文格式应符合表5的规定。表5主站请求读数据的报文格式及从站正常应答报文格式表数据报文名称
读计量数据
历史计量数据
历史计量数据
历史计量数据
历史计量数据
历史计量数据
数据标识
(DIDI,)
从站应答报文
数据标识DI,序号SER，当前累积流量，结算日累积流量，实时时间，状态ST
数据标识DI，序号SER，结算日热量，当前热量，热功率，流量，累积流量，供水温度，回水温度，累积工作时间，实时时间，状态ST
数据标识DI，序号SER，上1月结算日累积流量
数据标识DI，序号SER，上1月结算日热量
数据标识DI，序号SER，上2月结算日累积流量
数据标识DI，序号SER，上2月结算日热量
数据标识DI.序号SER，上3月结
算日累积流量
数据标识DI，序号SER，上3月结算日热量
CJ/T188—2004
加密传输
明码传输
单机通讯，明码传输
仪表类型T=10H～19H
和T30H~49H
仪表类型T=20H～29H
仪表类型T=10H~19H
和T=30H～49H
仪表类型T=20H~29H
仪表类型T=10H19H
和T-30H～49H
仪表类型T=20H～29H
仪表类型T=10H～19H
和T=30H～49H
仪表类型T=20H~29H
数据标识DI，序号SER，上4月结仪表类型T=10H～19H
算日累积流量
数据标识DI，序号SER，上4月结算日热盘
数据标识DI，序号SER，上5月结算口累积流量
数据标识DI，序号SER，上5月结算日热量
和T=30H~49H
仪表类型T=20H～29H
仪表类型T=10H～19H
和T=30H～49H
仪表类型T=20H～29H
CJ/T188—2004
数据报文名称
历史计量数据
历史计量数据
历史计量数据
历史计量数据
历史计量数据
历史计量数据
历史计量数据
读价格表
读结算目
读抄表口
读购人金额
数据标识
(DIDI,)
表5(续)
从站应答报文
数据标识DI，序号SER，上6月结算日累积流量
数据标识DI，序号SER，上6月结算日热量
数据标识DI，序号SER，上7月结算日累积流量
数据标识DI，序号SER，上7月结算日热量
数据标识DI，序号SER，上8月结算日累积流量
数据标识DI,序号SER，上8月结
算日热量
数据标识DI，序号SER，上9月结算日累积流量
数据标识DI，序号SER，上9月结算日热量
数据标识DI,序号SER，上10月结算日累积流量
数据标识DI，序号SER，上10月结算日热量
数据标识DI,序号SER，上11月结算日累积流量
数据标识DI，序号SER，上11月结算日热量
数据标识DI，序号SER，上12月结算日累积流量
数据标识DI,序号SER，上12月结算日热量
数据标识DI.序号SER，价格一，用量一，价格二，用量二，价格三数据标识DI,序号SER，结算日
数据标识DI,序号SER，抄表口
数据标识DI，序号SER，本次购买序号，本次购人金额，累计购入金额，剩余金额，状态ST
仪表类型T10H～19H
和T=30H49H
仪表类型T=20H～29H
仪表类型T=10H~19H
和T=30H～49H
仪表类型T=20H~29H
仪表类型T=10H~19H
和T=30H～49H
仪表类型T=20H~29H
仪表类型T=10H~19H
和T=30H~49H
仪表类型T=20H~29H
仪表类型T=10H～19H
和T=30H～49H
仪表类型T=20H～29H
仪表类型T=10H~19H
和T=30H～49H
仪表类型T=20H～29H
仪表类型T=10H～19H
和T=30H～49H
仪表类型T=20H～29H
主站请求读密钥版本号的报文格式及从站正常应答报文格式应符合表6的规定。
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