ICS 17.220.20 N 22
C D
中华人民共和国国家标准
GB/T26831.1—2011
社区能源计量抄收系统规范
第1部分：数据交换
Society energy metering for reading system specification-
Part 1 :Data exchange
2011-07-29发布
2011-12-01实施
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 发布 GB/T26831.1—2011
目 次
前言 1 范围 2 规范性引用文件
I
术语和定义 4 概述 5 网络结构 6 本地连接的数据交换 7 局域网(LAN)数据交换 8 广域网(WAN)数据交换 9 射频通信数据交换 10 上层协议 11 COSEM的扩充 12对象标识系统(变量命名规则) 13对象编码(变量名称）附录A（规范性附录）基本类表计 A.1对热分配器的基本要求 A.2对热量/冷量表计的基本要求 A.3对燃气表计的基本要求 A.4对冷/热水表计的基本要求. 附录B（资料性附录）．燃气体积转换 B.1引言 B.2燃气体积转换器抽象数据模型前言 B.3燃气体积转换器的抽象数据模型 B.4体积转换和能量计算的测量原理 B.5体积转换和能量计算中的数据流附录C(规范性附录）术语和定义
3
10 10
13
13 16 18 28 40 40 40 41 41 42 42 42 42 44 45 46
. GB/T26831.1—2011
前 言
GB/T26831《社区能源计量抄收系统规范》分为4个部分：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。 本标准体系的制定参考了欧洲标准EN13757。其中，第1部分、第2部分、第3部分参考采用了
EN13757-1、EN13757-2、EN13757-3对应部分，第4部分结合国内无线抄表的技术现状和国家无线通信相关标准作了较大的修改。
本部分为GB/T26831.1一2011社区能源计量抄收系统规范第1部分：数据交换。 本部分附录A和附录C为规范性附录，附录B为资料性附录。 本部分由中国机械工业联合会提出。 本部分由全国电T仪器仪表标准化技术委员会（SAC/TC104)归口。 本部分起草单位：哈尔滨电工仪表研究所、青岛东软电脑技术有限公司、西安旌旗电子有限公司、漳
州科能电器有限公司、美国埃施朗股份有限公司、沈阳航发热计量技术有限公司、唐山汇中仪表有限公司、宁波东海集团有限公司、北京福星晓程电子科技有限公司、北京纳思电器有限公司、杭州鸿电子有限公司、深圳浩宁达仪表股份有限公司、广东浩迪创新科技有限公司、长沙威胜信息技术有限公司、江苏林洋电子有限公司、深圳市泰瑞捷电子有限公司、哈尔滨华惠电气有限公司、深圳市龙电电气有限公司、 杭州百富电子技术有限公司、天正集团有限公司。
本部分主要起草人：胡亚军、郭永林、刘永生、李万宏、侯学伟、倪志军、张立新、潘洪源、黄深喜袁景、关文举、潘之凯、张志忠、黎洪、徐茂林、尹建丰、肖伟峰、姚礼本、张绍衡。
Ⅲ GB/T26831.1—2011
社区能源计量抄收系统规范
第1部分：数据交换
1范围
本部分用一种通用方法规定了用于仪表和远程抄表的数据交换和通信。 本部分是社区能源计量抄收系统规范标准中的第1部分。 第1部分的主要用途是为仪表的应用层提供一种协议规范。 注：由于电能表的远程抄表标准是IEC/CENELEC的工作任务，因此，本部分不包含电能表。
2规范性引用文件
下列文件中的条款通过GB/T26831的本部分的引用而成为本部分的条款。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部分，然而，鼓励根据本部分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部分。
GB/T7421一2008信息技术系统间远程通信和信息交换高级数据链路控制（HDLC)规程 (ISO/IEC13239:2002,IDT)
GB/T9387.11998信息技术开放式系统互连 基本参考模型 第1部分：基本模型 (ISO/IEC7498-1:1994,IDT)
GB/T15629.2一2008信息技术系统间远程通信和信息交换局域网和城域网 特殊要求第2部分：逻辑链路控制（ISO/IEC8802-2：1998，IDT）
GB/T16262.1—2006 信息技术抽象语法记法1（ASN.1）第1部分：基本记法规范 (ISO/IEC8824-1:2002,IDT)
GB/T16687.1-2008信息技术开放系统互连 面向连接的联系控制服务元素协议 第1部分：协议规范（ISO8650-1：1996，IDT)
GB/T16688—2008 8信息技术开放式系统互连 联系控制服务元素服务定义（ISO/IEC8649： 1996,IDT)
GB/T16720.1—2005 工业自动化系统 制造报文规范第1部分：服务定义（ISO9506-1： 2003,IDT)
GB/T18657.2—2002 远动设备及系统 第5部分：传输规约第2篇：链路传输规则 (IEC60870-5-2:1992,IDT)
GB/T19882.31—2007 自动抄表系统 第3-1部分：应用层数据交换协议对象标识系统（OBIS） (IEC62056-61:2002,IDT)
GB/T19882.32—2007 自动抄表系统 第3-2部分：应用层数据交换协议接口类（IEC62056- 62.2002,IDT)
GB/T19882.33—2007 自动抄表系统 第3-3部分：应用层数据交换协议COSEM应用层 (IEC62056-53:2002,IDT)
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（IEC62056- 21:2002,IDT)
GB/T19897.2—2005 自动抄表系统 低层通信协议第2部分：基于双绞线载波信号的局域网
1 GB/T 26831.12011
使用（IEC62056-31：1999,IDT）
GB/T19897.3—2005自动抄表系统低层通信协议第3部分：面向连接的异步数据交换的物理层服务进程（IEC62056-42：2002，IDT)
GB/T19897.4—2005自动抄表系统低层通信协议 第4部分：基于HDLC协议的链路层 (IEC62056-46:2002,IDT)
DL/T790.41一2002采用配电线载波的配电自动化 第4部分：数据通信协议第1篇：通信系统参考模型（IEC61334-4-1:1996，IDT)
DL/T790.441-2004采用配电线载波的配电自动化第4-41部分：数据通信协议 应用层协议 配电线报文规范（IEC61334-4-41：1996，IDT)
DL/Z790.6—200X K采用配电线载波的配电自动化第6部分：A-XDR编码规则（IEC61334-6： 2000,IDT)
ISO1155信息处理 用纵向奇偶校验检测信息电文中的差错 ISO1177 信息处理 面向传输的起止和同步式字符的字符结构 ISO1745 信息处理数据通信系统的基本型控制规程 ISO/IEC646信息技术信息交换用ISO7位编码字符集 EN834 确定室内散热器热消耗量的热分配表适用于电能供应 EN1434-1 热量表第1部分：一般要求 EN1434-2 热量表第2部分：结构要求 EN12405燃气表燃气体积电子转换设备 EN13757-2:2002Communicationsystemsforandremotereadingofmeters—Part2Physical
and link layer,twisted pair baseband(M-Bus) 3术语和定义
本附录C确立的术语和定义适用于本部分。 4概述
本部分适用的环境，即使用非路由方法对一个网络中的计量单元进行远程读表。 4.1基本词汇
所有通信都包含两类设备，该设备用术语呼叫方（Caller）系统和被叫方（Called)系统来表示。呼叫
方是决定与称为被叫方的一个远程系统发起一次通信的系统。两个术语在通信持续过程中一直有效。
一次通信分为一定数量的事务，每一个事务是由发射机（Transmitter)到接收机（Receiver）的一次
传输来表示。在连续的事务期间，呼叫方系统和被叫方系统轮流充当发射机和接收机。
术语客户机（Client)和服务器（Server)具有和DLMS模型DL/T790.441的同样含义。服务器是一个系统（仪表），它充当提交所有特定服务请求的一个虚拟设备（VDE）。客户机是一个系统（采集系统），并为了一个特定目的而通过一个或多个服务请求来使用服务器。
呼叫客户机（CallerClient）和被叫服务器（CalledServer）间的通信无疑是最频繁的事情，但是，基于呼叫服务器（CallerServer)和被叫客户机（CalledClient)的通信也是可能的，特别是为了报告发生了一个紧急报警事件。 4.2分层协议
应以总结的方式来解释由CEN/TC294提出的分层方法。 为了实现自动抄表，CEN/TC294采用了协议栈的方法。为了降低通信系统的复杂性，将协议栈按
层划分，每层以下一层为基础向上一层提供服务。
由TC/294选择的分层模型是IEC三层模型DL/T790.41，它衍生于ISO-OSI七层模型
2 GB/T26831.1--2011
GB/T9387.1。IEC的三层模型如图1所示：
应用层数据链路层物理层
第七层第二层第一层
图1IEC三层模型
备注：层数参照ISO-OSI七层模型中的编号。 第一层和第二层依赖于使用的连接方式（电力线载波一低压（PLC-LV）、公共电话交换网
(PSTN)、HF射频、双绞线（TP)）。对于所有类型的仪表，为了有一个统一的观察角度，TC/294选择一种与使用的连接方式无关的应用层，因此，使用图2所示的协议结构：
应用层
通用的、与连接方式无关的层
IEC 62056 46
IEC 62056 46
IEC 608705
链路层
2
5
prEN 137572
IEC 62056 21
PSTN
物理层
2
光学接口
双绞线基带
直接电话
连接方式
其他方式(今后定义)
图2与连接方式无关的应用层
这种结构考虑到多种不同的连接方式，同时保持一种通用的与连接方式无关的应用层，由于不同的连接方式适用于不同的操作环境，因此，这是重要的。通用的应用层降低了远程抄表系统的总费用和复杂性。 4.3适用于测量的应用层
应用层规范分为两个部分：DLMS和LLAC。如图3所示。 配电线报文规范DLMS(DistributionLineMessageSpecification)DL/T790.441是一个应用层规
范。DLMS依据其功能，并用基于面向对象的方法对通信系统进行了正规描述。
DLMS LLAC
图3应用层的划分
逻辑链路访问控制LLAC(LogicalLinkAccessControl)规定了通信系统与连接方式无关的剩余部分，规定了像安全管理、多应用处理和大数据分割成多个较低级报文的任务，它对应于ISO-OSI七层模型GB/T9387.1中的传输层、会话层和表示层。 4.4配套规范
配套规范（CS，CompanionSpecification）是对通用标准的一种扩充，它不仅包含对现有标准范围内操作规则的扩充，而且包含对现有标准的扩充。如图4所示。
3 GB/T 26831.12011
CS
S
信息系统内核
现有标准范围内的操作规则
与现有标准不兼容的扩充
图4配套规范的范围
DLMS是一个强大的信息系统，它衍生于MMS，GB/T16720.1（生产信息系统）。为了使DLMS 完全适应测量应用，COSEM应用层是基于DLMS的一种扩充版本。这些扩充与DLMS的当前版本没有任何冲突，它被视为配套规范（CS，CompanionSpecification），CS被看作是DLMS的一套附加规则，
它在语义上和语法上与DLMS内核是兼容的。如图5所示。
这些扩充能够在GB/T19882.33中(COSEM应用层）查到。 配套规范可能超出了纯数据通信的范畴，它规定了个通过通信系统所看到的应用功能。在当前
的上下文中，这是根据对象（例如：索引、ID、表类型、制造商、日期和时间、速率，甚至通信实体，比如一个电话号码)定义的仪表或仪表组的功能。本部分以GB/T19882.32电能测量配套规范（COSEM)和
方法作为其通用功能应用的需量，COSEM已经由DLMS用户协会编制。
COSEM
DLMS LLAC
图5配套规范
4.5COSEM基本原理
本条描述了COSEM基本原理，并在此基础上建立COSEM接口类。同时，也给出了一个如何使用接口对象（接口类的实例化)用于通信目的的简述。遵循这些规范的仪表、支持工具和其他系统组件能够以互操作的方式进行相互通信。
对象建模：为了规范的目的，本标准使用对象建模技术。一个对象是属性和方法的集合。 对象信息用属性构成，利用属性值来表示对象的特征，属性值可能影响对象的行为。任何对象的第
一个属性是“逻辑名”(logical_name)，它是对象标识的一部分。
一个对象提供了许多检查或修改属性值的方法，具有共同特性的对象被归纳为带有类标识（class_id）的-个接口类。在一个特定的类中，共同的特性（属性和方法)对所有对象只描述一次，接口类的实例化称为COSEM对象。
下面的图6通过一个例子来举例说明这些术语： GB/T 26831.1—2011
实例化 对象
类标识 class_id =3 octetstring instance specific
类
Register logical_name: value:
Energy, Current value,total : Registe
属性
属性值
logical_name =[5. 0. 1. 0. 0. FF]
.
Reset(data, **)
Flow temperature Current value : Registe
logical_name m[5. 0. A.0. FF.FF]
图6一个接口类和其实例化
就像从客户机（中心单元、手持终端)所看到的那样，接口类“Register”是通过将需要的特性结合通用寄存器（含有测量或“静态”信息）行为而形成的。Register的内容由属性“逻辑名logical_name”标识，逻辑名含有个OBIS标识符（GB/T19882.31）。Register的实际（动态）内容通过它的“值value” 属性进行传递。
定义一个特定的仪表意味着定义几个COSEM接口对象的特定实例。在图6的例子中，该仪表包含2个寄存器，即实例化2个“Register”类的特定COSEM对象，这意味着将特定的值分配给不同的属性。通过实例化，一个COSEM对象变成一个“Energy，currentvalue，totalregister”，而另一个 COSEM对象变成--个"Flow temperature,current value register”
注：这两个COSEM对象(接口类的实例表示了从“外部”看到的仪表行为，因此，仅描述了外部属性值的初始改变
（例如：复位寄存器的值），在这个模型中，没有描述内部属性初始改变（例如：更新寄存器的值）。用面向对象的方法为仪表的外部行为建模的事实并不意味着需要面向对象的设计或实际仪表的实现。
4.6COSEM设备的管理
一个物理单元可能包含或表示成多个测量单元或逻辑设备，这样的物理单元将有一个物理通信接口，但有多个测量应用。这就要求在执行通信管理的单元内有一个管理应用，这也是由COSEM控制的。
COSEM逻辑设备是COSEM对象的一个集合，每一个物理设备都包含一个管理逻辑设备。管理逻辑设备的限定内容：
COSEM逻辑设备名；当前关联(LN或SN)对象。
管理逻辑设备对公共客户机将支持最低安全等级的应用关联。 对于COSEM逻辑设备的寻址，由使用的较底层协议的寻址方案提供。
4.7较底层
较底层包含物理层和链路层。对多种通信方式的需要会引起对多种不同较底层的要求。所有的较底层均由物理层和链路层组成。对链路层的要求通常与特定的物理层紧密相关。
为了确定仪表具有互换性的完整协议栈，也必须规定/选择较底层。一些较底层已经选择/采用，随
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