綜合能源多表合一遠(yuǎn)傳抄表監(jiān)測系統(tǒng)第5部分：物聯(lián)網(wǎng)智能表通信協(xié)議Rensteneteringandnnitoringsys2024-06-28發(fā)布2024-10-01實施北京市市場監(jiān)督管理局發(fā)布I 12規(guī)范性引用文件 13術(shù)語和定義 1 15結(jié)構(gòu)和類型 26數(shù)據(jù)傳輸基本要求 2 38數(shù)據(jù)鏈路層 39數(shù)據(jù)安全 710應(yīng)用層命令幀 8附錄A(規(guī)范性)物聯(lián)網(wǎng)智能表抄表系統(tǒng)的構(gòu)成和要求 附錄B(規(guī)范性)儀表類型和數(shù)據(jù)讀寫格式 本文件按照GB/T1.1—2020《標(biāo)準(zhǔn)化工作導(dǎo)則第1部分：標(biāo)準(zhǔn)化文件的結(jié)構(gòu)和起草規(guī)則》的規(guī)定起草。本文件是DB11/T2243《綜合能源多表合一遠(yuǎn)傳抄表監(jiān)測系統(tǒng)》的第5部分，DB11/T2243分為以下六個部分：——第1部分：通用要求；——第2部分：應(yīng)用平臺數(shù)據(jù)交換格式；——第3部分：采集終端功能與性能要求；——第4部分：遠(yuǎn)程應(yīng)用層通信協(xié)議；——第5部分：物聯(lián)網(wǎng)智能表通信協(xié)議；——第6部分：應(yīng)用技術(shù)規(guī)程。本文件由北京市城市管理委員會提出并歸口。本文件由北京市城市管理委員會組織實施。本文件起草單位：北京正能遠(yuǎn)傳節(jié)能技術(shù)研究院有限公司、京源中科科技股份有限公司、中國工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會廚衛(wèi)專業(yè)委員會、北京建筑大學(xué)、國網(wǎng)北京市電力公司、北京市自來水集團(tuán)有限責(zé)任公司、北京市燃?xì)饧瘓F(tuán)有限責(zé)任公司、北京市熱力集團(tuán)有限責(zé)任公司、北京市標(biāo)準(zhǔn)化研究院、北京市智慧水務(wù)發(fā)展研究院、中國電力科學(xué)研究院有限公司、四川廣安愛眾股份有限公司、廣聯(lián)達(dá)科技股份有限公司、成都千嘉科技股份有限公司、寧波東海集團(tuán)有限公司、青島鼎信通訊科技有限公司、威海弗瑞斯流體控制技術(shù)有限公司、成都長城開發(fā)科技股份有限公司、深圳友訊達(dá)科技股份有限公司、華立科技股份有限公司、重慶前衛(wèi)表業(yè)有限公司、北京宏偉超達(dá)科技股份有限公司、航宇星物聯(lián)科技(遼寧)有限公司、神州智庫大數(shù)據(jù)科技有限公司、廣州市兆基儀表儀器制造有限公司、唐山市熱力集團(tuán)有限公司、廣東通莞科技股份有限公司、廣東萊竣電子科技有限公司、北京宏遠(yuǎn)利鑫科技貿(mào)易有限公司、廣東景呈電力設(shè)備有限公司、上海納宇電氣有限公司、中外建設(shè)信息有限責(zé)任公司、北京首龍科技有限公司、北京智芯微電子科技有限公司、北京市公用事業(yè)科學(xué)研究所有限公司、北京鴻成鑫鼎智能科技有限責(zé)任公司、成都秦川物聯(lián)網(wǎng)科技股份有限公司、青島東軟載波科技股份有限公司、青島積成電子股份有限公司、益都智能技術(shù)(北京)股份有限公司、浙江萬勝智能科技股份有限公司、深圳市物聯(lián)光通創(chuàng)新科技發(fā)展有限公司、深圳市航天泰瑞捷電子有限公司、超達(dá)閥門集團(tuán)股份有限公司、青島海威茨儀表有限公司、湖南常德牌水表制造有限公司、威勝集團(tuán)有限公司。本文件主要起草人：林潤泉、王學(xué)偉、孫發(fā)君、陳從填、魏東、徐晉、鄭德家、葛鵬、鄭越、袁品海、張善亮、陳維廣、梁永增、陸曼、李昶鋒、林溪、趙國廣、盧子忱、郭曉柳、張濤、朱爾茂、劉宣、唐悅、竇健、蔡青有、劉德林、李金標(biāo)、洪敬忠、郭嘉麟、白帆、孫思維、柴家鳳、游楚峰、李沖、左明洪、陳秀潔、裴明哲、于昕巖、關(guān)紅君、程波、李翊、赫北叢、黃望來、於彬、王曉輝、洪志強、石偉勝、楊澤清、張鑫、邱曉來、劉亞東、李家成、王洪勉、樊靜靜、黃程章、黃生專、張然、張冠飛、胡鯤、孟坤、郭昭、鞠樹森、惠亮、張憲力、楊志元、趙博、周巧霖、樊子風(fēng)、王春國、杜家斌、李懷卿、徐虎。1綜合能源多表合一遠(yuǎn)傳抄表監(jiān)測系統(tǒng)第5部分：物聯(lián)網(wǎng)智能表通信協(xié)議1范圍本文件規(guī)定了物聯(lián)網(wǎng)智能表的結(jié)構(gòu)和類型，及主站和物聯(lián)網(wǎng)智能表之間的數(shù)據(jù)傳輸基本要求、物理層、數(shù)據(jù)鏈路層、數(shù)據(jù)安全、應(yīng)用層命令幀。本文件適用于水、氣、熱能源計量管理系統(tǒng)中點對點的通信方式，適用于主站對物聯(lián)網(wǎng)智能表執(zhí)行主從問答方式以及終端主動上傳方式的通信。2規(guī)范性引用文件下列文件中的內(nèi)容通過文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，僅該日期對應(yīng)的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改單)適用于本文件。GB/T778.1—2018飲用冷水水表和熱水水表第1部分：計量要求和技術(shù)要求GB/T6968—2019膜式燃?xì)獗鞧B/T18657.3—2002遠(yuǎn)動設(shè)備及系統(tǒng)第5部分：傳輸規(guī)約第3篇：應(yīng)用數(shù)據(jù)的一般結(jié)構(gòu)GB/T19897.1—2005自動抄表系統(tǒng)低層通信協(xié)議第1部分：直接本地數(shù)據(jù)交換GB/T26831.2社區(qū)能源計量抄收系統(tǒng)規(guī)范第2部分：物理層與鏈路層DB11/T2243.1綜合能源多表合一遠(yuǎn)傳抄表監(jiān)測系統(tǒng)第1部分：通用要求3術(shù)語和定義DB11/T2243.1界定的以及下列術(shù)語和定義適用于本文件。IoT云平臺IoTcloudplatform具有對接入loT網(wǎng)絡(luò)的物理量感知數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合管理的平臺。包括連接管理平臺(CNP)、設(shè)備管理整體式integraltype構(gòu)成物聯(lián)網(wǎng)智能表的所有部件組裝在同一殼體內(nèi)。分體式splittype構(gòu)成物聯(lián)網(wǎng)智能表的所有部件不組裝在同一殼體內(nèi)。4縮略語2BCD:二-十進(jìn)制編碼(BinaryCodedDecimal)C:控制域(Control)CoAP:受約束的應(yīng)用程序協(xié)議(TheConstrainedAppliICCID:集成電路卡識別碼(IntegrateCirIEMI:國際移動設(shè)備識別碼(InteRSRP:參考信號接收功率(ReferenceSignalReceivingPower)5.1結(jié)構(gòu)5.2類型5.21指示裝置類型應(yīng)采用數(shù)字指示裝置或模擬和數(shù)字組合式指示裝置。b)直讀式機電轉(zhuǎn)換方式，如：光電傳感器、厚膜傳感器、微型攝像直讀模塊。5.23物聯(lián)網(wǎng)智能表與主站數(shù)據(jù)交互類型應(yīng)符合7.1的規(guī)定。6.1.1基于物聯(lián)網(wǎng)通信的綜合能源多表合一遠(yuǎn)傳抄表監(jiān)測系統(tǒng)應(yīng)具備在同一物聯(lián)網(wǎng)內(nèi)識別不同類型戶3用儀表和雙向通信的能力。6.1.2物聯(lián)網(wǎng)智能表應(yīng)具備通信接口，接口應(yīng)符合本文件相關(guān)條款的要求。6.1.3物聯(lián)網(wǎng)智能表應(yīng)采用內(nèi)置電池供電，在每24小時上傳一次數(shù)據(jù)的條件下，鋰電池正常使用時間不應(yīng)低于6年；帶有閥門控制功能的物聯(lián)網(wǎng)智能表宜同時具有外接電源供電模塊。6.1.4物聯(lián)網(wǎng)智能表應(yīng)具有電池電壓狀態(tài)和閥門狀態(tài)(適用于具有閥門控制功能的儀表)的監(jiān)測與狀態(tài)輸出功能。6.1.5綜合能源多表合一遠(yuǎn)傳抄表監(jiān)測系統(tǒng)的構(gòu)成和要求應(yīng)符合附錄A的規(guī)定。6.1.6物聯(lián)網(wǎng)智能表的通信數(shù)據(jù)和顯示數(shù)據(jù)的計量單位應(yīng)一致。6.2水表要求6.2.1物聯(lián)網(wǎng)智能水表的遠(yuǎn)傳輸出參數(shù)應(yīng)至少包括實時時間、結(jié)算日期累積量和當(dāng)前日期累積量。6.2.2物聯(lián)網(wǎng)智能水表的通信數(shù)據(jù)單位應(yīng)符合GB/T778.1—2018第6.7條的規(guī)定。6.3燃?xì)獗硪?.3.1物聯(lián)網(wǎng)智能燃?xì)獗淼倪h(yuǎn)傳輸出參數(shù)應(yīng)包括實時時間、結(jié)算日期累積量、當(dāng)前日期累積量。6.3.2物聯(lián)網(wǎng)智能燃?xì)獗淼耐ㄐ艛?shù)據(jù)單位應(yīng)符合GB/T6968—2019中3.2的規(guī)定。6.4熱量表要求6.4.1物聯(lián)網(wǎng)智能熱量表的遠(yuǎn)傳輸出參數(shù)應(yīng)符合GB/T32224—2020中6.1.1的規(guī)定。6.4.2物聯(lián)網(wǎng)智能熱量表的通信數(shù)據(jù)單位應(yīng)符合GB/T32224—2020中6.1.2的規(guī)定。7物理層7.1接口標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范7.2光學(xué)接口7.2.1光學(xué)接口應(yīng)采用接觸式光學(xué)接口或開放式光學(xué)接口。7.2.2接觸式光學(xué)接口應(yīng)符合GB/T19897.1-2005中4.3的規(guī)定。7.2.3開放式光學(xué)接口應(yīng)符合GB/T19897.1-2005中附錄F的規(guī)定。8數(shù)據(jù)鏈路層8.1參考模型基于GB/T18657.3—2002規(guī)定的三層參考模型“增強性能體系結(jié)構(gòu)”。8.2字節(jié)格式字節(jié)格式為每字節(jié)含8位二進(jìn)制碼，傳輸時加上一個起始位(0)、一個偶校驗位(E)和一個停止位(1),共11位。D0是字節(jié)的最低位，D7是字節(jié)的最高位。先傳低位，后傳高位，低字節(jié)在前，高字節(jié)在后。其字節(jié)傳輸序列如下圖1。4花送方向u起始位8位數(shù)四偶校驗位份止位圖1字節(jié)傳輸序列8.3幀格式整體框架定義幀格式應(yīng)符合表1的規(guī)定。表1幀格式幀格式說明起始字符(第1個)1字節(jié)長度(重復(fù))1字節(jié)1字節(jié)用戶數(shù)據(jù)區(qū)校驗和CS幀校驗和1字節(jié)1字節(jié)832傳輸規(guī)則幀傳輸規(guī)則如下：a)線路空閑狀態(tài)為二進(jìn)制1;b)幀的字符之間無線路空閑間隔；兩幀之間的線路空閑間隔最少需33位；c)如按e)檢出了差錯，兩幀之間的線路空閑間隔最少需33位；d)幀校驗和(CS)是用戶數(shù)據(jù)區(qū)的八位位組的算術(shù)和，不考慮進(jìn)位；e)接收方校驗：1)對于每個字符：檢測起始位和停止位，校驗偶校驗位。2)對于每幀：·檢驗幀的固定報文頭中的開頭和結(jié)束所規(guī)定的字符以及協(xié)議.標(biāo)識位；·識別2個長度L;·每幀接收的字符數(shù)為用戶數(shù)據(jù)長度L1+8;校驗出一個差錯時，校驗重新按c)的線路空閑間隔進(jìn)行。f)若這些校驗有一個失敗，舍棄此幀；若無差錯，則此幀數(shù)據(jù)有效。5表2長度定義a)采用專用無線數(shù)傳信道，長度L1不大于255;b)采用網(wǎng)絡(luò)傳輸，長度L1不大于16383。8.3.4控制域(C)下行方向下行方向保留圖2控制字定義DIR=1:表示此幀報文是由終端發(fā)出的上行報文。8.3.42啟動標(biāo)志位(Pb)啟動站向同一從動站傳輸新的發(fā)送/確認(rèn)或請求/響應(yīng)傳輸存每一個從動站FCB值，若超時未收到從動站的報文，或接收出現(xiàn)差錯，則啟動站不改變FCB6DR1/T2243.5-2024a)自上次收到報文后發(fā)生新的重要事件，ACD位置“1”;b)收到主站請求事件報文并執(zhí)行后，ACD位置“0”。834.5幀計數(shù)有效位(FCVFCV=0:表示FCB位無效。83.4.6功能碼(DB~DD)當(dāng)啟動標(biāo)志位PRM=1時發(fā)送請求幀，當(dāng)啟動標(biāo)志位PRM=0時確認(rèn)響應(yīng)幀，功能碼定義見表3。表3功能碼定義幀類型一備用復(fù)位命令一備用配置參數(shù)(如：周期或時間段等)主站下發(fā)控制命令、升級命令(如：控閥動作)多組數(shù)據(jù)標(biāo)識組合數(shù)據(jù)一備用83.5地址域(A)地址域(A0～A7)由8個字節(jié)組成，每個字節(jié)為2位BIN碼格式。地址長度為16位十進(jìn)制數(shù)，低地址在前，高地址在后，A7為高字節(jié)A0為低字節(jié)。地址域由儀表類型、廠商代碼、終端地址組成，地址域格式見表4。表4地址域定義儀表類型A71應(yīng)符合表B.127商ID(3個大寫字母)的ASCⅡ碼計算出來，制造商ID生成規(guī)則見圖3。圖3廠商代碼生產(chǎn)規(guī)則表5數(shù)據(jù)域定義數(shù)據(jù)8.3.7校驗碼(CS)9.2.1數(shù)據(jù)加解密宜采用SM4分組密碼算法，分組長度16個字節(jié)。9.2.2分組密碼算法的工作模式為密碼分組鏈接(CipherBlockChaining,CBC)模式。9.2.3CBC模式16字節(jié)初始化向量見表6,包括8字節(jié)地址域和8字節(jié)重復(fù)的序列號。表6初始化向量格式8DR11/T2進(jìn)行數(shù)據(jù)填充。9.42在待加密的明文數(shù)據(jù)區(qū)前填充6字節(jié)的當(dāng)前時間戳。時間戳是YYMNDDhhmmss的BCD碼，YY是年的最后兩位，填充時間戳格式見表7。表7填充時間戳格式9.43在待加密的明文數(shù)據(jù)區(qū)后按照PKCS7填充。如果包含時間戳的明文數(shù)據(jù)區(qū)長度是16字節(jié)的整數(shù)倍，填充16個字節(jié)的10H;如果需要補足N個(OH<N<10H)字節(jié)才能達(dá)到整數(shù)倍，則填充N個字節(jié)的數(shù)值N。9.5數(shù)據(jù)加密9.5.1填充后的數(shù)據(jù)按照SM4密碼算法進(jìn)行加密。加密完成后，替換幀的數(shù)據(jù)域相應(yīng)內(nèi)容，并修改數(shù)據(jù)長度域和校驗碼為正確的數(shù)值。9.5.2主站發(fā)出的請求幀和從站的正常應(yīng)答幀均可以密文傳輸。只有主站能發(fā)起密文傳輸，主站未發(fā)起加密傳輸請求時，從站不能主動回復(fù)加密數(shù)據(jù)。9.5.3根據(jù)產(chǎn)品安全性要求，報文指令可支持明文傳輸、密文傳輸或同時支持兩種傳輸方式，對于含有敏感數(shù)據(jù)的報文，應(yīng)加密傳輸。9.6數(shù)據(jù)解密9.6.1接收數(shù)據(jù)后，應(yīng)按照SM4密碼算法進(jìn)行解密運算。9.6.2數(shù)據(jù)解密完成，應(yīng)去掉填充內(nèi)容，恢復(fù)原始數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。10應(yīng)用層命令幀10.1讀操作10.1.1主站請求幀的功能為請求讀操作，讀操作時，主站發(fā)送的序號SER,在每次通信前加1(模為256)。從站應(yīng)答序號SER應(yīng)與主站發(fā)送序號SER相同。主站讀請求幀格式見表8。表8主站讀請求幀格式數(shù)據(jù)標(biāo)識：DI?DI。10.1.2從站正常應(yīng)答的命令幀。幀格式見表9。表9從站正常應(yīng)答讀請求幀格式數(shù)據(jù)標(biāo)識：DI?DI。910.1.3從站異常應(yīng)答幀的命令幀。幀格式見10.2.1寫數(shù)據(jù)請求幀為主站向從站發(fā)送配置為256)。從站應(yīng)答序號SER應(yīng)與主站發(fā)送序號SER相同。幀格式見表11。數(shù)據(jù)標(biāo)識：DI?DI。10.2.2從站正常應(yīng)答幀的功能為將請求命令執(zhí)行結(jié)果告知主站。幀格式見表12。數(shù)據(jù)標(biāo)識：DI?DI。10.2.3從站異常應(yīng)答幀的功能為將請求表14從站啟動周期上傳組合數(shù)據(jù)通信命令幀數(shù)據(jù)長度：L(數(shù)據(jù)域長度)數(shù)據(jù)標(biāo)識：DI?DI。(網(wǎng)絡(luò)參數(shù)8106H)...DI?DI。(狀態(tài)數(shù)據(jù)8109H)..DATA?:網(wǎng)絡(luò)參數(shù)8106H定義內(nèi)容見表B.4DATA?:狀態(tài)數(shù)據(jù)8109H定義內(nèi)容見表B.4表15狀態(tài)ST第一字節(jié)定義表定義閥門開關(guān)閥門狀態(tài)電池電壓障說明0:正常0:正常1:欠壓0:正常1:異常(規(guī)范性)物聯(lián)網(wǎng)智能表抄表系統(tǒng)的構(gòu)成和要求A.1物聯(lián)網(wǎng)智能表抄表系統(tǒng)的構(gòu)成物聯(lián)網(wǎng)智能表抄表系統(tǒng)構(gòu)成應(yīng)符合圖A.1的要求。主站主站loT云平臺(數(shù)據(jù)解析插件)圖A1物聯(lián)網(wǎng)智能表抄表系統(tǒng)構(gòu)成a)應(yīng)能夠自動接收由物聯(lián)網(wǎng)智能表上報的數(shù)據(jù)，保存并推送到主站；b)應(yīng)能設(shè)置賬號、密碼等，并應(yīng)有防止非授權(quán)人員操作的措施；c)應(yīng)能預(yù)置操作指令，當(dāng)物聯(lián)網(wǎng)智能表接入平臺時自動下發(fā)預(yù)置指令并將操作結(jié)果推送到主站。a)應(yīng)能獲取運營商loT云平臺推送的信息，并實現(xiàn)信息解析和存儲；b)應(yīng)能設(shè)置賬號、密碼等，并應(yīng)有防止非授權(quán)人員操作的措施。A.3通信功能和性能a)采用蜂窩網(wǎng)絡(luò)通信方式的物聯(lián)網(wǎng)智能表的通信功能和性能，應(yīng)符合通信行業(yè)相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)中的相關(guān)規(guī)定；b)物聯(lián)網(wǎng)智能表使用的通信模塊應(yīng)取得國家工信部頒發(fā)的入網(wǎng)許可證。IR1/T2243.5—2024(規(guī)范性)儀表類型和數(shù)據(jù)讀寫格式R1儀表類型及其代碼儀表類型及其代碼應(yīng)符合表B.1的規(guī)定。表R1儀表類型及代碼備用中水水表備用備用物聯(lián)網(wǎng)燃?xì)獗?移動公網(wǎng)傳輸)備用備用R2單位代碼單位代碼占1個字節(jié)，應(yīng)符合表B.2的規(guī)定。表R2單位代碼數(shù)據(jù)格式說明數(shù)據(jù)與單位總長度(字節(jié))有有瞬時流量有累積流量有累積工作時間無(小時)無(℃)壓力無關(guān)閥控制操作無(結(jié)算、抄表)日期無無無無無無(元)無(元/單位用量)數(shù)據(jù)格式說明數(shù)據(jù)與單位總長度(字節(jié))無無無無無無符號整型無無上傳周期無(分鐘)無時間段開始時刻無時間段結(jié)束時刻無定點上傳時刻無軟件版本號無無電壓IP和端口無密鑰無圖像品質(zhì)無數(shù)據(jù)報文名稱1數(shù)據(jù)標(biāo)識DI,序號SER,當(dāng)前累積流量，結(jié)數(shù)據(jù)標(biāo)識DI,序號SER,結(jié)算日熱量，當(dāng)DR1/T2243.5-