电度表部颁DL645-07规约说明

DL/T645-2007多功能电能表通信协议(一)十月4,2010前言本标准是根据《国家发展改革委办公厅关于印发2006年行业标准项目计划的通知》（发改办工业［2006］1093号）的安排，对DL/T645-1997《多功能电能表通信规约》的修订。制定本标准是为统一和规范多功能电能表与数据终端设备进行数据交换时的物理连接和协议。信息量的确定以DL/T614-2007《多功能电能表》为依据。本标准与前一版本相比，主要差别如下：——调整物理层通信接口参数与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》定义一致；——控制码重新定义，增加读通信地址、冻结、电表清零、事件清零命令；——应用层强调对特殊命令帧的密码验证，要求从站记录操作者代码；——数据标识由原来的2字节改为4字节表示，完善事件记录、冻结量、负荷记录的具体抄读规则。本标准的实施将规范多功能电能表的通信接口，有利于计量产品质量的提高，对用电管理部门改革人工抄表，实现远方信息传输，提高用电管理水平起到推进作用。本标准的附录A、附录B和附录C是规范性附录。本标准的附录D、附录E是资料性附录。本标准实施后代替DL/T645-1997。本标准由中国电力企业联合会提出。本标准由电力行业电测量标准化技术委员会归口并负责解释。本标准负责起草单位：中国电力科学研究院。本标准参与起草单位：国家电网公司、河南电力公司、甘肃电力公司、湖北电力公司、湖南电力公司、江苏电力公司、浙江电力公司、华立仪表集团、浙江正泰仪器仪表有限责任公司、长沙威胜电子有限公司、浙江万胜电力仪表有限公司、深圳科陆电子有限公司。本标准主要起草人：史树东、姜洪浪、曾海鸥、马利人、杨晓科、张亚东、刘绍新。本标准于1998年2月10日首次发布。本次为第一次修订。本标准在执行过程中的意见和建议反馈至中国电力企业联合会标准化中心（北京市白广路二条一号，100761）。(电能表的通讯)多功能电能表通信协议1范围本标准规定了多功能电能表与手持单元（HHU）或其它数据终端设备之间的物理连接、通信链路及应用技术规范。(电能表的通讯)本标准适用于本地系统中多功能电能表与手持单元（HHU）或其它数据终端设备进行点对点的或一主多从的数据交换方式。其它具有通信功能的电能表，如单相电能表、多费率电能表，可参照使用。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/T17882-19992和3级静止式交流无功电度表(eqvIEC61268:1995)ITU—TV.24-1993非平衡双流接口电路的电特性ITU—TV.28-1993数据终端设备（DTE）和数据电路终接设备（DCE）之间的接口电路定义表3术语和定义3.1多功能电能表multi-functionwatt-hourmeter由测量单元和数据处理单元等组成，除计量有功/无功电能量外，还具有分时、测量需量等两种以上功能，并能显示、存储和输出数据的电能表。3.2手持单元(HHU)hand-heldunit能与多功能电能表进行数据交换的便携式设备。3.3数据终端设备dataterminalequipment由数据源、数据宿或两者组成的设备。3.4直接本地数据交换directlocaldataexchange多功能电能表与手持单元之间的数据交换。3.5本地总线数据交换localbusdataexchange一组多功能电能表与数据终端设备通过总线连接进行数据交换。3.6主站masterstation具有选择从站并与从站进行信息交换功能的设备。本标准中指手持单元或其它数据终端设备。3.7从站slavestation预期从主站接收信息并与主站进行信息交换的设备。本标准中指多功能电能表。3.8总线bus连接主站与多个从站并允许主站每次只与一个从站通信的系统连接方式(广播命令除外)。3.9半双工half-duplex在双向通道中，双向交替进行、一次只在一个方向(而不是同时在两个方向)传输信息的一种通信方式。3.10物理层physicallayer规定了数据终端设备或手持单元与多功能电能表之间的物理接口、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。3.11数据链路层data-linklayer负责数据终端设备与多功能电能表之间通信链路的建立并以帧为单位传输信息，保证信息的顺序传送，具有传输差错检测功能。3.12应用层applicationlayer利用数据链路层的信息传递功能，在数据终端设备与多功能电能表之间发送、接收各种数据信息。3.13视在功率apparentpower电压与电流有效值的乘积称为视在功率，单位是VA。3.14视在电能apparentenergy视在功率对时间的累积称为视在电能，单位是kVAh。3.15视在需量apparentdemand需量周期内测得的平均视在功率称为视在需量，单位是kVA。3.16基波电能fundamentalwaveenergy基波功率对时间的累积称为基波电能，单位是kWh。(电能表的通讯)3.17谐波电能harmonicenergy周期性交流量中基波电能以外的电能总和，单位是kWh。3.18组合有功电能combinationactiveenergy对正向、反向有功电能进行加、减组合运算得出的有功电能，单位是kWh。3.19组合无功电能combinationreactiveenergy对无功任意四象限电能进行加、减组合运算得出的无功电能，单位是kvarh。3.20组合无功需量combinationreactivepower需量周期内参与组合运算的四象限无功平均功率的最大值，单位是kvar。3.21负荷记录loadprofile多功能电能表按照一定的时间间隔和数据结构连续记录的用电现场的多种负荷变量数据。DL/T645-2007多功能电能表通讯协议(二)十月5,20104物理层4.1接触式红外光口4.1.1读数头结构()读数头的结构如图1所示。(a)元件布置；(b)各部件尺寸。图1读数头的结构(单位：mm)4.1.2磁钢的特性参数吸力：吸力F规定为当磁钢位于一块2mm厚光滑的St12型冲压钢板上所测得的垂直拉力(减去读数头自重)，如图2(a)所示。F≥5N(与钢板接触时)，F＞1.5N(位于距离钢板2mm处)。(a)吸力，磁力线方向：N极轴线指向多功能电能表；(b)尺寸：内径dj=13mm±1mm，外径da=28mm(最小值)图2磁钢的特性参数(单位：mm)4.1.3多功能电能表中光口的元件位置多功能电能表中光口的元件布置如图3所示。图3光口正视图(单位：mm)4.1.4调整虽没有规定机械调整法，但在试验室条件下仍可取得最佳数据传输效果，方法为：当读数头位于正确位置(电缆下垂)时，调准读数头中的红外线发射器，使其正对着多功能电能表中的红外线接收器，同时调准读数头中的红外线接收器使其正对着多功能电能表中的红外线发射器。位置上的微小偏差应不会对性能有较大的影响，但较大的偏差可能会引起光学性能的降低。4.1.5光学特性参比温度为23℃±2℃。4.1.5.1波长红外线波长为900nm～1000nm。4.1.5.2发射器读数头或多功能电能表中的发射器，在距离表面10mm±1mm处产生信号为最佳作用区，称参考面，该参考面处辐照度Ee/T的极限值为：ON状态500μW/cm2≤Ee/T≤5000μW/cm2OFF状态Ee/T≤10μW/cm21.1.5.3接收器读数头和多功能电能表中的接收器，信号接收时，在距离表面10mm±1mm的参考平面处的辐照度Ee/R，其极限值为：ON状态Ee/R≥200μW/cm2OFF状态Ee/R≤20μW/cm24.1.5.4光环境条件数据传输的光路周围光照强度小于16000lx(类似太阳光，包括荧光)。4.1.6读数头的电气特性读数头应能够与数据终端设备进行数据交换，通信接口为TTL电平，也可以符合ITU—TV.24与ITU—TV.28。读数头的电气特性见图4。TXD—经读数头的发送数据；RXD—经读数头的接收数据；GND—信号和工作电压参考电平；Up—工作电压。图4读数头的电气特性4.1.6.1读数头的使用极限数据表1信号电平OFF状态ON状态二进制“1”二进制“0”MARK(传号)SPACE(空号)关断光源打开光源＜-3V(V.28)＞+3V(V.28)≤0.8V(TTL输入)≥2V(TTL输入)-0.5V～0.4V(TTL输出)2.4V～Up(TTL输出)注：此处采用TTL负逻辑。4.1.6.2通信速率缺省速率：2400bps。4.1.7工作电源读数头的电源由与之相连的手持单元或其它数据终端设备提供。4.2调制式红外光口4.2.1调制特性信号的调制见图5。载波频率38kHz±1kHz。(a)未经调制的电信号；(b)调制后的红外光信号。图5信号与调制4.2.2光学特性参比温度为23℃±2℃。4.2.2.1光辐射半角θ≥15o(如图6所示)。图6光辐射角4.2.2.2波长红外线波长为900nm～1000nm。4.2.2.3发射器a)发射器在其光轴上距发射器表面1m±10mm处产生红外光信号的辐照度ON状态Ee/T≥250μW/cm2b)发射器在其光轴上距发射器表面10mm±1mm处产生红外光信号的辐照度OFF状态Ee/T≤1μW/cm24.2.2.4接收器接收器在其光轴上距接收器表面距离10mm±1mm处红外光辐照度Ee/R，应能满足如下条件:ON状态Ee/R≥3.5μW/cm2OFF状态Ee/R≤2μW/cm24.2.2.5光环境条件数据传输的光路周围环境光强度小于5000lx时，有效通信距离大于3m。4.2.3电气特性参照4.1.6，缺省速率：1200bps。4.2.4使用条件a)避免强光(日光和荧光)直射红外接收器的接收窗口。b)工作时应尽量使接收器的光轴与发射器的光轴保持一致。c)避免数据中出现连续多个“0”。4.3RS-485标准串行电气接口本标准采用RS-485标准串行电气接口，使多点连接成为可能。RS-485接口的一般性能应符合下列要求:——驱动与接收端耐静电放电(ESD)±15kV(人体模式)；——共模输入电压：-7V～+12V；——差模输入电压：大于0.2V；——驱动输出电压：在负载阻抗54Ω时，最大5V，最小1.5V；——三态方式输出；——半双工通信方式；——驱动能力不小于32个同类接口；——缺省速率：2400bps，在通信速率不大于100kbps条件下，有效传输距离不小于1200m；——总线是无源的，由多功能电能表或数据终端提供隔离电源。()DL/T645-2007多功能电能表通信协议(三)十二月25,20105数据链路层本协议为主-从结构的半双工通信方式。手持单元或其它数据终端为主站，多功能电能表为从站。每个多功能电能表均有各自的地址编码。通信链路的建立与解除均由主站发出的信息帧来控制。每帧由帧起始符、从站地址域、控制码、数据域长度、数据域、帧信息纵向校验码及帧结束符7个域组成。每部分由若干字节组成。(电能表的通讯)5.1字节格式每字节含8位二进制码，传输时加上一个起始位(0)、一个偶校验位和一个停止位(1)，共11位。其传输序列如图7。D0是字节的最低有效位，D7是字节的最高有效位。先传低位，后传高位。5.2帧格式帧是传送信息的基本单元。帧格式如图8所示。说明代码帧起始符68H地址域A0A1A2A3A4A5帧起始符68H控制码C数据域长度L数据域DATA校验码CS结束符16H图8帧格式5.2.1帧起始符68H标识一帧信息的开始，其值为68H=01101000B。5.2.2地址域A0～A5地址域由6个字节