QNMDWYX004公变终端本地通信模块接口协议 1220Word下载.docx
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——明确了接口协议的帧结构；
——统一了接口协议的帧格式；
——定义了公变终端与通信模块间的物理接口；
——考虑了系统对不同的本地通信信道的适应性，便于扩展新的通信方式和技术。
本部分适用于采用低压电力线载波、微功率无线通信、以太网传输通道的本地通信组网方式，适用于公变终端与本地通信模块间数据交换。
国家电网公司已经颁布了Q／GDW376.2-2009《电力用户用电信息采集系统通信协议：
集中器本地通信模块接口协议》，本协议是在上述标准的基础上，根据内蒙古电力公司的实际情况，作了部分补充和说明。
各公变终端及通信模块在遵循Q／GDW376.2-2009的基础上，还需要满足本协议的要求。
1微功率无线对应用功能码扩展
针对微功率无线通信的特殊要求，对Q／GDW376.2-2009《电力用户用电信息采集系统通信协议：
集中器本地通信模块接口协议》进行了如下扩展，原规约中对载波通信的要求同样适用于微功率无线通信。
表1微功率无线路由模块应用功能码扩展项目
应用功能码AFN
功能定义
具体项目
有路由
无路由
通信模块
标识
03H
查询数据
F7：
查询无线通信参数
√
05H
控制命令
F4：
设置无线通信参数
F5：
切换无线信道
10H
路由查询
查询无线从节点中继路由信息
1.1查询数据（AFN=03H）
1.1.1下行报文
1.1.1.1报文格式
查询数据命令下行报文格式见图12：
68H
L
C
R
A
AFN=03H
数据单元标识
数据单元
CS
16H
图12
1.1.1.2Fn定义
Fn定义见表17：
表17
Fn
名称及说明
F1
厂商代码和版本信息
F2
噪声值
F3
载波从节点侦听信息
F4
载波主节点地址
F5
载波主节点状态字和载波速率
F6
载波主节点干扰状态
F7
查询无线通信参数（信道、空中波特率、发射功率等）
F7-F248
备用
1.1.1.2.1F7：
无数据单元。
1.1.2上行报文
1.1.2.1报文格式
查询数据命令上行报文格式见图13：
图13
1.1.2.2Fn的数据单元格式
1.1.2.2.1F7：
数据单元格式见表：
数据内容
数据格式
字节数
无线信道号
BIN
1
主无线模块发射功率
BIN
无线空中波特率
无线网络标识
2
路由方式
保留
――无线信道号：
0～63。
――主无线模块发射功率：
编码表示主无线模块发射功率，0～7依次表示8个功率发射等级，0为最大发射功率等级，7为最小发射功率等级；
――无线空中波特率：
编码表示电能表、交流采样装置与公变终端的通信波特率，1～7依次表示1200、2400、4800、7200、9600、19200、38400；
――无线网络标识：
一个公变终端管理的下行无线Mesh网络的网络标识；
――路由方式：
0表示不使用路由，1表示使用固定路由，2表示使用实时自动路由，3表示使用源路由。
1.2控制命令（AFN=05H）
1.2.1下行报文
1.2.1.1报文格式
控制命令下行报文格式见图15：
AFN=05H
图15
1.2.1.2Fn定义
Fn定义见表29：
表29
设置载波主节点地址
允许载波从节点上报
启动广播
设置无线通信参数（信道、发射功率、空中波特率等）
F4～F248
1.2.1.3Fn的数据单元格式
1.2.1.3.1F4：
1.2.1.3.2F5：
数据单元格式见表：
单位
新无线信道号
延时切换信道时间
sec
――延时切换信道时间：
单位为秒。
1.2.2上行报文
上行报文为确认/否认报文，详见0。
1.3路由查询类（AFN=10H）
1.3.1下行报文
1.3.1.1报文格式
路由查询类下行报文格式见图17：
AFN=10H
图17
1.3.1.2Fn定义
Fn定义见表35：
表35
载波从节点数量
载波从节点信息
指定载波从节点的上一级中继路由信息
路由运行状态
未抄读成功的载波从节点信息
主动注册的载波从节点信息
1.3.1.3Fn的数据单元格式
1.3.1.3.1F7：
数据单元格式见表：
表
从节点地址
BCD
6
1.3.2上行报文
1.3.2.1报文格式
路由查询类上行报文格式见图18：
图18
1.3.2.2Fn的数据单元格式
1.3.2.2.1F7：
数据单元格式见：
说明
中继路由个数n
第1个中继路由中继级别m1
第1个中继路由
第1个中继路由第1级中继从节点地址
……
第1个中继路由第m1级中继从节点地址
第1个中继路由信任度
第n个中继路由中继级别m1
第n个中继路由
第n个中继路由第1级中继从节点地址
第n个中继路由第m1级中继从节点地址
第n个中继路由信任度
——中继路由个数n：
数值范围0～255，为0表示直抄点无需中继路由。
——中继路由级数mn：
数值范围1～255。
——中继路由信任度：
数值范围0～255，为0表示失效路由，为255表示不可替代路
2微功率无线主抄路由模块支持376.2项目
公变终端载波路由模块支持的协议条目如表1“载波路由模块支持项目”栏目中所示。
对于未勾选的项目，若模块收到该命令将回否认帧。
“路由模块标识”栏目中“0”表示对应命令是对路由模块操作，“1”表示对载波表（或采集器）操作，“0、1”表示既可以对路由模块也可以对载波表（或采集器）操作。
表2微功率无线路由模块376.2支持项目
应用功能定义
通信模块标识
00H
确认∕否认
F1：
确认
F2：
否认
01H
初始化
硬件初始化
参数区初始化
F3：
数据区初始化
02H
数据转发
转发命令
0、1
3微功率无线QGDW_376.2协议实现说明
3.1长度L域使用说明
长度L是指帧数据的总长度，由1字节组成，BIN格式，包括用户数据长度L1和5个字节的固定长度（起始字符、长度、控制域、校验和、结束字符）。
——长度L不大于255。
印刷版长度L为2字节，不大于65535。
按照印刷版做。
3.2控制域C中的“通信方式”使用说明
通信方式是指公变终端下行的通信模块所采用的通信方式类型，不同的通信方式决定用户数据区中的数据构成和格式，本标准根据不同的通信方式分别定义和描述用户数据区的内容，具体见后续章节。
通信模块的通信方式定义见表3：
表3
值
通信方式
集中式路由载波通信
指采用集中式路由方案的电力线窄带载波通信
分布式路由载波通信
指采用分布式路由方案的电力线窄带载波通信
3~9
10
微功率无线通信
指采用微功率无线组网的通信
11~19
20
以太网通信
指基于TCP/IP协议的以太网方式的通信
21~63
微功率无线使用类型值10。
3.3信息域R填写说明
3.3.1下行报文
下行报文的定义如表4：
表4
D7
D6
D5
D4
D3
D2
D1
D0
BS
中继级别
冲突检测
附属节点标识
路由标识
纠错编码标识
信道标识
预计应答字节数
D15
D14-D0
速率单位标识
通信速率
预留
微功率无线使用说明：
——格式不变。
——路由标识为0，表示通信模块带路由或工作在路由模式。
——附属节点标识用0。
——通信模块标识用0表示对公变终端本地模块操作，此时信息域后边无地址域；
用1表示对从无线模块操作。
——中继级别固定为0。
——其它的遵照上边描述，使用缺省值。
3.3.2上行报文
上行报文的定义如表5：
表5
电表通道特征
实测相线标识
末级应答信号品质
末级命令信号品质
——路由标识固定为0。
通信模块标识与相应下行帧中相同。
3.4地址域A填写说明
地址域由源地址A1、中继地址A2、目的地址A3组成，格式见表6：
表6
地址域
源地址A1
中继地址A2
6*中继级别
目的地址A3
——当信息域中“通信模块标识”为0时，无地址域A；
——当信息域中“通信模块标识”为1时，无线主节点下行时，源地址A1用全0；
由于信息域中“中继级别”固定为0，所以无A2，A3为目标无线从节点的地址（表地址）。
无线从节点上行时，源地址A1是指无线从节点的地址（表地址），无中继地址A2，A3为全0。
3.5确认∕否认（AFN=00H）
F1确认：
对接收到的公变终端下行命令，模块根据支持和处理情况回确认帧。
F2否认：
若模块不支持接收到的公变终端下行命令，或收到错误命令，回否认帧。
3.6初始化（AFN=01H）
F1硬件初始化：
模块执行复位操作，公变终端根据需要可复位模块。
例如模块死机，不应答命令等情况。
F2参数区初始化：
将设置的无线通信参数恢复到缺省值。
F3数据区初始化：
将主抄路由模块中记录的电能表地址信息、无线模块地址与表地址的关联信息，以及到无线模块的路由信息全部删除。
初始化后返回确认帧。
3.7数据转发（AFN=02H）
公变终端使用此命令抄表，无论是公变终端定时抄表，还是转发主站到表的透明数据传输。
3.7.1下行报文
3.7.1.1Fn定义
Fn定义见表13：
表13
转发命令：
转发特定规约的数据帧
F2～F248
3.7.1.2F1：
数据单元格式见表14：
表14
规约类型
报文长度L
报文内容
——规约类型：
01H为DL/T645—1997；
02H为DL/T645—2007；
03H-FFH保留。
无线从节点模块向表转发645报文时，依据规约类型选择串口波特率，从而实现同时支持DL/T645—1997和DL/T645—2007规约的电能表。
——报文长度L：
规约的原始报文数据总长度。
——报文内容：
规约的原始报文数据，即645抄表报文。
645抄表报文前边有无0xFE均可，如果有0xFE，微功率无线路由模块会自动将0xFE过滤，到电表或采集器端的无线模块转发给电能表时再自动补上0xFE。
公变终端在使用微功率主抄模块抄表时，抄表命令发出后，等待应答超时时间应该在40秒以上。
3.7.2上行报文
3.7.2.1Fn定义
Fn定义见表15：
表15
转发命令应答
3.7.2.2F1：
数据单元格式见表16：
表16
00H为透明传输；
01H为DL/T645—1997；
03H-FFH=预留协议。
规约的原始报文数据。
（电能表应答报文的0xFE被无线从节点模块过滤）
3.8查询数据（AFN=03H）
F1厂商代码和版本信息
当通信模块标识为0时，无地址域A，则返回微功率无线主抄模块中主控MCU的信息；
当通信模块标识为1时，有地址域A，则返回目标地址A3指定的无线从节点的厂商代码和版本信息；
当A3为全0时，则返回主抄模块中无线模块的厂商代码和版本信息。
返回数据内容说明：
厂商代码
ASCII
0x520x54RT——新鸿基公司
芯片代码
版本日期-日
版本日期-月
版本日期-年
版本
F7查询无线通信参数
用于查询设置在微功率无线主抄模块中的无线通信参数，格式为：
数据单元格式：
3.9控制命令（AFN=05H）
F3启动广播
数据单元格式与（AFN=02H：
F1转发命令）相同。
用于广播校时等。
F4设置无线通信参数
公变终端用此命令向微功率无线主抄模块设置无线信道等通讯参数。
F5切换无线信道
公变终端使用此命令将其所管理的从有的电能表的无线模块的工作信道切换到一个新的信道。
3.10路由查询（AFN=10H）
F7查询无线从节点中继路由信息
公变终端可以使用此命令查询到无线从节点的中继路由信息，并且可以送到主站记录，以便于分析诊断。
4建议终端操作流程及说明
4.1参数及数据初始化
公变终端安装后，先从公变终端控制用“主抄模块参数初始化”命令清除微功率无线主抄模块中的“无线通信参数”，再用“主抄模块数据初始化”命令清除主抄模块中原来所有的记录数据。
4.2设置无线通信参数
可以使用主站远程设置或者从公变终端本地，设置主抄模块中的无线通信参数，主要是设置无线信道号，其余参数都可使用缺省值，实际上表端无线模块初始安装时，出厂缺省为0信道，主抄模块无线信道号缺省值也为0，所以其实可以暂时不设置无线通信参数。
从主站设置公变终端主抄模块中的无线通信参数时，主站使用《电能量信息采集及监控平台系统传输规约》中的“AFN=04H（设置参数）：
F204（无线通信参数）”命令，公变终端收到后，转用376.2协议中的“AFN=05H（控制命令）：
F4（设置无线通信参数）”命令，将无线通信参数设置到主抄模块中，在收到主抄模块的确认帧后，公变终端再向主站回复确认帧。
4.3第一轮抄表
从公变终端启动抄所有电能表。
在公变终端抄表过程中，主抄模块会自动逐一记录电能表地址、搜索到与电能表连接的无线模块的地址、将电能表地址与对应的无线模块地址关联、建立到无线模块的路由、抄表。
第一轮抄表时速度较慢，并且抄通率不一定高。
4.4后续抄表
如果某块表第一次抄表成功，则后续抄表时速度会比较快；
如果抄表效果不是太好，则在后续抄表过程中，会对以前记录的路由进行优化筛选，以便达到提高抄表效率的目的。
4.5信道切换
在抄表成功率达到95%以上后，便可以从主站或者公变终端启动信道切换过程，以将此公变终端下所有微功率无线模块从缺省信道切换到一个指定的工作信道。
从主站执行公变终端无线信道切换时，主站使用《电能量信息采集及监控平台系统传输规约》中的“AFN=05H（控制命令）：
F59（切换信道命令）”命令，公变终端收到命令后，可以暂时不使用命令参数中的“开始时间”参数，将“延时切换信道时间”参数从分钟折算成秒，然后与“新无线信道号”参数一起，用“AFN=05H（控制命令）：
F5（切换无线信道）”命令发给主抄模块，在收到主抄模块的确认帧后，公变终端再向主站回复确认帧。
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